Магнітні порушення сильно передопированных ВТНП

Недопированные купратные ВТНП, такі як La2CuO4, являють собою антиферромагнитные діелектрики з високоенергетичними магнітними збудженнями – магнонами. При допуванні, тобто при збільшенні концентрації носіїв заряду (наприклад, шляхом часткового заміщення La/Sr) антиферомагнетизмом руйнується і виникає надпровідність (див. рис.), але магнітні порушення зберігаються

Згідно з одним із сценаріїв високотемпературної надпровідності, саме обмін такими порушеннями (а не фононами) призводить до куперовскому спарювання носіїв. У сильно передопированных і вже несверхпроводящих (див. рис.) зразках магнітні порушення не були виявлені, що стало одним з аргументів на підтримку цього сценарію. Але сумніви все ж залишалися. Справа в тому, що дані про магнітні збудженнях у ВТНП засновані переважно на експерименти по розсіюванню нейтронів, для яких потрібні великі (кілька см3) монокристали. А виростити якісні передопированные кристали дуже складно: вони виходять неоднорідними.

Фазова діаграма La2-xSrxCuO4. Квадратами позначені величини x і T,
при яких в [1] проводилися вимірювання спектрів розсіювання рентгенівських променів.

 

В роботі [1] (США, Італія, Великобританія, Франція, Китай, Словенія, Швейцарія) магнітні збудження в La2-xSrxCuO4 з x від 0 (діелектрик) до 0.4 (несверхпроводящий метал) досліджено методом резонансної непружного розсіяння рентгенівського випромінювання, для якого підходять тонкоплівкові зразки і який до того ж враховує внесок в збудження від недоступних для нейтронної спектроскопії ділянок зони Бріллюена. Виявилося, що в металевих зразках з х = 0.4 магноны все ж таки присутні, причому їх енергія і дисперсія практично такі ж, як в надпровідникових зразках, тільки спектральні лінії уширены. Таким чином, втрата купратами надпровідних властивостей при надмірному допуванні не пов’язана зі зникненням магнітних збуджень або їх пом’якшенням. Для пояснення цієї області фазової діаграми ВТНП потрібно висувати якісь інші припущення.

 

1. M. P. M. Dean et al., Nature Mater. 12, 1019 (2013).

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *