Особенности энергии активации диффузии кислорода в YBa₂Cu₃Ox

Энергия активации диффузии анионов слабосвязанного кислорода в сверхпроводящем соединении YBa₂Cu₃Ox при температурах 200…400 °C зависит от содержания кислорода (6,2 ≤ x ≤ 6,95). Она описывается функцией Uox(x) с максимумом при x ≈ 6,615. На величину этой энергии могут влиять дырочные заряды на кисло...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2008
1. Verfasser:	Аржавитин, В.М.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2008
Schriftenreihe:	Вопросы атомной науки и техники
Schlagworte:	Сверхпроводимость и сверхпроводящие материалы
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/110743
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Особенности энергии активации диффузии кислорода в YBa₂Cu₃Ox / В.М. Аржавитин // Вопросы атомной науки и техники. — 2008. — № 1. — С. 58-62. — Бібліогр.: 26 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-110743
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1107432017-01-07T03:03:02Z Особенности энергии активации диффузии кислорода в YBa₂Cu₃Ox Аржавитин, В.М. Сверхпроводимость и сверхпроводящие материалы Энергия активации диффузии анионов слабосвязанного кислорода в сверхпроводящем соединении YBa₂Cu₃Ox при температурах 200…400 °C зависит от содержания кислорода (6,2 ≤ x ≤ 6,95). Она описывается функцией Uox(x) с максимумом при x ≈ 6,615. На величину этой энергии могут влиять дырочные заряды на кислороде (2p-дырки) YBa₂Cu₃Ox. Причём, имеют место корреляции вида Uox ~ -dTc/dx и Uox ~ -dn/dx между энергией активации Uox(x) и температурой сверхпроводящего перехода Tc(x), концентрацией 2p-дырок nCuO2(x) в проводящих плоскостях Cu(2)O₂, плотностью 2p-дырок n(x) в YBa₂Cu₃Ox . Эти корреляции позволили получить зависимости nCuO2(x) и Tc/Tcmax(n) для YBa₂Cu₃Ox по данным измерений энергии активации Uox(x) методом внутреннего трения. Енергія активації дифузії аніонів кисню у надпровідному з'єднанні YBa₂Cu₃Ox при температурах 200…400 °C залежить від змісту кисню (6,2 ≤ x ≤ 6,95). Вона описується функцією Uox(x) з максимумом при x ≈ 6,615. На величину цієї енергії можуть впливати дірковi заряди на кисні (2p-дірки) YBa₂Cu₃Ox. Причому, мають місце кореляції виду Uox ~ -dTc/dx і Uox ~ -dn/dx між енергією активації Uox(x) і температурою надпровідного переходу Tc(x), концентрацією 2p-дірок nCuO2(x) у провідних площинах Cu(2)O₂, густиною 2p-дірок n(x) у YBa₂Cu₃Ox. Ці кореляції дозволили одержати залежності nCuO2(x) і Tc/Tcmax(n) для YBa₂Cu₃Ox за даними вимірів енергії активації Uox(x) методом внутрішнього тертя. Activation energy of oxygen diffusion in superconducting compound YBa₂Cu₃Ox at temperatures 200…400 °C depends on the density of oxygen (6,2 ≤ x ≤ 6,95). This energy is described by function Uox(x) with maximum at x ≈ 6,615. Hole charges of oxygen (2p-holes) YBa₂Cu₃Ox can influence on value of this energy. Сorrelations of kind Uox ~ -dTc/dx and Uox ~ -dn/dx take place between activation energy Uox(x), temperature of superconducting transition Tc(x), concentration 2p-holes nCuO2(x) in conducting planes Cu(2)O₂ and density 2p-holes n(x) in YBa₂Cu₃Ox. These correlations allowed to find dependences nCuO2(x) and Tc/Tcmax(n) for YBa₂Cu₃Ox using value of activation energy Uox(x) measured by method of internal friction. 2008 Article Особенности энергии активации диффузии кислорода в YBa₂Cu₃Ox / В.М. Аржавитин // Вопросы атомной науки и техники. — 2008. — № 1. — С. 58-62. — Бібліогр.: 26 назв. — рос. 1562-6016 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/110743 538.945 ru Вопросы атомной науки и техники Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Сверхпроводимость и сверхпроводящие материалы Сверхпроводимость и сверхпроводящие материалы
spellingShingle	Сверхпроводимость и сверхпроводящие материалы Сверхпроводимость и сверхпроводящие материалы Аржавитин, В.М. Особенности энергии активации диффузии кислорода в YBa₂Cu₃Ox Вопросы атомной науки и техники
description	Энергия активации диффузии анионов слабосвязанного кислорода в сверхпроводящем соединении YBa₂Cu₃Ox при температурах 200…400 °C зависит от содержания кислорода (6,2 ≤ x ≤ 6,95). Она описывается функцией Uox(x) с максимумом при x ≈ 6,615. На величину этой энергии могут влиять дырочные заряды на кислороде (2p-дырки) YBa₂Cu₃Ox. Причём, имеют место корреляции вида Uox ~ -dTc/dx и Uox ~ -dn/dx между энергией активации Uox(x) и температурой сверхпроводящего перехода Tc(x), концентрацией 2p-дырок nCuO2(x) в проводящих плоскостях Cu(2)O₂, плотностью 2p-дырок n(x) в YBa₂Cu₃Ox . Эти корреляции позволили получить зависимости nCuO2(x) и Tc/Tcmax(n) для YBa₂Cu₃Ox по данным измерений энергии активации Uox(x) методом внутреннего трения.
format	Article
author	Аржавитин, В.М.
author_facet	Аржавитин, В.М.
author_sort	Аржавитин, В.М.
title	Особенности энергии активации диффузии кислорода в YBa₂Cu₃Ox
title_short	Особенности энергии активации диффузии кислорода в YBa₂Cu₃Ox
title_full	Особенности энергии активации диффузии кислорода в YBa₂Cu₃Ox
title_fullStr	Особенности энергии активации диффузии кислорода в YBa₂Cu₃Ox
title_full_unstemmed	Особенности энергии активации диффузии кислорода в YBa₂Cu₃Ox
title_sort	особенности энергии активации диффузии кислорода в yba₂cu₃ox
publisher	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
publishDate	2008
topic_facet	Сверхпроводимость и сверхпроводящие материалы
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/110743
citation_txt	Особенности энергии активации диффузии кислорода в YBa₂Cu₃Ox / В.М. Аржавитин // Вопросы атомной науки и техники. — 2008. — № 1. — С. 58-62. — Бібліогр.: 26 назв. — рос.
series	Вопросы атомной науки и техники
work_keys_str_mv	AT aržavitinvm osobennostiénergiiaktivaciidiffuziikislorodavyba2cu3ox
first_indexed	2025-07-08T01:04:00Z
last_indexed	2025-07-08T01:04:00Z
_version_	1837038716289286144
fulltext	УДК 538.945 ОСОБЕННОСТИ ЭНЕРГИИ АКТИВАЦИИ ДИФФУЗИИ КИСЛОРОДА В YBa2Cu3Ox В.М. Аржавитин Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”, г. Харьков, Украина; E-mail: arzhavitin@kipt.kharkov.ua Энергия активации диффузии анионов слабосвязанного кислорода в сверхпроводящем соединении YBa2Cu3Ox при температурах 200…400 °C зависит от содержания кислорода (6,2 ≤ x ≤ 6,95). Она описывает- ся функцией Uox(x) с максимумом при x ≈ 6,615. На величину этой энергии могут влиять дырочные заряды на кислороде (2p-дырки) YBa2Cu3Ox. Причём, имеют место корреляции вида Uox ~ -dTc/dx и Uox ~ -dn/dx между энергией активации Uox(x) и температурой сверхпроводящего перехода Tc(x), концентрацией 2p-ды- рок )( 2CuO xn в проводящих плоскостях Cu(2)O2, плотностью 2p-дырок n(x) в YBa2Cu3Ox. Эти корреляции позволили получить зависимости )( 2CuO xn и max cc /TT (n) для YBa2Cu3Ox по данным измерений энергии ак- тивации Uox(x) методом внутреннего трения. ВВЕДЕНИЕ К одному из быстро развивающихся разделов физики твёрдого тела относятся исследования свойств материалов, содержащих ионы с перемен- ной валентностью. Повышенный интерес к подоб- ным соединениям вызван, прежде всего, открытием высокотемпературной сверхпроводимости в метал- лооксидных соединениях со структурой перовскита, в состав которых входят элементы с переменной ва- лентностью, такие как медь, висмут, талий, кисло- род. Наиболее подробно изучены физические свой- ства высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) YBa2Cu3Ox. В зависимости от температуры и давления концентрация кислорода x в них может меняться от 6 до 7. Металлооксидное соединение YBa2Cu3Ox уни- кально тем, что изменение концентрации слабосвя- занного кислорода в его базисной плоскости Cu(1)Ox-6 (рис. 1) немедленно приводит к изменению электрофизических свойств и кристаллической структуры соединения от тетрагонального (″tetra″) антиферромагнетика до орторомбического (″orto″) сверхпроводника [1]. Уже давно и закономерно сло- жилось мнение, что изучение аномального поведе- ния ВТСП-структур в несверхпроводящем состоя- нии при температурах, превышающих критическую температуру, поможет ответить на вопрос о приро- де самого сверхпроводящего состояния [2]. Целью настоящей работы является численный анализ энергии активации диффузии слабосвязанно- го кислорода в соединении YBa2Cu3Ox при темпера- турах 200…400 °C на основании опубликованных данных по внутреннему трению YBa2Cu3Ox в струк- турно различных состояниях. Предпочтение при от- боре публикаций для такого анализа отдавалось тем из них, в которых описаны физические свойства об- разцов ВТСП, изготовленных путём закалки в жид- кий азот от различных 900…50 °С температур отжи- гов в окислительной атмосфере. Рис.1. Кристаллическая структура и расположение ионов в элементарной ячейке YBa2Cu3O7 РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫЧИСЛЕНИЙ ЭНЕРГИИ АКТИВАЦИИ ДИФФУЗИИИ СЛАБОСВЯЗАННОГО КИСЛОРОДА И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Проблема диффузии слабосвязанного кислорода в YBa2Cu3Ox до сих пор привлекает внимание иссле- дователей [3,4]. В работе [3] методом измерения комплексной магнитной восприимчивости изуча- лись особенности диффузии слабосвязанного кисло- рода вблизи магнитных вихрей Абрикосова при низких температурах 70…92 K в облучённых элек- тронами плёнках YBa2Cu3Ox. В работе [4] методом Монте-Карло моделировалась диффузия слабосвя- занного кислорода в YBa2Cu3Ox при повышенных температурах 500, 650 и 800 °C. Рассмотрим теперь диффузию слабосвязанного кислорода при умерен- ных температурах 200…400 °C в различающихся ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2008. № 1. Серия: Вакуум, чистые материалы, сверхпроводники (17), с.58 - 62. 58 стартовым содержанием кислорода (6,2 ≤ x ≤ 6,95) однофазных образцах YBa2Cu3Ox. По существую- щим представлениям в базисной плоскости Cu(1)Ox-6 соединения YBa2Cu3Ox возможна микродиффузия слабосвязанного кислорода, которая происходит не из-за концентрационных неоднородностей по кисло- роду, а индуцируется внешними знакопеременными напряжениями (″диффузия под напряжением″) [5]. Осциллирующая деформация решетки создает для слабосвязанного кислорода предпочтительные направления миграции по кислородным вакансиям таким образом, что диффузия анионов кислорода ре- ализуется посредством их перескоков между пози- циями O1 и O5 в базисной плоскости Cu(1)Ox-6 пе- ровскитоподобной кристаллической решетки. Изве- стен также альтернативный механизм ″диффузии под напряжением″ слабосвязанного кислорода в YBa2Cu3Ox, предполагающий, что вакансии образу- ют с анионами кислорода устойчивые гантельные пары O1−O5. Под воздействием осциллирующей нагрузки происходят скачкообразные повороты свя- занных пар ″вакансия-кислород″ в базисной плоско- сти относительно направления деформирования на межатомные расстояния [6]. С ″диффузией под напряжением″ слабосвязанно- го кислорода связаны релаксационные пики вну- треннего трения, расположенные в температурном промежутке 210 °С ≤ Tox ≤ 350 °С в зависимости от содержания кислорода x и частоты f ≈ 1…100 Гц деформирования YBa2Cu3Ox [6 − 10]. Зная темпе- ратуру термоактивации слабосвязанного кислорода Tox и частоту деформирования f по известной фор- муле Верта-Маркса [11] легко определить энергию Uox активации диффузии этого кислорода. Рис.2. Зависимости энергия активации Uox диффу- зии слабосвязанного кислорода (1) и температуры Тс перехода в сверхпроводящее состояние (2) от концентрации кислорода x. Концентрационные гра- ницы (вертикали) x = 6,6 - 0,12 и x = 6,6 + 0,15 су- ществования ″orto-1″, ″orto-2″ фаз проведены по полю рисунка на основании данных, заимствован- ных из работы [12] Полученный таким образом массив статистиче- ски распределённых значений Uox(x) методом наи- меньших квадратов был аппроксимирован полино- мом девятой степени (коэффициент множественной корреляции r = 0,793). Этот полином (рис. 2, кр. 1) имеет выпуклую форму с координатой максимума x = 6,615. Коэффициент множественной корреляции считается малым, если r < 0,96 [13]. Ввиду его мало- сти (r = 0,793) возникает вопрос об адекватности вы- бранного полинома средним значениям Uox(x). Для решения этого вопроса дополнительно про- веден рекомендуемый в [14] анализ остатков ∆Uox, т.е. разности между наблюдаемыми значениями и полученными по уравнению регрессии оценочными значениями Uox. Анализируемые остатки ∆Uox рас- пределились относительно нулевой линии ∆Uox=0 симметричным и случайным образом по гауссову закону, и, следовательно, с математической точки зрения выбранный регрессионный полином (мо- дель) адекватен средним значениям эксперимен- тальных данных. Факт уменьшения Uox(x) с ростом кислородного индекса в интервале (6,615 ≤ x ≤ 6,95) требует физи- ческого обоснования. С целью установления меха- низма, формирующего убывающую в направлении роста x ветвь Uox(x), рассмотрим изменение электро- физических свойств YBa2Cu3Ox вблизи максимума Uox(x). Именно вблизи x ≈ 6,6 вместо металлической R ~ T появляется полупроводниковый (активацион- ный) dR/dT < 0 ход зависимости электросопротивле- ния от температуры [7] и характерное плато на кон- центрационной зависимости температуры Тс(x) перехода в состояние с высокотемпературной сверх- проводимостью (см. рис. 2, кр. 2). Появление на кри- вой Тс(x) плато с Tc ≈ 60 K коррелированно с появле- нием сверхструктуры ″orto-2″ (см. рис. 2). А полу- проводниковая ветвь электросопротивления возни- кает при структурном превращении из ″orto-2″- фазы в антиферромагнитную ″tetra″-фазу с темпера- турой Нееля, зависящей [15, 16] от числа дырок на кислороде в плоскостях Cu(2)O2 в пересчёте на эле- ментарную ячейку YBa2Cu3Ox (концентрации дырок в плоскостях CuO2). Эти плоскости обеспечивают также металлическую проводимость и сверхпрово- димость орторомбических модификаций YBa2Cu3Ox. Наличие полупроводниковых и антиферромаг- нитных свойств у YBa2Cu3Ox, коррелированное со структурными перестройками, позволяет предполо- жить, что выпуклость профиля энергии активации Uox(x) обеспечивается одновременным с кислород- ным упорядочением образованием дырочных заря- дов на кислороде в объёме элементарной ячейки YBa2Cu3Ox. Здесь дырки содержатся на кислороде (2p-дырки) и на меди (3d-дырки) либо только на меди в зависимости от концентрации кислорода [17,18]. Методом рентгеновской абсорбционной спектроскопии 2p-дырки найдены [17,18] в ба- зисных Cu(1)Ox-6, проводящих Cu(2)O2 плоскостях и на ″мостиковом″ кислороде (позиция O4) соедине- ния YBa2Cu3Ox. Общее число 2p-дырок на элементарную ячейку YBa2Cu3Ox (плотность 2p-дырок) обнаруживает не- линейную зависимость от x и слабую линейную за- висимость от температуры T сверхпроводника [19]. 59 Между плотностью 2p-дырок n(x) в YBa2Cu3Ox и температурой сверхпроводящего перехода Тс(x) в области её изменения тоже существует линейная корреляция [15]: n(x) ~ A⋅Тс(x), [Тс] = K , (1) где A − переводной коэффициент с размерностью обратной температуры. Полагают [20], что отклоне- ния от пропорциональности (1) обусловлены не- точностью измерений n(x). Корреляция, аналогичная (1), существует также между концентрацией 2p-ды- рок )( 2CuO xn в проводящих плоскостях Cu(2)O2 и критической температурой Тс(x) [16,21]. Методом наименьших квадратов аппроксимиру- ем ″ступенчатую″ функцию Тс(x) полиномом четвёр- той степени (коэффициент множественной корреля- ции r = 0,998) с последующим дифференцированием сглаживающего полинома. Оказалось, что получен- ная таким образом производная, взятая с обратным знаком -Tc(x)/dx, представляет собою выпуклую функцию от содержания кислорода с координатой максимума x = 6,695 (рис. 3). Т.е., максимумы производной -dTc(x)/dx (см. рис. 3) и энергии актива- ции Uox(x) (см. рис. 2, кр. 1) смещены относительно друг друга по концентрационной оси на ∆x = 0,08. Концентрационные профили Uox(x) и -dTc(x)/dx топо- логически очень близки между собой, а между ве- личинами Uox(x - 0,08) и -dTc(x)/dx имеет место ли- нейная корреляция (см. рис. 3, врезка). Рис.3. Производная -dTc/dx от критической темпе- ратуры по содержанию кислорода в YBa2Cu3Ox. Врезка: корреляция между величинами Uox(x - 0,08) и -dTc(x)/dx (коэффициент множественной корреляции r = 0,993 Соответствующее уравнение линии регрессии имеет вид: Uox(x - 0,08) = 1,4136 - 0,00108 x xTc d )(d , (2) [Uox] = эВ. Поскольку [d(n/A)]/dx = dТс/dx, то из (2) получим ещё три корреляции: Uox(x - 0,08) = 1,4136 - x xn A , d )(d001080 ; (3) Tc(x)-Tc(6,37)= [ ]∫ −− x x,xU, , 6,37 ox d)080(41361 001080 1 ; (4) n(x) - n(6,37) = [ ]∫ −− x x,xU, , A 6,37 ox d)080(41361 001080 . (5) Корреляция (3) описывает искомое влияние плотности 2p-дырок n(x) на энергию Uox(x) актива- ции диффузии слабосвязанного кислорода. Корреля- ция (4) позволяет восстановить величину Tc(x) по экспериментально установленной методом внутрен- него трения энергии активации Uox(x). Корреляция (5) позволяет восстановить плотность 2p-дырок n(x) в зависимости от содержания кислорода по величи- не энергии активации Uox(x). Численное интегриро- вание (4, 5) ведётся в области существования 6,37 ≤ x ≤ 6,93 ″ступенчатой″ функции Tc(x) (см. рис. 2, кр. 2). Следует отметить, что наряду с критерием максимальности величины коэффициента множе- ственной корреляции r выбор степеней сглаживаю- щих Uox(x) и Тс(x) полиномов продиктован также предполагаемым существованием корреляций (2… 5). С позиций теории решения некорректных задач [22], к которым относятся задачи приближённого дифференцирования [23] типа (2,3), не рекомендует- ся использовать сглаживающие Тс(x) полиномы вы- соких порядков [11,23]. Поскольку же концентраци- онная зависимость активационной энергии исполь- зуется в операциях интегрирования (4, 5), то увели- чение степени сглаживающего полинома с целью повышения точности построения Uox(x) целесообраз- но [11]. С другой стороны, выбор тех или иных ап- проксимирующих результаты экспериментов функ- циональных зависимостей считается оправданным, если выбранные зависимости удовлетворяют требо- ванию содержательности, иначе говоря, интерпрети- руемости на основе понятий решаемой задачи [13]. Корреляция (5) содержит неизвестный коэффи- циент A, который легко вычислить с помощью ис- ходной корреляции (1). Чтобы выполнить подобное вычисление рассмотрим концентрацию 2p-дырок )( 2CuO xn в проводящих плоскостях Cu(2)O2. Следуя выводам работ [16,18,21], примем величину пре- дельной концентрации дырок )7( 2CuOn ≈ )936( 2CuO ,n = 0,5 и вычислим значение коэффициента A ≈ 0,00336. Затем интегрированием (5) найдём концентрацию дырок )( 2CuO xn . Оказалось (рис. 4), что расчётная зависимость )( 2CuO xn в количественном отношении близка к измеренным при T = 295 K методами неупругого рассеяния нейтронов [24], оптической спектроско- пии [25] и рентгеновской абсорбционной спектро- скопии [18] зависимостям концентрации 2p-дырок в плоскостях Cu(2)O2 от содержания кислорода. 60 Рис.4. Концентрация 2p-дырок )( 2CuO xn в проводя- щих плоскостях Cu(2)O2 соединения YBa2Cu3Ox Рис.5. Зависимость относительной температуры сверхпроводящего перехода соединения YBa2Cu3Ox от величины плотности 2p-дырок в нём. 1 − по данным внутреннего трения; 2 − по дан- ным, приведенным в работе [15] С другой стороны при учёте всех мест располо- жения 2p-дырок их предельная плотность n(7) не превышает 0,84 [26], либо единицы [15,17,18,25,12]. Примем n(7) ≈ n(6,93) = 1 и рассчитаем по формулам (4, 5) относительную температуру max cc /TT сверх- проводящего перехода YBa2Cu3Ox в функции плот- ности 2p-дырок n. Расхождение между рассчитан- ной таким образом и построенной по эксперимен- тальным данным работы [15] линейными зависимо- стями max cc /TT (n) весьма незначительно (рис. 5). Хорошее количественное и качественное совпа- дение зависимостей )( 2CuO xn и max cc /TT (n), по- строенных по данным метода внутреннего трения и иных экспериментальных методов (см. рис. 4, 5), свидетельствует о возможном влиянии положитель- ных дырочных зарядов на величину энергии актива- ции диффузии отрицательно заряженных анионов слабосвязанного кислорода. ВЫВОДЫ Энергия активации Uox диффузии анионов слабо- связанного кислорода в соединении YBa2Cu3Ox при умеренных температурах 200…400 °C зависит от концентрации кислорода (6,2 ≤ x ≤ 6,95) и представ- ляет собою функцию с максимумом при x≈6,615. На величину этой энергия активации могут влиять ды- рочные заряды на кислороде YBa2Cu3Ox. ЛИТЕРАТУРА 1. В.А.Финкель. Электропроводность керамических ВТСП YBa2Cu3O7-δ с различным содержанием кислорода при низких температурах // ФНТ. 2002, т. 28, в. 8/9, с. 952−957. 2. В.И.Маслов. Наблюдение ″гигантского″ скачка тока полевой электронной эмиссии из высоко- температурных сверхпроводников // Изв. вузов. Физика. 2007, т. 50, № 5, с. 13−18. 3. В.О.Леденёв, Д.О.Леденёв, О.П.Леденёв. Особен- ности диффузии кислорода и его вакансий в сверхпроводящем соединении YBaCuO вблизи магнитных квантовых линий // Вопросы атом- ной науки и техники. Серия ″Вакуум, чистые ме- таллы, сверхпроводники″. 2006, № 1, с. 76− 82. 4. М.З.Урицкий, В.И.Цидильковский. Подвижность и диффузия потоков кислорода в YBa2Cu3O6+x. Моделирование методом Монте-Карло. // ФТТ. 2003, т.45, в.6, с. 361–366. 5. Mi Y., Shaller R., Benoti W. Theoretical calculation of oxygen relaxation in YBa2Cu3O7-δ ceramic // Phys.Rev. B. 1991, v. 44, p. 12575−12577. 6. J.R.Cost, J.T.Stanley. Internal friction due to oxugen relaxation in superconducting YBa2Cu3O7-x. : Preprint LA−UR−90−1707. Los alamos national lab- oratory, 1990, 20 p. 7. В.М.Аржавитин, А.А.Блинкин, В.В.Деревянко, Ю.Ю.Раздовский, В.А.Финкель, Ю.Н.Шахов. Влияние слабосвязанного кислорода на кристал- лическую структуру, электрофизические и релак- сационные свойства и сверхпрводимость ВТСП- керамик. YBa2Cu3O7-δ // СФХТ. 1993, т.6, №11−12, с. 2095−2103. 8. V.А.Fіnkel, V.М.Агzhаvitin, A.A.Blinkin et al. The influence of wеаklу bоnded охуgеn оn the сгуstal structure, еlесtrical аnd геlахаtіоn ргорегties of НТSC YBа2Сu3О7-δ сегаmics // Physica C. 1994, v. 235−240, p. 303−304. 9. G.Cannelli, R.Cantelli, F.Cordero et al. Fast oxygen mobility in tetragonal YBa2Cu3O7-δ by anelastic re- laxation measurements // Solid State Commun. 1991, v. 77, p. 429−434. 10. I.Bonetti, E.G.Campari, S.Mantovani. Off - stoichio- metric superconducting phases, oxygen mobility and anelastic relaxation in YBa2Cu3O7-x // Physica C. 1992, v.196, p. 7−13. 11. С.А.Головин, А.Пушкар, Д.М.Левин. Упругие и неупругие свойства конструкционных металли- ческих материалов. М.: ″Металлургия″. 1987, 190 c. 12. О.Е.Парфёнов. Переход диэлектрик-металл и упорядочение кислорода в YBa2Cu3O6+x // Авто- 61 реф. дис…канд. физ.-мат. наук. М.: ИАЭ. 1995, 20 c. 13. П.В.Новицкий, И.А.Зограф. Оценка погреш- ностей результатов измерений. Л.: ″Энерго- атомиздат″, 1985, 248 с. 14. Д.Химмельблау. Анализ процессов статистиче- скими методами. М.: ″Наука″, 1973, 957 с. 15. М.М.Богдан, А.С.Ковалёв. Магнитный фазовый переход и концентрация дырок в YBа2Сu3О6+x // ФНТ. 1990, т. 16, № 12, с. 1576−1583. 16. Б.Я.Сухаревский, И.В.Вилков. Критическая тем- пература и предельная концентрация носителей заряда в плоскостях CuO2 в медьсодержащих ВТСП // ФНТ. 1995, т 21, № 9, с. 899−905. 17. H.Tolentino, E.Dartyge, A.Fontaine et al. Valence changes of copper under oxygen uptake and removal in YBa2Cu3O7-δ observed in situ by X-ray absorption spectroscopy // Phys. Lett. A. 1989, v. 139, № 9, p.474−480. 18. H.Tolentino, F.Baudelet, A.Fontaine et al. Sequence and symmetry of hole injection in YBа2Сu3О6+x. In situ and ex situ experiments on powders and single crystals using X-ray absorption spectroscopy // Physica C. 1992, v.192, № ½, p.115−130. 19. Ю.А.Гененко, Ю.М.Иванченко. Нестехиомет- рический кислород как агент высокотемпера- турного спаривания: Препринт ДонФТИ−89−2. Донецк, 1989, с. 7−8. 20. B.Ya.Sukharevskii, I.V.Zhikharev, S.I.Khokhlova et al. Manifestation of the effect of atomic ordering on the characteristics of normal and superconducting of HTSC − oxides YBа2Сu3О7-δ // Physica С. 1992, v.194, p. 373−382. 21. Б.Я.Сухаревский. Распределение дырок между плоскостями CuO2 и CuOδ соединения YBa2Cu3O6+δ // ФНТ. 1994, т. 20, № 2, с. 120−123. 22. В.С.Сизиков Математические методы обра- ботки результатов измерений. СПб: ″Политех- ника″, 2001, 240 с. 23. Л.В.Елохина, М.С.Дударев, В.В.Дякин и др. Вы- числение концентрационной зависимости коэф- фициента взаимной диффузии в системе Pt−Pd по данным рентгеновского микроанализа // ФММ. 1987, т. 63, в. 6, с. 1174−1184. 24. J.Rossat-Mignod, L.P.Regnault, P.Bourges et al. In- elastic neutron scattering study of the spin dynamics in the YBа2Сu3О6+x system // Physica C. 1992, v.192, p. 109−121. 25. A.Zibold, L.Widder, H.P.Geserich et al. Optical in- vestigation of the metal-insulator trasition regime in single-domain crystals of YBa2Cu3Ox // Physica C. 1993, v. 212, p. 365−371. 26. Е.Г. Максимов. Высокотемпературная сверхпро- водимость сегодня // УФН. 2004, т. 174, № 9, с.1026−1027. ОСОБЛИВОСТІ ЕНЕРГІЇ АКТИВАЦІЇ ДИФУЗІЇ КИСНЮ В YBa2Cu3Ox В.М. Аржавітін Енергія активації дифузії аніонів кисню у надпровідному з'єднанні YBa2Cu3Ox при температурах 200… 400 °C залежить від змісту кисню (6,2 ≤ x ≤ 6,95). Вона описується функцією Uox(x) з максимумом при x ≈ 6,615. На величину цієї енергії можуть впливати дірковi заряди на кисні (2p-дірки) YBa2Cu3Ox. Причому, мають місце кореляції виду Uox ~ -dTc/dx і Uox ~ -dn/dx між енергією активації Uox(x) і температурою надпровідного переходу Tc(x), концентрацією 2p-дірок )( 2CuO xn у провідних площинах Cu(2)O2, густиною 2p-дірок n(x) у YBa2Cu3Ox. Ці кореляції дозволили одержати залежності )( 2CuO xn і max cc /TT (n) для YBa2Cu3Ox за даними вимірів енергії активації Uox(x) методом внутрішнього тертя. FEATURES OF ACTIVATION ENERGY OF OXYGEN DIFFUSION IN YBa2Cu3Ox V.M. Arzhavitin Activation energy of oxygen diffusion in superconducting compound YBa2Cu3Ox at temperatures 200…400 °C depends on the density of oxygen (6,2 ≤ x ≤ 6,95). This energy is described by function Uox(x) with maximum at x ≈ 6,615. Hole charges of oxygen (2p-holes) YBa2Cu3Ox can influence on value of this energy. Сorrelations of kind Uox ~ -dTc/dx and Uox ~ -dn/dx take place between activation energy Uox(x), temperature of superconducting transi- tion Tc(x), concentration 2p-holes )( 2CuO xn in conducting planes Cu(2)O2 and density 2p-holes n(x) in YBa2Cu3Ox. These correlations allowed to find dependences )( 2CuO xn and max cc /TT (n) for YBa2Cu3Ox using value of activation energy Uox(x) measured by method of internal friction. 62 УДК 538.945 В.М. Аржавитин Рис.5. Зависимость относительной температуры сверхпроводящего перехода соединения YBa2Cu3Ox от величины плотности 2p-дырок в нём. 1  по данным внутреннего трения; 2  по данным, приведенным в работе [15]

Особенности энергии активации диффузии кислорода в YBa₂Cu₃Ox

Institution

Ähnliche Einträge