ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Модераторы: mike@in-russia, varlash

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30883
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ (ВТСП)

Номер сообщения:#1   morozov » Ср ноя 19, 2008 1:28

http://ido.tsu.ru/schools/physmat/data/ ... t/5_5.html

5.5. ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ (ВТСП)

Первые сверхпроводники сохраняли свои уникальные свойства при нагревании вплоть до температур порядка 20K (двадцать градусов выше абсолютного нуля). Долгое время это считалось температурным пределом сверхпроводимости. Однако в 1986г. сотрудники швейцарской лаборатории компьютерной фирмы IBM Георг Беднорц (Georg Bednorz, р.1950) и Александр Мюллер (Alexander M?ller, р.1927) открыли сплав, сверхпроводящие свойства которого сохраняются и при 30K. Сегодня же науке известны материалы, остающиеся сверхпроводниками даже при 160К (то есть чуть ниже ?100C). При этом общепринятой теории, которая объясняла бы этот класс высокотемпературной сверхпроводимости, до сих пор не создано, но совершенно ясно, что в рамках теории БКШ ее объяснить невозможно.

Рассмотренный в рамках теории БКШ механизм перехода в сверхпроводящее состояние основан на межэлектронном взаимодействии через тепловые колебания кристаллической решетки. Как показывают оценки, для такого механизма сверхпроводимости, называемого фононным, максимальная величина критической температуры не может превышать 40К.

Для реализации высокотемпературной сверхпроводимости (с > 90К) необходимо было искать другой механизм корреляции электронов. Один из возможных подходов описан американским физиком Литтлом. Он предположил, что в органических веществах особого строения возможна сверхпроводимость при комнатных температурах. Основная идея заключалась в том, чтобы получить своеобразную полимерную нитку с регулярно расположенными электронными фрагментами. Корреляция электронов, движущихся вдоль цепочки, осуществляется за счет поляризации этих фрагментов, а не кристаллической решетки. Поскольку масса электрона на несколько порядков меньше массы любого иона, поляризация электронных фрагментов может быть более сильной, а критическая температура ? более высокой, чем при фоновом механизме.

В основе теоретической модели высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП), разработанной академиком В.Л. Гинзбургом, лежит так называемый экситонный механизм взаимодействия электронов. Дело в том, что в электронной системе существуют особые волны ? экситоны. Подобно фононам, описывающим тепловые колебания решетки, экситоны являются квазичастицами, перемещающимися по кристаллу, не связанными с переносом электрического заряда и массы. Модельный образец такого сверхпроводника представляет собой металлическую пленку в слоях диэлектрика или полупроводника. Электроны проводимости, движущиеся в металле, отталкивают электроны диэлектрика, то есть окружают себя облаком избыточного положительного заряда, который и приводит к образованию электронной пары. Такой механизм корреляции электронов предсказывает весьма высокие значения критической температуры ().
Сама идея ВТСП в органических соединениях была выдвинута еще в 1950г. Лондоном и лишь через 14 лет Литтл и Гинзбург, независимо друг от друга, теоретически доказали возможность ВТСП в неметаллических системах. Работой Беднорца и Мюллера начался следующий этап развития ВТСП. Число публикаций по проблеме ВТСП, появившихся после 1986г., существенно превышает полное число вообще всех предшествующих публикаций по сверхпроводимости, начиная с 1911г. Более того, после открытия сверхпроводимости в купратных соединениях с иттрием (YBCO) с ~ 90К и ртутью с ~ 135?160К проблема ВТСП из чисто научной превратилась в практически значимую, благодаря возможности крайне важных технических приложений. Это обстоятельство и стало, в основном, причиной мощного потока финансов и новых исследователей в эту область.

Основными достижениями первого этапа можно считать следующие результаты:

* четкое и ясное осознание того, что помимо хорошо известного электрон-фононного механизма сверхпроводимости, обусловленного межэлектронным притяжением за счет обмена фононами, могут существовать и другие механизмы, связанные с межэлектронным кулоновским взаимодействием;
* доказательство отсутствия каких-либо строгих, на уровне закона природы, ограничений на возможное значение критической температуры сверхпроводящего перехода. Противоположное утверждение было выдвинуто очень авторитетными специалистами в теории сверхпроводимости Андерсоном и Коэном и, безусловно, оказало отрицательное влияние на развитие исследований по проблеме ВТСП; доказательства того, что высокие значения могут быть получены только в системах с сильными эффектами локального поля, т.е. в системах с сильным взаимодействием;
* выполненный подробный анализ различных факторов, определяющих при фононном механизме сверхпроводимости

Новый этап развития проблемы ВТСП, помимо самого факта экспериментального обнаружения соответствующих систем и уже упоминавшейся масштабности исследований, имел ряд других отличий, в том числе и в теоретических подходах. Как уже отмечалось, довольно давно стало ясно, что высокие значения могут иметь только системы с сильным взаимодействием. На первом этапе достаточного внимания изучению таких ВТСП-систем не уделялось. Основная же часть исследований второго этапа связана именно с изучением эффектов сильного обменно-корреляционного взаимодействия и их проявлений как в нормальном, так и сверхпроводящем состоянии.

Большая часть теоретических работ связана с моделью Хаббарда, в которой основную роль играет сильное кулоновское отталкивание электронов на одном центре. Именно в рамках модели Хаббарда были предложены две наиболее радикальные идеи о природе ВТСП в купратах, основанные на модели так называемых резонансных валентных связей. Фактически, эти идеи в значительной мере опираются на результаты, полученные для одномерных моделей взаимодействующих электронов. В них низкотемпературное поведение электронов резко отличается от стандартного поведения в трехмерных системах. Электрон, обладающий зарядом и спином, перестает быть хорошо определенным возбуждением. Происходит так называемое разделение заряда и спина. В такой модели спин переносится незаряженными возбуждениями, а заряд ? безспиновыми возбуждениями. Подобную систему называют латтинжеровской жидкостью.

Основная идея о сущности ВТСП-систем, развиваемая Андерсоном, заключается в том, что электронная система в таких соединениях представляет собой именно латтинжеровскую жидкость как в нормальном, так и в сверхпроводящем состоянии.

Отличие идеи, предложенной Лафлином с соавторами, от подхода Андерсона заключается в использовании дробной статистики для описания низкоэнергетических возбуждений в ВТСП-системах. Это означает, что соответствующие возбуждения не являются ни бозонами (как, например, фононы), ни фермионами (как сами электроны). В квантовой теории поля для них используется термин ?анионы?. Существенно при этом, что анионная теория приводит к нарушению симметрии относительно обращения времени, поскольку в системе фактически возникают спонтанные магнитные потоки. К сожалению, экспериментальные данные опровергают такую возможность. Теория ВТСП-систем Андерсона также не вызывает энтузиазма у большей части исследователей.

Значительная часть теоретических исследований ВТСП-соединений на втором этапе, как, впрочем, и на первом, сводится к довольно стандартной процедуре. Рассматривается система квазичастичных электронных возбуждений, только вместо фононов и экситонов, приводящих к межэлектронному притяжению и спариванию, вводится нечто иное. Это могут быть спиновые флуктуации, образование ?спиновых мешков?, специфика зонной структуры и т.п.

Единственное отличие второго этапа ? это более детальное исследование моделей, основанных на существовании сильного межэлектронного отталкивания. Исследователям удалось довольно глубоко продвинуться в этой проблеме, однако, все еще не решены проблемы, связанные с поведением ВТСП-систем как в нормальном, так и в сверхпроводящем состояниях. Остается много вопросов, на которые в данный момент нет четких и ясных ответов, включая и вопрос о конкретном механизме совместного влияния электрон-фононного взаимодействия и кулоновского отталкивания на межэлектронное спаривание. И так далее? Но все это не мешает нам практически применять явление сверхпроводимости.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30883
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#2   morozov » Ср ноя 19, 2008 1:31

Stripes and high Tc superconductivity (Рим, Италия, июнь 1998)
Конференция посвящалась природе и свойствам stripes (полос), обнаруженных в последние годы в ВТСП и играющих существенную роль в физике этих систем. Наблюдение полос оказалось возможным благодаря появлению хороших ВТСП монокристаллов.

Открыли конференцию два доклада ? К.Мюллера и Л.Горькова. Нобелевский лауреат К.Мюллер (Цюрих) изложил историю развития ВТСП исследований, которые привели к открытию полос на CuO2-плоскостях. Началось все еще в 1988г. ? В.Хижняков и Е.Зигманд (Штуттгарт) наблюдали кластерную фазу, а В.Эмери (Брукхэвен) предложил теорию. Затем полосы обнаружили экспериментально А.Бьянкони (Римский университет) с помощью рентгеновской дифракции и Д.Транкуада (Брукхэвен) ? нейтронографически. В дальнейшем другие исследователи наблюдали их по фотоэмиссионным спектрам и по измерению магнитной восприимчивости.

Л.Горьков (Флоридский университет) главное внимание в своем докладе уделил неоднородностям, приводящим к частичной локализации носителей и появлению второй фазы (полос). Он указал на возможность гибридизации двух фаз и появления псевдощели в недопированном состоянии.

Председатель конференции А.Бьянкони отметил в своем докладе, что допированные купратные сверхпроводники-перовскиты являются прототипами новых гетерогенных металлов, формирующих сверхрешетку квантовых полос в атомном пределе толщиной 15A. В этой экзотической металлической фазе сосуществуют полярное упорядочение, спиновые флуктуации и сверхпроводимость. Высокая Тс усиливает острый резонанс электронов у уровня Ферми. При этом резонансе химпотенциал занимает положение выше дна второй узкой зоны на величину порядка уменьшения энергии спаривания. Спиновое взаимодействие между подвижными электронами и сильная локализация зарядов в соседних параллельных полосах усиливает резонансный эффект, как в случае гигантского магнитосопротивления (модуляция сверхрешетки); появляются узкие и широкие полосы. Были показаны соответствующие фотоснимки.

Проф. Бьянкони в дополнительном докладе предложил схему фазовой диаграммы ВТСП со страйповой квантовой критической точкой (S-QCP). В этой диаграмме имеются аномальное "нормальное" и сверхпроводящее состояния. S-QCP существует при конечном допировании d , которое приводит к росту зарядовых флуктуаций в электронной системе. Динамика фазовой сегрегации зарядов в бедных и богатых дырками полосах индуцирует антиферромагнитные спиновые флуктуации при оптимальном допировании. При квазикритических зарядовых и спиновых флуктуациях наблюдается сильная зависимость от параметров электрон-электронного взаимодействия. Фазовая диаграмма Тс-d состоит из купола (внутри купола d-волновое состояние) с максимумом Тс (S-QCP) при оптимальной величине d . От этого максимума примерно веером с ростом температуры расходятся фазовые границы различных состояний. Выше самой правой границы вне купола находится область квантового беспорядка, левее ее - область S-QCP, а еще левее (при d <d опт) проходит граница с областью псевдощели.

Один из патриархов изучения свойств сложных соединений проф. Д.Гуденаф (Техасский университет в Остине) показал, что рост термоэдс ассоциируется с образованием богатых дырками полос в двумерных CuO2-слоях, и рассмотрел механизм этого эффекта в системах с переменной валентностью, связанный с переходом от локализованных к стабилизирующим фазу подвижным состояниям.

Многие доклады были посвящены различным экспериментам с недодопированными и передопированными ВТСП. И хотя открываются новые факты, свести все воедино пока не удается. Однако практически все работы показывают наличие полос. Как заметил в своем докладе о квантовом аспекте фазовых флуктуаций в ВТСП Б.Чакраверти (Гренобль): ?все полосы одинаковые, но есть полосы более одинаковые, чем другие?.

С.Кивельсон и В.Эмери (Брукхэвен) рассмотрели жидкокристаллическую низкотемпературную фазу в допированных ВТСП, связанную с упорядочением полос. В другом своем докладе эти же авторы предложили микроскопическую теорию плохого металла и сверхпроводимости без квазичастиц. Фазовый переход в сверхпроводящее состояние или состояние с зарядовым или спиновым упорядочением не является следствием нестабильности поверхности Ферми. Плохая проводимость приводит к плохой экранировке и к увеличению роли кулоновского взаимодействия. По мнению авторов доклада в ВТСП мобильные дырки формируют медленные упорядоченные флуктуации квазиодномерных металлических полос, которые обуславливают механизм ВТСП в плохом металле. Главный результат: спаривание между полосами и наличие области моттовского изолятора индуцируют спиновую щель, эквивалентную формированию сверхпроводящего параметра порядка. Это ведет к спариванию (парной корреляции) вдоль индивидуальной полосы. Поперечные флуктуации в полосе формируют зарядовое упорядочение и увеличивают джозефсоновское взаимодействие между слоями, приводящее к глобальной фазовой когерентности. Доклад вызвал интенсивную дискуссию, в частности несогласие с отмеченной выше интерпретацией Бьянкони и Ди Кастро (Римский университет).

Особо следует отметить уверенное с мягким юмором выступление Р.Лафлина (одного из лауреатов Нобелевской премии по физике 1998 года). Само название его доклада говорит о многом: ?Полосы ? симптом против полосы ? причина?. Экспериментальное открытие полос не вызвало большого шока. Модель Хаббарда при малом допировании предсказала его задолго до события, так как зарядовая соизмеримость - единственный путь для слабо допированного антиферромагнетика стать изолятором без примесного пиннинга. Остается проблема, обозначенная в заглавии доклада: что из двух возможностей лежит в основе микроскопики. Лафлин доказывает, что полосы ? причина и обсуждает конкуренцию между многими упорядоченными фазами.

Д.Ашкенази (Майами) рассмотрел связь полос с электроно- и полярно-подобными носителями. Большая группа физиков из 4-х стран (М.Асенсио, А.Бьянкони и др.) методом ARPES обнаружила связь возникновения полос с аномалиями поверхности Ферми.

С.Морейс-Смит (Институт теоретической физики, Гамбург) вместе с соавторами из Калифорнии и Бразилии рассмотрела динамику полос при скольжении в электрическом поле, перпендикулярном оси полос. Ситуация изучена при слабом и сильном допировании (изолированные и взаимодействующие полосы). Динамические константы определялись из t-J модели. Экспериментально подтверждено, что полосы зарядовые. При классическом описании - это диэлектрическая фаза, при квантовом ? сверхпроводящая.

С.Чанг (S.C.Zhang) из Стэнфорда (США) продискутировал топологическую природу полос в рамках своей SO(5)-теории пятимерного вектора, две компоненты которого описывают сверхпроводящую щель, а три ? намагниченность подрешетки в антиферромагнитном состоянии. Таким образом, такой вектор ? суперспин пятимерного супермагнетика. Фактически С.Чанг предпринял попытку единого подхода к описанию магнетизма и сверхпроводимости.

А.Кастро-Неро (Калифорния) обсуждает свойства полос в оксидах переходных металлов при антиферромагнитном упорядочении и эволюцию поверхности Ферми при допировании. Предлагается модель ВТСП в stripe-фазах, базирующаяся на джозефсоновской связи между различными CuO2-слоями.

Г.Бойбингер с группой физиков из Лос-Аламоса исследовали электросопротивление ряда ?недодопированных? ВТСП La2-xSrxCuO4 в сильном магнитном поле. Они обнаружили подавление сверхпроводимости и переход изолятор-металл по изменению знака температурной производной сопротивления в плоскости a-b. Сравнение с аналогичными результатами для Bi-2201 и Y-123 привел авторов к интерпретации этих данных как доказательства существования полос.

И.Бозович (Калифорния) провел 1500 экспериментов с многослойными образцами, сформированными усовершенствованными методами молекулярно-пучковой эпитаксии, и показал, что в допированных купратах есть фазовая сегрегация и негомогенность.

Д.Джун с группой (Университет Альберта, Канада) провел интересную обработку данных экспериментов по температурной зависимости Jc(T), проведенных тремя различными способами в шести лабораториях на 10 кольцевых образцах ? ориентированных пленках Y-123. Найдено универсальное поведение Jc(T) и энергетического барьера для движения вихрей Ueff(J) для всех 10 пленок между 10К и Тс. С помощью электронной микроскопии высокого разрешения обнаружены джозефсоновские наноструктуры (отдельные ячейки с размерами порядка нескольких длин когерентности).

Главные выводы из работы этой конференции:

1. Все более тонкие экспериментальные исследования с использованием самой современной аппаратуры привели к открытию новых эффектов, в основном имеющих квантовую природу.
2. Создан ряд моделей, описывающих те или иные стороны этих эффектов. Предпринятые попытки выйти за пределы ?стандартных? моделей с использованием симметрии SO-5,
SO-6 пока не привели к всеобъемлющей однозначной теории, и это, возможно, связано со сложной кристаллической структурой ВТСП, элементарная ячейка которых содержит много атомов и подструктур, а следовательно, характеризуется близкими по величине энергетическими параметрами.
3. Преобладание теоретических работ над экспериментальными связано с поисками выхода из создавшегося положения.Е.С.Ицкевич
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30883
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#3   morozov » Ср ноя 19, 2008 16:36

Изображение

Изображение
Z. Phys. B ? Condensed Matter 64, 189-193 (1986)


История открытия

(Третьяков Ю.Д., Гудилин E.A., Химические принципы получения металлоксидных сверхпроводников, Успехи Химии, 2000, т.69, н.1, с.3-40.)

История сверхпроводимости характеризуется цепочкой открытий все более и более сложных структур, своеобразной "химической эволюцией" от простого к сложному. Она ведет начало с 1911 г., когда голландский физик Камерлинг-Оннес, впервые получивший жидкий гелий и тем самым открывший путь к систематическим исследованиям свойств материалов при температурах близких к абсолютному нулю, обнаружил, что при 4.2 К обычная металлическая ртуть (простое вещество, представляющее собой"плохой металл") полностью теряет электрическое сопротивление. В 1933г. Мейснер и Оксенфельд показали, что сверхпроводники (СП) одновременно являются и идеальными диамагнетиками, то есть полностью выталкивают линии магнитного поля из объёма СП.

Всё это в принципе открыло широчайшие возможности для практического применения сверхпроводимости. Однако на пути к реализации этих идей длительное время существовала непреодолимая преграда - крайне низкая температура перехода в СП состояние, называемая критической температурой (Тс). За 75 лет, прошедших со времени открытия Камерлинг-Оннеса, эту температуру удалось поднять лишь до 23,2 К на интерметаллиде Nb3Ge, причем общепризнанные теории сверхпроводимости (БКШ) порождали неверие в принципиальную возможность преодоления этого температурного барьера.

В 1986г. Беднорц и Мюллер обнаружили способность керамики на основе оксидов меди, лантана и бария (La2-xBaxCuO4) переходить в СП состояние при 30К. Сложные купраты аналогичного состава были синтезированы в 1978г. Лазаревым, Кахан и Шаплыгиным, а также французскими исследователями двумя годами позже. К сожалению, электропроводность этих образцов была измерена лишь до температуры кипения жидкого азота (77К), что не позволило обнаружить эффект сверхпроводимости.

Важнейшей чертой открытия ВТСП можно назвать то, что сверхпроводимость была обнаружена не у традиционных интерметаллидов, органических или полимерных структур, а у оксидной керамики, обычно проявляющей диэлектрические или полупроводниковые свойства. Это разрушило психологические барьеры и позволило в течении короткого времени создать новые, более совершенные поколения металлоксидных СП почти одновременно в США, Японии, Китае и России:

-февраль 1987 г. ? Чу и др. синтезируют, используя идею"химического сжатия" для модифицирования структуры, СП керамику из оксидов бария, иттрия и меди YBa2Cu3O7-x с критической температурой 93 К, то есть выше точки кипения жидкого азота.

-в январе 1988г. Маеда и др. синтезируют серию соединений состава Bi2Sr2Can-1CunO2n+4, среди которых фаза с n=3 имеет Тс=108К.

-месяц спустя Шенг и Херман получили сверхпроводник Tl2Ba2Ca2Cu3O10 c T с = 125K.

-в 1993г. Антипов, Путилин и др. открыли ряд ртутьсодержащих сверхпроводников состава HgBa2Can-1CunO2n+2+ d (n=1-6). В настоящее время фаза HgBa2Ca2Cu3O8+d (Hg -1223) имеет наибольшее известное значение критической температуры (135К), причем при внешнем давлении 350 тысяч атмосфер температура перехода возрастает до 164К, что лишь на 19К уступает минимальной температуре, зарегестрированной в природных условиях на поверхности Земли. Таким образом, СП"химически эволюционировали", пройдя путь от металлической ртути (4.2 К) к ртуть-содержащим ВТСП (164 К).

Всего к настоящему времени известно около 50 оригинальных слоистых ВТСП-купратов. Время от времени в печати появляются сенсационные сообщения о создании новых СП с Тс выше комнатной температуры. И хотя безмедные СП известны довольно давно, на них до сих пор не удавалось достичь сколько-нибудь высокой температуры перехода в СП состояние (рекордные значения Тс для безмедных СП достигнуты у Ba1-xKxBiO3 и у фазы внедрения на основе фуллерена (Сs3C60). Отдельно следует упомянуть также направление, связанное с попытками синтеза"экологически безопасных" ВТСП, не содержащих тяжелых металов (Hg, Pb, Ba), например получаемых под высоким давлением оксикупратных фаз кальция.

Изображение
Хронология открытия сверхпроводников. Последние достижения ? артефакты сверхпроводимости в системе Ag-C-S-O и неподтвержденное пока высокое значение Тс в фулеренах, содержащих галоген-водороды. A new record for the superconducting critical temperature of fullerene compounds has been established at Bell Labs: expanding the lattice of C60 single crystal by introducing CHBr3 and doping by holes via field-effect devices a maximum Tc of 117 K has been measured for 3-3.5 holes per C60 molecule (J.H. Schon, Ch. Kloc, B. Batlogg, Bell Laboratories (NJ - USA).
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30883
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#4   morozov » Чт янв 29, 2009 17:08

Роль фононов в механизме высокотемпературной сверхпроводимости
1 сентября 2006

S.Davis (Корнельский университет) и его коллеги из США и Японии представили новые экспериментальные свидетельства ключевой роли фононов (квантов колебаний кристаллической решетки) в механизме высокотемпературной сверхпроводимости, а именно - в процессе куперовского спаривания электронов при их взаимодействии с фононами. Этот эффект ранее наблюдался в низкотемпературных сверхпроводниках методом туннельной спектроскопии, однако аналогичные исследования высокотемпературных сверхпроводников не давали однозначных результатов. Одно из объяснение состоит в том, что в высокотемпературных сверхпроводниках спаривание происходит лишь в малых участках пространства, расположенных хаотически. Следовательно, необходимы измерения по многим областям атомного размера вдоль поверхности сверхпроводника. S.Davis и его коллеги с помощью сканирующего туннельного микроскопа выполнили новые измерения туннельного тока в нанометровых масштабах у сверхпроводящего соединения Bi2Sr2CaCu2O8+d. Взаимодействие электронов с фононами было идентифицировано по пикам на графике второй производной туннельного тока d2I/dV2. Дополнительные исследования показали, что это взаимодействие не связано с особенностями магнитной структуры образца, а замена изотопа 16O на 18O смещает энергию фононных мод колебаний на примерно 6%, что соответствует предсказанию теории. Кроме того, энергия фононных мод в каждой точке поверхности образца антикореелирует с величиной сверхпроводящей щели в энергетическом спектре, что также подтверждает связь сверхпроводимости с фононами. Источник: Nature 442 657 (2006)

...я думаю это очередная лажа.. Пики есть, но связать их можно с чем угодно. Конечно фононы тоже есть, ну и что?
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
Alex Barri
Сообщения: 983
Зарегистрирован: Пт дек 12, 2008 15:07

Номер сообщения:#5   Alex Barri » Пт янв 30, 2009 22:51

замечательная ветка! В ВТСП я "варился" 4 года, правда без особого успеха.

Насчет интеркалятов фуллеридов с трибромметаном вроде как проверенный факт. Аномалии типа резистивного скачка наблюдали и раньше в области 140К для интеркалятов с тетрагидрофураном.

Потрясающее открытие сделали японцы. Они впервые синтезировали ВТСП с 57К на основе железнооксидных композитов:
http://elementy.ru/news/430722
Физикам удалось синтезировать новый тип сверхпроводников с общей химической формулой ReFeAsO (где Re обозначает какой-либо из редкоземельных металлов: Sm ? самарий, Nd ? неодим, Pr ? празеодим, Ce ? церий, La ? лантан). Эти вещества обладают неожиданно высокой температурой перехода в сверхпроводящее состояние, достигающей 55 К.

Двухвалентное железо парамагнитно, сосвсем не похоже на медь. И координационная геометрия другая: тетраэдры вместо октаэдров.

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30883
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#6   morozov » Сб янв 31, 2009 0:06

В ВТСП я "варился" 4 года


это не срок...
Насчет интеркалятов фуллеридов с трибромметаном
это похоже традиционный сверхпроводник. Меня интересуют купраты. Теперь и ВТСП на железе.
Вы будете смеяться, я именно сейчас просматривал статьи по этой теме.
Подотстал.
Изображение

есть что-то общее.... тут главные действующие лица железо и мышьяк (селен)
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
Alex Barri
Сообщения: 983
Зарегистрирован: Пт дек 12, 2008 15:07

Номер сообщения:#7   Alex Barri » Сб янв 31, 2009 0:31

Вы меня опередили,

только что хотел выложить этот красивый рисунок. Открытие в том, что устранена "монополия меди". Общее между ними это только слоистость и ионноковалентные связи. А вот основное "парамагнитное" состояние меди и железа разное. у первой S=1/2 , у второго S=2

А насчет сроков.... Многие этим занимаются всю жизнь, и вобще без всякого результата на выходе. Дело относительное.

Аватара пользователя
Alex Barri
Сообщения: 983
Зарегистрирован: Пт дек 12, 2008 15:07

Номер сообщения:#8   Alex Barri » Сб янв 31, 2009 0:35

вопрос:

а Вы не знакомы с работами Ениколопова (вернее, его коллектива):

проводимаость в окисленных пленках атактического полипропилена?

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30883
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#9   morozov » Сб янв 31, 2009 0:59

проводимаость в окисленных пленках атактического полипропилена?
Расскажите..
органикой не интересовался.. меня затянуло толпа, самый девятый вал . Я твердым телом слабо интересовался до того.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
Alex Barri
Сообщения: 983
Зарегистрирован: Пт дек 12, 2008 15:07

Номер сообщения:#10   Alex Barri » Сб янв 31, 2009 2:05

Как бы фундаментальноая вот эта:

http://www.jetpletters.ac.ru/ps/226/article_3766.shtml

Они обнаруживали и ферромагнетизм. Суть в том, что в пленках атактического полипропилена (он "некристаллический", то есть неупорядоченный структурно в отличие от обычного) на медной подложке даже просто на воздухе за год появляются проводящие каналы. Работа началась в 1984 году, когда выяснилось что полипропилен в качестве изолятора для медных проводов "пробивает". В присутствии УФ процесс идет крайне быстро. Медь сама по себе вообще любит катализировать процессы окисления.
Я проверял собственноручно, действительно образуются проводящие каналы, правда того, что пишуь авторы не нашел. Они настаивают на сверхпроводящих каналах (диаметром порядка микрона и длинной не более 100 микрон) при комнатной температуре. Они долго этим занимались, и еще кто то из АН. Но за 8 лет ничего не смогли добиться. Ам-цы тоже этим интересовались, но как то вяло. Ениколопову выделялись приличные бабки, информация где то в Перст-е в разделе отчеты.

Вся мукулатура на эту тему:

Письма в ЖТФ т17 вып 10 с 45, 1990 г
Письма в ЖЭТФ т49 вып 6 с 326, 1989 г
Письма в ЖЭТФ т52 вып 2 с 742, 1991 г
Письма в ЖЭТФ т51 вып 1 с 56, 1990 г
Письма в ЖЭТФ т51 вып 3 с 141, 1990 г
Письма в ЖЭТФ т51 вып 4 с 228, 1990 г
Высокомолекулярные соединения т32 (Б), ?1, с 3, 1990 г
Высокомолекулярные соединения т34 (А), ?9, с 74, 1992 г
Высокомолекулярные соединения т30 (Б), ?8, с 589, 1988 г
Высокомолекулярные соединения т30 (Б), ?12, с 885, 1990 г
Высокомолекулярные соединения т31 (Б), ?5, с 323, 1989 г
Высокомолекулярные соединения т31 (Б), ?9, с 667, 1989 г
Доклады АН 1983 г том 270 ? 2 с 351
Доклады АН 1984 г том 276 ? 5 с 1155
Доклады АН 1985 г том 283 ? 6 с 1404
Доклады АН 1988 г ? 6 с 304
Доклады АН 1989 г том 309 ? 3 с 603
Сверхпроводимость: физика, химия, техника 1991, т4 ?2 с399

Не знаю, есть ли там "комнатнотемературная сверхпроводимость", или нет, но для химика синтетика материал креативный. Интересно, что авторы пошли путем изобретения "заклинаний поляронов", а не изобретения химических структур. Увы, существующие физические теории сверхпроводимости носят описательный характер, но не предсказательный.

Ну и для разнообразия статейка про полифталоцианины

Журнал физической химии 1992 г, т 66, ? 9, 2510

и про полианилины:

Solid State Comm. V26, p839, 1978 y

Аватара пользователя
Alex Barri
Сообщения: 983
Зарегистрирован: Пт дек 12, 2008 15:07

Номер сообщения:#11   Alex Barri » Сб янв 31, 2009 2:25

хорватская статья Cu-Pb-Ag-O по моему бред

А если в общем, то высокотемпературные диамагнитные и резистивные странности обнаруживали для :

CuO тривиальный оксид меди, CuCl-CuBr, CdS, GaAs, и etc :lol:
Шриланкиская статья про сверхпроводящие каналы в CuCl-CuBr не воспроизводится. Каналы есть, проводящие (возникают при пробое током).

А вот по нашей железной теме FeS (128К)

Письма в ЖЭТФ, т54, в4 с 224

Я собственно работал в лаборатории ИОНХа, в которой были впервые синтезированы оксиды "Беднорца с Мюллером" еще в 1979 г. Конечно, с таким подходом нельзя делать открытия. Это я про японцев. Они проводят самый настоящий скринниг (MgB2 кстати их рук дело!), да и вообще материаловедение у них на высоте. В отличие от ... Не буду говорить кого :(

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30883
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#12   morozov » Сб янв 31, 2009 3:00

Xiyu Zhu, Huan Yang, Lei Fang, Gang Mu and Hai-Hu Wen
National Laboratory for Superconductivity, Institute of Physics and
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, P. O. Box 603,
Beijing, 100190, P. R. China
E-mail: hhwen@aphy.iphy.ac.cn (Hai-Hu Wen)
PACS numbers: 74.70.-b, 74.25.Fy, 73.43.Qt
Abstract. By using a two-step method, we successfully synthesized the iron based
new superconductor LaFeAsO0.9F0.1−. The resistive transition curves under different
magnetic fields were measured, leading to the determination of the upper critical field
Hc2(T ) of this new superconductor. The value of Hc2 at zero temperature is estimated
to be about 50 Tesla roughly. In addition, the Hall effect and magnetoresistance were
measured in wide temperature region. A negative Hall coefficient RH has been found,
implying a dominant conduction mainly by electron-like charge carriers in this material.
The charge carrier density determined at 100 K is about 9.8×1020 cm−3, which is close
to the cuprate superconductors. It is further found that the magnetoresistance does
not follow Kohler?s law. Meanwhile, the different temperature dependence behaviors of
resistivity, Hall coefficient, and magnetoresistance have anomalous properties at about
230 K, which may be induced by some exotic scattering mechanism.
http://lanl.arxiv.org/PS_cache/arxiv/pd ... 1288v2.pdf

во! нашел, я так и думал это "электронные" сверхпроводники.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
Alex Barri
Сообщения: 983
Зарегистрирован: Пт дек 12, 2008 15:07

Номер сообщения:#13   Alex Barri » Сб янв 31, 2009 3:19

по стехиометрии вроде как оно так и должно быть.
Что интересно, у купратных "электронных" ВТСП Тс там всегда низкие, не больше 30К, в отличие от "дырочных". Может, это как то связано с координационной химией. У железных она тетраэдральная, у купратов октаэдральная. ???

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30883
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#14   morozov » Сб янв 31, 2009 4:35

выложил не посмотрев ваши посты...

в начале были работы CuCl тоже нашили переход.. комнатный
резистивный переход в поликристаллических образцах .. это ни о чем не говорит. Но на фоне энтузиазма...

Тут приглашаю интернетовского знакомого с Уралу. Был он на форму очень интересные вещи делает, естественно и сверхпроводимость затрагивает.
Печет интересны образцы...
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30883
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#15   morozov » Сб янв 31, 2009 20:05

Препринт ?7

А.И. Головашкин

Тепловые характеристики ВТСП систем.


Аннотация

Сделан краткий обзор работ лаборатории сверхпроводимости ОФТТ ФИАН, в которых в течение последних нескольких лет изучались тепловые свойства ВТСП систем. В этих работах обнаружены аномальное (отрицательное) тепловое расширение при низких температурах в ВТСП системах, аномально сильное влияние относительно небольших магнитных полей на коэффициент теплового расширения в области этих аномалий, наличие второй температурной области с аномальным поведением тепловых характеристик в ВТСП соединении MgB2, находящейся при температурах значительно ниже критической.

Препринт подготовлен по докладу для семинара ОФТТ ФИАН 25-2-2005 г.

[pdf - 511k]
http://ellphi.lebedev.ru/11/pdf10.pdf
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Ответить

Вернуться в «Физика твердого тела / Solid-state Physics»