Comparative analysis of the temperature dependences of the resistivity, pseudogap, and thermoelectric power in polycrystals YBa2Cu3O7–δ with a decrease in the density of charge carriers

Анотація

Проведено порівняльний аналіз температурних залежностей надлишкової провідності σ′(T), псевдощілини (ПЩ) Δ*(T) та термоЕРС S(T) в текстурованих полікристалах YBa₂Cu₃O_7–δ з різною щільністю носіїв заряду n_f в залежності від рівня допування киснем. Показано, що для оптимально допованого (ОД) зразка з Т_с = 90 К (зразок S1), σ′(T) поблизу Т_с добре описується флуктуаційними теоріями Асламазова–Ларкiна (АЛ-3D) і Макi–Томпсона (МТ-2D), та демонструє 3D–2D кросовер при підвищенні температури. При температурі кросовера T₀ визначено довжину когерентності вздовж осі с, ξ_с(0). При зменшенні n_f (зразки S2 з Т_с = = 84 К та S3 з Т_с = 80 К) внесок МТ пригнічується, а залежність σ′(T) підпорядковується теорії Лоренца–Доніаха (ЛД), що типово для зразків з дефектами. Отримана для S1 залежність Δ*(T) має типовий вигляд для ОД монокристалів YBCO з максимумом при T_pair ~ 114 К та лінійною ділянкою, що спадає до Т₀₁ ~ 94 К, яка обмежує область надпровідних флуктуацій вище Т_с. При зменшенні n_f форма Δ*(T) помітно змінюється та стає типовою для плівок YBCO з симетричним максимумом при T_pair, яка є температурою БЕК–БКШ переходу у високотемпературних надпровідниках. Зі зменшенням n_f нахил S(T) змінюється від позитивного до від’ємного та демонструє особливість при температурі відкриття ПЩ Т*. Відповідно, залежність S(T)/T від log T змінюється від лінійної до нелінійної, що вказує на зміну характеру взаємодій в електронній підсистемі YBCO при зменшенні n_f, оскільки S/T ~ 1/ n_f