آلایش Ca و Pr در ابررساناهای دمای بالا با پایه Gd

نمونه های ابررسانای دمای بالای تک فازچند بلوری Gd۱-x-zPrxCazBa۲Cu۳O۷-d (GdPrCa-۱۲۳) با ۰£x£ ۰.۳ و ۰£z£۰.۳۵با روش استاندارد واکنش حالت جامد ساخته شدند وآنالیزهایXRD و SEM روی آنها انجام شد. فازهای ناخالصی BaCuO۲و CaCu۲O۳ با درصد کمی (<%۱) در نمونه های با غلظت بالایی ازیون pr-Ca مشاهده می شوند. اندازه گیریهای الکتریکی نمونه ها نشان می دهند که با آلایش این مواد با یون Ca، پله های موجود دیده شده در منحنی Tc(x) ،از بین نمی روند و هنوز روند کاهش غیرخطی منحنی Tc(x) مشاهده می شود. همچنین منحنی Tc(z) درنمونه های با x=۰ یک کاهش غیرخطی را نشان می دهد. همچنین منحنیهای Tc(x,z) سهمی شکلی برای سری ترکیبات با غلظت ثابتی ازیون Pr و مقادیر متفاوتی ازیون Ca، به دست آمده اند. با مشاهده این منحنی و نیز غیر خطی باقی ماندن منحنی Tc(x) و نیز حضور ناخالصی BaCuO۲، پیشنهاد می شود که Pr علاوه بر اثرات شکست جفت و پر کردن حفره های متحرک درصفحات CuO۲ ، دارای اثر مخرب دیگری مانند موضعی کردن حفره های متحرک می باشد. اندازه گیریهای مغناطیسی نمونه ها مقدار میدان بحرانی پایینی ازترکیبات را از مرتبه mT به دست داد. منحنی مقاومت بر حسب دمای نمونه ها تحت میدان مغناطیسی، پهن شدگیهایی را نشان می دهد. برازش این منحنیها با نظریه AH، حضور پدیده TAPS را در این نمونه ها در محدوده دمایی نزدیک دمای گذار، نشان می دهند. روند تغییرات پارامتر g در نظریه AH نسبت به دما، میدان و غلظت یونهای آلایشPr و Ca به دست آمد. مشاهده می شود که با افزایش یون Ca به ترکیب، چگالی جریان بحرانی افزایش و با آلایش یون Pr به ترکیب، جریان بحرانی کاهش می یابد. پیشنهاد می شود که یون Ca تا حد بهینه آلایش به عنوان مرکز میخکوبی و یون Pr به عنوان ارتباط ضعیف عمل می کنند.

شاکری پور حمیده
محمد اخوان

منبع : پایگاه اطلاعات علمی