Effect of impurity and radiation defects on the scattering of normal and fluctuation carriers in Yba2Cu3O7–δ and Y1–zPrzBa2Cu3O7–δ single crystals

Анотація

Досліджено вплив середніх флюенсів (від 10¹⁹ е/см² до 10²⁰ е/см²) опромінення швидкими електронами та зміни концентрації празеодиму в діапазоні 0,0 ≤ z ≤ 0,5 на надлишкову електропровідність оптимально легованих киснем монокристалів YBa₂Cu₂O_7–δ. Опромінення призводить до появи значної кількості дефектів, що викликає зменшення анізотропії, помітне збільшення розсіювання фононів, зниження T_c та розширення надпровідного переходу. За вказаних умов температурна залежність питомого електроопору з високою точністю апро ксимується розсіюванням носіїв заряду на дефектах і фононах, а також флуктуаційною провідністю в моделі Лоуренса–Доніаха. Встановлено, що при флюенсах 0 ≤ Φ ≤ 6,5·10¹⁹ е/см² величина поперечної довжини когерентності ξ_с(0) зростає зі збільшенням Φ приблизно в три рази та більше ніж у чотири рази, коли вміст празеодиму у зразках збільшується до z ≈ 0,42. В обох випадках точка кросоверу 2D–3D зміщується вгору за температурою. На відміну від випадку опромінення малими флюенсами (Φ ≤ 10¹⁹ е/см²) чи легування празеодимом до концентрацій z ≤ 0,39, опромінення середніми флюенсами або легування празеодимом вищих концентрацій призводить до немонотонної залежності довжини поперечної когерентності ξс(0) від флюенсу опромінення, з характерними максимумами при Φ ~ (7–8)·10¹⁹ е/см² та z ≈ 0,42, що може бути наслідком загального пригнічення надпровідних характеристик.