Infield magnetic measurements of (Cu0.5Tl0.5)Ba2Ca3(Cu4–xTix)O12–δ (x = 0, 0.25, 0.50, 0.75) samples

Анотація

Зразки надпровідників (Cu_0,5Tl_0,5)Ba₂Ca₃(Cu_4–xTi_x)O_12–δ (x = 0, 0,25, 0,50, 0,75) синтезовано при 880 °C. Досліджено їх надпровідні властивості за допомогою рентгеноструктурного аналізу, вимірювання питомого опору, сприйнятливості змінного струму, спектроскопії поглинання FTIR та детальних магнітних вимірювань у польових умовах. Внаслідок збільшення концентрації x легування Ti довжина осі a тетрагональної елементарної комірки збільшується, тоді як довжина осі c зменшується. Крім того, T_c(onset), T_c(R = 0) та величина діамагнетизму пригнічуються. Положення піків апікальних кисневих мод залишається незмінним, однак планарні режими кисню CuO₂/TiO₂ пом’якшуються зі збільшенням x концентрації легування Ti. Критична густина струму J_c зразків пригнічується зі зростанням поля та температури вимірювання, однак пригнічення J_c є більш крутим у легованих зразках. Леговані атоми збільшують сукупність обмежених дефектів, які діють як закріплюючі ядра, що збільшують енергію на одиницю довжини вихору потоку ε. Міцність пінінгу суттєво залежить від ε, тому вона також зростає зі збільшенням x концентрації. Підвищення надпровідності легованих зразків проявляється у вигляді зростання довжини когерентності ξ_c, пригніченні параметра Гінзбурга–Ландау κ та глибини проникнення λ_D. Покращені внутрішньопольові характеристики легованих зразків вказують на те, що атоми Ti діють як ефективні центри фіксації потоку, тоді як через їх присутність у кінцевій сполуці фазова когерентність куперівських пар у різних елементарних комірках є незначною, що викликає пригнічення T_c і величини діамагнетизму у вимірюваннях сприйнятливості на змінному струмі.