Влияние магнитного поля на теплопроводность Bi₂Sr₂CaCu₂Ox в области сверхпроводящего фазового перехода
Проведено исследование влияния магнитного поля на теплопроводность Bi₂Sr₂CaCu₂Ox. Обнаружено, что под действием магнитного поля теплопроводность увеличивается, что связано с ростом электронной доли теплопроводности, обусловленной распариванием куперовских пар и уменьшением фонон-вихревого рассеяния....
Збережено в:
| Дата: | 2009 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2009
|
| Назва видання: | Физика низких температур |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/117569 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Влияние магнитного поля на теплопроводность Bi₂Sr₂CaCu₂Ox в области сверхпроводящего фазового перехода / С.С. Рагимов, С.А. Алиев, В.М. Алиев // Физика низких температур. — 2009. — Т. 35, № 11. — С. 1085-1088. — Бібліогр.: 20 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-117569 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1175692017-05-25T03:03:14Z Влияние магнитного поля на теплопроводность Bi₂Sr₂CaCu₂Ox в области сверхпроводящего фазового перехода Рагимов, С.С. Алиев, С.А. Алиев, В.М. Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная Проведено исследование влияния магнитного поля на теплопроводность Bi₂Sr₂CaCu₂Ox. Обнаружено, что под действием магнитного поля теплопроводность увеличивается, что связано с ростом электронной доли теплопроводности, обусловленной распариванием куперовских пар и уменьшением фонон-вихревого рассеяния. Проведено дослідження впливу магнітного поля на теплопровідність Bi₂Sr₂CaCu₂Ox. Виявлено, що під дією магнітного поля теплопровідність збільшується, що пов’язано із зростанням електронної долі теплопровідності, обумовленої розпарюванням куперівських пар та зменшенням фонон-вихрового розсіювання. The effect of magnetic field on thermal conductivity of Bi₂Sr₂CaCu₂Ox has been investigated. It is found that the thermal conductivity influenced by magnetic field increases due to an increase in the electron fraction of thermal conductivity, caused by copper pair dissipation and phonon–vortex scattering decrease. 2009 Article Влияние магнитного поля на теплопроводность Bi₂Sr₂CaCu₂Ox в области сверхпроводящего фазового перехода / С.С. Рагимов, С.А. Алиев, В.М. Алиев // Физика низких температур. — 2009. — Т. 35, № 11. — С. 1085-1088. — Бібліогр.: 20 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 74.25.Fy http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/117569 ru Физика низких температур Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная |
| spellingShingle |
Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная Рагимов, С.С. Алиев, С.А. Алиев, В.М. Влияние магнитного поля на теплопроводность Bi₂Sr₂CaCu₂Ox в области сверхпроводящего фазового перехода Физика низких температур |
| description |
Проведено исследование влияния магнитного поля на теплопроводность Bi₂Sr₂CaCu₂Ox. Обнаружено, что под действием магнитного поля теплопроводность увеличивается, что связано с ростом электронной доли теплопроводности, обусловленной распариванием куперовских пар и уменьшением фонон-вихревого рассеяния. |
| format |
Article |
| author |
Рагимов, С.С. Алиев, С.А. Алиев, В.М. |
| author_facet |
Рагимов, С.С. Алиев, С.А. Алиев, В.М. |
| author_sort |
Рагимов, С.С. |
| title |
Влияние магнитного поля на теплопроводность Bi₂Sr₂CaCu₂Ox в области сверхпроводящего фазового перехода |
| title_short |
Влияние магнитного поля на теплопроводность Bi₂Sr₂CaCu₂Ox в области сверхпроводящего фазового перехода |
| title_full |
Влияние магнитного поля на теплопроводность Bi₂Sr₂CaCu₂Ox в области сверхпроводящего фазового перехода |
| title_fullStr |
Влияние магнитного поля на теплопроводность Bi₂Sr₂CaCu₂Ox в области сверхпроводящего фазового перехода |
| title_full_unstemmed |
Влияние магнитного поля на теплопроводность Bi₂Sr₂CaCu₂Ox в области сверхпроводящего фазового перехода |
| title_sort |
влияние магнитного поля на теплопроводность bi₂sr₂cacu₂ox в области сверхпроводящего фазового перехода |
| publisher |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| publishDate |
2009 |
| topic_facet |
Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/117569 |
| citation_txt |
Влияние магнитного поля на теплопроводность Bi₂Sr₂CaCu₂Ox в области сверхпроводящего фазового перехода / С.С. Рагимов, С.А. Алиев, В.М. Алиев // Физика низких температур. — 2009. — Т. 35, № 11. — С. 1085-1088. — Бібліогр.: 20 назв. — рос. |
| series |
Физика низких температур |
| work_keys_str_mv |
AT ragimovss vliâniemagnitnogopolânateploprovodnostʹbi2sr2cacu2oxvoblastisverhprovodâŝegofazovogoperehoda AT alievsa vliâniemagnitnogopolânateploprovodnostʹbi2sr2cacu2oxvoblastisverhprovodâŝegofazovogoperehoda AT alievvm vliâniemagnitnogopolânateploprovodnostʹbi2sr2cacu2oxvoblastisverhprovodâŝegofazovogoperehoda |
| first_indexed |
2025-07-08T12:28:52Z |
| last_indexed |
2025-07-08T12:28:52Z |
| _version_ |
1837081804315557888 |
| fulltext |
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2009, ò. 35, ¹ 11, ñ. 1085–1088
Âëèÿíèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ íà òåïëîïðîâîäíîñòü
Bi2Sr2CaCu2O
x
â îáëàñòè ñâåðõïðîâîäÿùåãî ôàçîâîãî
ïåðåõîäà
Ñ.Ñ. Ðàãèìîâ, Ñ.À. Àëèåâ, Â.Ì. Àëèåâ
Èíñòèòóò ôèçèêè ÍÀÍ Àçåðáàéäæàíà, ïð. Äæàâèäà, 33, ã. Áàêó, 1143, Àçåðáàéäæàí
E-mail: Sadiyar@mail.ru
Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 11 ìàðòà 2009 ã., ïîñëå ïåðåðàáîòêè 25 ìàÿ 2009 ã.
Ïðîâåäåíî èññëåäîâàíèå âëèÿíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ íà òåïëîïðîâîäíîñòü Bi2Sr2CaCu2Ox. Îáíàðó-
æåíî, ÷òî ïîä äåéñòâèåì ìàãíèòíîãî ïîëÿ òåïëîïðîâîäíîñòü óâåëè÷èâàåòñÿ, ÷òî ñâÿçàíî ñ ðîñòîì
ýëåêòðîííîé äîëè òåïëîïðîâîäíîñòè, îáóñëîâëåííîé ðàñïàðèâàíèåì êóïåðîâñêèõ ïàð è óìåíüøåíè-
åì ôîíîí-âèõðåâîãî ðàññåÿíèÿ.
Ïðîâåäåíî äîñë³äæåííÿ âïëèâó ìàãí³òíîãî ïîëÿ íà òåïëîïðîâ³äí³ñòü Bi2Sr2CaCu2Oõ. Âèÿâëåíî, ùî
ï³ä 䳺þ ìàãí³òíîãî ïîëÿ òåïëîïðîâ³äí³ñòü çá³ëüøóºòüñÿ, ùî ïîâ’ÿçàíî ³ç çðîñòàííÿì åëåêòðîííî¿ äîë³
òåïëîïðîâ³äíîñò³, îáóìîâëåíî¿ ðîçïàðþâàííÿì êóïåð³âñüêèõ ïàð òà çìåíøåííÿì ôîíîí-âèõðîâîãî
ðîçñ³þâàííÿ.
PACS: 74.25.Fy Òðàíñïîðòíûå ñâîéñòâà (ýëåêòðî- è òåïëîïðîâîäíîñòü, òåðìîýëåêòðè÷åñêèå ýôôåêòû è ò.ä.).
Êëþ÷åâûå ñëîâà: òåïëîïðîâîäíîñòü, ìàãíèòíîå ïîëå, ôîíîí-âèõðåâîå ðàññåÿíèå.
1. Ââåäåíèå
Èññëåäîâàíèþ òåïëîïðîâîäíîñòè ÂÒÑÏ ïîñâÿùå-
íî ìíîãî ðàáîò [1–10]. Òåì íå ìåíåå âñòðå÷àþòñÿ è
ïðîòèâîðå÷èâûå ñóæäåíèÿ î ìåõàíèçìàõ ïðîâîäèìîñ-
òè òåïëà è ðàññåÿíèÿ ôîíîíîâ è ýëåêòðîíîâ â íèõ.
Êîýôôèöèåíò òåïëîïðîâîäíîñòè k ÂÒÑÏ íà îñíîâå
êóïðàòíûõ ìåòàëëîîêñèäíûõ ñîåäèíåíèé íèæå êðèòè-
÷åñêîé òåìïåðàòóðû Òñ â ïëîñêîñòè ñëîåâ Cu–O2 ðåçêî
âîçðàñòàåò è ïðîõîäèò ÷åðåç ìàêñèìóì ïðè Ò ~ Òñ/2.
Ñîãëàñíî [1,5], òåïëîïðîâîäíîñòü âäîëü îñè ñ íà ïîðÿ-
äîê íèæå, ÷åì â ïëîñêîñòè ab. Âåëè÷èíà òåïëîïðîâîä-
íîñòè â îáëàñòè ìàêñèìóìà â 1,5–2 ðàçà ìîæåò ïðåâû-
øàòü òåïëîïðîâîäíîñòü â íîðìàëüíîì ñîñòîÿíèè ïðè
Ò > Tc [1,2]. Òàêîé ðîñò k(T) òðóäíî îáúÿñíèòü óâåëè-
÷åíèåì îäíîãî òîëüêî ðåøåòî÷íîãî âêëàäà [3]. Íå-
ñìîòðÿ íà êâàçèäâóìåðíîñòü ýëåêòðîííîãî ñïåêòðà è
ñèëüíóþ àíèçîòðîïèþ ýëåêòðîí-ôîíîííîé ðåëàêñà-
öèè [4], ýòîò ìåõàíèçì ïðèâîäèò ê ðîñòó òåïëîïðîâîä-
íîñòè ïðè T < Tc êàê â ïëîñêîñòè ab, òàê è âäîëü îñè ñ.
Îñîáûé èíòåðåñ ïðåäñòàâëÿåò èçó÷åíèå âëèÿíèÿ
ìàãíèòíîãî ïîëÿ íà òåïëîïðîâîäíîñòü ÂÒÑÏ â îáëàñ-
òè ôàçîâîãî ïåðåõîäà. Èññëåäîâàíèå òåïëîïðîâîäíîñ-
òè â ìàãíèòíîì ïîëå äàåò âîçìîæíîñòü ñóäèòü î
âèõðåâîì ñîñòîÿíèè ñâåðõïðîâîäíèêà, à òàêæå î ìåõà-
íèçìå ðàññåÿíèÿ, òàê êàê âçàèìîäåéñòâèÿ òåïëîâûõ
íîñèòåëåé ñ êâàçè÷àñòèöàìè â öåíòðå âèõðåé äàþò
èíôîðìàöèþ î ýëåêòðîí-ôîíîííîì è ýëåêòðîí-ýëåêò-
ðîííîì âçàèìîäåéñòâèÿõ.
Ìíîãèå àâòîðû ïðè Ò < Tc íàáëþäàëè óìåíüøåíèå
k(Â). Îäíè ñ÷èòàþò, ÷òî ýòî îáóñëîâëåíî, â îñíîâíîì,
ðàññåÿíèåì ôîíîíîâ íà âèõðÿõ, äðóãèå — ðàññåÿíèåì
íà ðàñïàðèâøèõñÿ ýëåêòðîíàõ [9–12].
Êàê èçâåñòíî, â ÂÒÑÏ íèæå òåìïåðàòóðû ñâåðõïðî-
âîäÿùåãî ôàçîâîãî ïåðåõîäà ïîä äåéñòâèåì ìàãíèòíî-
ãî ïîëÿ ïðîèñõîäèò ðåçêîå âîçðàñòàíèå êîíöåíòðàöèè
àáðèêîñîâñêèõ âèõðåé, îáðàçóþùèõ, ïîäîáíî àòîìàì â
êðèñòàëëå, ïðàâèëüíóþ ðåøåòêó. Â ïîëÿõ Â > Â1 ìàã-
íèòíîå ïîëå, ñæèìàÿ ðåøåòêó, íà÷èíàåò «ðàçðóøàòü»
êóïåðîâñêèå ïàðû íà ñâîáîäíûå ýëåêòðîíû, ñïîñîá-
íûå ó÷àñòâîâàòü â ïðîöåññå ïðîâîäèìîñòè çàðÿäà è
òåïëà.  çàâèñèìîñòè îò çíà÷åíèé ìàãíèòíîãî ïîëÿ,
òåìïåðàòóðû è êîíöåíòðàöèè äåôåêòîâ êðèñòàëëà ìîæ-
íî ñîçäàòü óñëîâèÿ äëÿ íàáëþäåíèÿ äâóõ ïðîòèâîïî-
ëîæíî äåéñòâóþùèõ ÿâëåíèé: ðàññåÿíèå ôîíîíîâ, ïðè-
âîäÿùåå ê óìåíüøåíèþ òåïëîïðîâîäíîñòè ðåøåòêè kl,
è ïðîöåññ ïåðåíîñà òåïëà ðàñïàðèâøèìèñÿ ýëåêòðîíà-
© Ñ.Ñ. Ðàãèìîâ, Ñ.À. Àëèåâ, Â.Ì. Àëèåâ, 2009
ìè. Íàïîìíèì, ÷òî â îáëàñòè ñâåðõïðîâîäÿùåãî ôàçî-
âîãî ïðåâðàùåíèÿ (ÑÏÔÏ) äëÿ ÷àñòè÷íîãî ðàçðûâà êó-
ïåðîâñêèõ ïàð òðåáóþòñÿ íå î÷åíü ñèëüíûå ïîëÿ.
 äàííîé ðàáîòå èçó÷åíî âëèÿíèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ
íà òåïëîïðîâîäíîñòü ïîëèêðèñòàëëè÷åñêîé âèñìóòî-
âîé ÂÒÑÏ (2212) â îáëàñòè ÑÏÔÏ.
2. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðåçóëüòàòû è èõ
îáñóæäåíèå
Òåïëîïðîâîäíîñòü èçìåðÿëàñü ìåòîäîì ñòàöèîíàð-
íîãî òåïëîâîãî ïîòîêà. Èçìåðÿåìûé îáðàçåö èìåë
ôîðìó ïàðàëëåëåïèïåäà ñ ðàçìåðàìè 15�2�1,5 ìì,
íàãðåâàòåëüíàÿ ïå÷ü â âèäå ìèíèàòþðíîé ìåäíîé
êàòóøêè ñ ðàçìåðàìè � = 1,5 ìì è âûñîòîé 2 ìì ïðè-
êëåèâàëàñü ñåðåáðÿíîé ïàñòîé íà òîðåö îáðàçöà. Ðå-
ãèñòðàöèÿ òåìïåðàòóðû â èíòåðâàëå 65–300 Ê ïðîâî-
äèëàñü ñ ïîìîùüþ ìåäü-êîíñòàíòàíîâûõ òåðìîïàð.
Òåðìîïàðû ïðèêëåèâàëèñü ñåðåáðÿíîé ïàñòîé íà
ãðàíü îáðàçöà íà ðàññòîÿíèè 8 ìì. Äëÿ óñòðàíåíèÿ ôî-
íîâîé ýäñ, âûçâàííîé ïåðåïàäîì òåìïåðàòóðû ìåæäó
èõ õîëîäíûìè è òåïëûìè êîíöàìè, ïåðåä âûõîäîì
èç ÿ÷åéêè, ãäå ìîíòèðóåòñÿ îáðàçåö, ìåäü-êîíñòàíòà-
íîâûå ïðîâîäà íàìàòûâàëèñü íà ìåäíûé ñòåðæåíü
(èìåþùèé êîíòàêò ñ õëàäàãåíòîì) è ôèêñèðîâàëèñü
êëååì ÁÔ-2. Ðåãèñòðàöèÿ ñèãíàëîâ ñ òåðìîïàð ïðîèç-
âîäèëàñü ñ ïîìîùüþ êîìïàðàòîðà íàïðÿæåíèé, ÷òî
äåëàëî âîçìîæíûì ïðàêòè÷åñêè ïîëíîñòüþ ñêîìïåí-
ñèðîâàòü ôîíîâóþ ýäñ äî íà÷àëà èçìåðåíèé â ìàãíèò-
íîì ïîëå. Òî÷íîñòü èçìåðåíèÿ òåìïåðàòóðû â îáëàñòè
66–77 Ê ñîñòàâëÿëà 0,05 Ê. Ïðè îïðåäåëåíèè êîýôôè-
öèåíòà òåïëîïðîâîäíîñòè â óêàçàííîé îáëàñòè (Â =
= 2,2 Òë) ïîãðåøíîñòü äîñòèãàåò 3–5% è îáóñëîâëåíà,
â îñíîâíîì, ðàçìåðàìè îáðàçöà, èçìåðåíèÿìè òåìïå-
ðàòóðû è ìîùíîñòè íàãðåâàòåëÿ. Â ðàáîòå [13] ïîêàçà-
íî, ÷òî ìàãíèòíîå ïîëå äî Â = 3–3,5 Òë íà òåðìîýäñ
ìåäü-êîíñòàíòàíîâûõ òåðìîïàð ïðè àçîòíûõ òåìïåðà-
òóðàõ íå îêàçûâàåò âëèÿíèå. Èçìåðåíèÿ k(Â) ïðîâî-
äèëèñü íà îäíîì ïîëèêðèñòàëëè÷åñêîì è íà îäíîì êå-
ðàìè÷åñêîì îáðàçöàõ. Äàííûå îòëè÷àëèñü ëèøü
êîëè÷åñòâåííî, è â íàñòîÿùåé ðàáîòå ïðèâåäåíû òîëü-
êî ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé íà ïîëèêðèñòàëëè÷åñêîì îá-
ðàçöå Bi2Sr2CaCu2Ox.
Íà ðèñ. 1 ïðåäñòàâëåíû òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñ-
òè òåïëîïðîâîäíîñòè êåðàìè÷åñêîãî è êðèñòàëëè÷åñ-
êîãî îáðàçöîâ.  êðèñòàëëè÷åñêîì îáðàçöå çíà÷åíèå
òåïëîïðîâîäíîñòè çíà÷èòåëüíî áîëüøå, ÷åì â êåðàìè-
÷åñêîì.  êåðàìè÷åñêîì îáðàçöå çàâèñèìîñòü k(T) ñ
70 Ê íà÷èíàåò óìåíüøàòüñÿ.  êðèñòàëëè÷åñêîì îá-
ðàçöå k(T) â èíòåðâàëå 30–200 Ê ïðàêòè÷åñêè íå çàâè-
ñèò îò òåìïåðàòóðû, ñ 30 Ê íà÷èíàåò âîçðàñòàòü è ïðè
Ò ~ 23 Ê ïðîõîäèò ÷åðåç ìàêñèìóì. Áåçóñëîâíî, ýòî
îáóñëîâëåíî îòñóòñòâèåì ñòðîãîé êðèñòàëëè÷åñêîé
ñòðóêòóðû è âûñîêîé êîíöåíòðàöèåé äåôåêòîâ â
êåðàìè÷åñêîì îáðàçöå, íà êîòîðûõ ïðîèñõîäèò èíòåí-
ñèâíîå ðàññåÿíèå ôîíîíîâ. Ðàñ÷åò ýëåêòðîííîé äîëè
ke(Ò) ïðîâåäåí ïî ñîîòíîøåíèþ Âèäåìàíà–Ôðàíöà
( )k LT/e � � â ïðèáëèæåíèè óïðóãîãî õàðàêòåðà ðàññåÿ-
íèÿ è ñîñòàâëÿåò 20% îò îáùåé òåïëîïðîâîäíîñòè.
Çàâèñèìîñòü òåïëîïðîâîäíîñòè îò ìàãíèòíîãî
ïîëÿ ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 2. ×òîáû èñêëþ÷èòü ñèñòå-
ìàòè÷åñêèå ïîãðåøíîñòè, ñâÿçàííûå ñ ãåîìåòðè÷åñ-
êèìè ðàçìåðàìè îáðàçöà, ðàññòîÿíèåì ìåæäó ñïàÿìè
òåðìîïàð è ìîùíîñòüþ íàãðåâàòåëÿ, ðåçóëüòàòû èçìå-
ðåíèÿ â ìàãíèòíîì ïîëå ïðèâîäÿòñÿ â âèäå îòíîøåíèÿ
òåïëîïðîâîäíîñòåé k B k/( ) ( )0 . Ïðè Ò � 85 Ê âåëè÷èíà
k B k/( ) ( )0 îò Â íå çàâèñèò, ñ ïîíèæåíèåì òåìïåðàòóðû
(Ò < 80 Ê) íàáëþäàåòñÿ âîçðàñòàíèå òåïëîïðîâîäíîñòè
â ìàãíèòíîì ïîëå. Ýôôåêò âîçðàñòàíèÿ k(Â) íàáëþäà-
åòñÿ â îãðàíè÷åííîì èíòåðâàëå òåìïåðàòóð (65–80 Ê).
Ìàêñèìàëüíîå âîçðàñòàíèå òåïëîïðîâîäíîñòè ñîîòâåò-
ñòâóåò Ò � 76 Ê, íèæå 65 Ê è âûøå 85 Ê ìàãíèòíîå ïîëå
íå îêàçûâàåò âëèÿíèå íà k. Ñ÷èòàåì, ÷òî ïðè Ò � 85 Ê ýòî
îáóñëîâëåíî î÷åíü ìàëîé ïîäâèæíîñòüþ íîñèòåëåé
1086 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2009, ò. 35, ¹ 11
Ñ.Ñ. Ðàãèìîâ, Ñ.À. Àëèåâ, Â.Ì. Àëèåâ
0 20 40 60 80 100 120
5
10
15
20
25
30
35
40
T, Ê
1
2
k
,
1
0
Â
ò/
(ñ
ì
Ê
)
–
3
�
Ðèñ. 1. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè òåïëîïðîâîäíîñòè:
Bi2Sr2CaCu2Ox (êåðàìèêà) (1), Bi2Sr2CaCu2Ox (ïîëèêðèñ-
òàëë) (2).
0 0,5 1,0 1,5 2,0
0,9
1,0
1,1
1,2
B ��
1
2
3
4
5
k
(B
)/
k
(0
)
B, Òë
Ðèñ. 2. Çàâèñèìîñòü îòíîñèòåëüíîé òåïëîïðîâîäíîñòè
Bi2Sr2CaCu2Ox îò ìàãíèòíîãî ïîëÿ ïðè ðàçëè÷íûõ òåìïå-
ðàòóðàõ Ò, Ê: 90 (1); 65 (2); 80 (3); 70 (4); 76 (5).
çàðÿäà â Bi2Sr2CaCu2Ox, à îòñóòñòâèå ýôôåêòà ïðè
Ò < 65 Ê ñâÿçàíî ñ ñèëüíûì âîçðàñòàíèåì çíà÷åíèÿ Âñ2 ñ
ïîíèæåíèåì òåìïåðàòóðû. Ìàêñèìàëüíîå âîçðàñòàíèå
k B k/( ) ( )0 ñîîòâåòñòâóåò ïðèìåðíî ñåðåäèíå ÑÏÔÏ.
Âî ìíîãèõ òåîðåòè÷åñêèõ [4,14,15] è ýêñïåðèìåí-
òàëüíûõ ðàáîòàõ [1,5,10,16] ïîëàãàåòñÿ, ÷òî îñíîâíóþ
ðîëü â ïåðåíîñå òåïëà íèæå Òñ èãðàåò ôîíîííàÿ êîì-
ïîíåíòà. Âîçðàñòàíèå òåïëîïðîâîäíîñòè íèæå Òñ
îáóñëîâëåíî ïàäåíèåì êîíöåíòðàöèè íîðìàëüíûõ
ýëåêòðîííûõ âîçáóæäåíèé, êîòîðûå îãðàíè÷èâàþò
ìàêñèìàëüíûå ïðîáåãè ôîíîíîâ âáëèçè Òñ. Äëèíà ñâî-
áîäíîãî ïðîáåãà ôîíîíîâ òàêæå îãðàíè÷åíà èõ ðàññå-
ÿíèåì äðóã íà äðóãå, íà ïðèìåñÿõ è äåôåêòàõ â îáúåìå
îáðàçöà. Îäíàêî â ðàáîòàõ [2,3,11,17] óâåëè÷åíèå k(Ò)
â ñâåðõïðîâîäÿùåì ñîñòîÿíèè ñâÿçûâàþò ñ âîçðàñòà-
íèåì ýëåêòðîííîé êîìïîíåíòû òåïëîïðîâîäíîñòè. Â
ýòèõ ðàáîòàõ ïîëàãàþò, ÷òî â äîñòàòî÷íî øèðîêîì èí-
òåðâàëå òåìïåðàòóð ïî îáå ñòîðîíû îò Òñ ðåøåòî÷íàÿ
òåïëîïðîâîäíîñòü íå çàâèñèò îò òåìïåðàòóðû. Ïî-
ñêîëüêó ýëåêòðîííàÿ êîìïîíåíòà òåïëîïðîâîäíîñòè â
èññëåäîâàííîì íàìè îáðàçöå äîñòèãàåò 20%, ìîæíî
ïîëàãàòü, ÷òî âîçðàñòàíèå k B k/( ) ( )0 îáóñëîâëåíî ïåðå-
íîñîì òåïëà ðàñïàðèâøèìèñÿ íîñèòåëÿìè çàðÿäà, òàê
êàê ïðè Â > Â1 ïðîèñõîäèò ôîðìèðîâàíèå âèõðåâîé
ðåøåòêè, ïðè êîòîðîì çíà÷èòåëüíî óìåíüøàåòñÿ ôî-
íîí-âèõðåâîå ðàññåÿíèå. Ïðè ýòîì ó÷àñòèå ðàñïàâ-
øèõñÿ ýëåêòðîíîâ â ïåðåíîñå òåïëà ñòàíîâèòñÿ çàìåò-
íåå. Ïîýòîìó â òàêîì ñèëüíî äåôåêòíîì îáðàçöå
ðåøåòî÷íàÿ òåïëîïðîâîäíîñòü çíà÷èòåëüíî óìåíüøà-
åòñÿ, è âêëàä ýëåêòðîííîé òåïëîïðîâîäíîñòè, âîçíèêà-
þùèé ïîä äåéñòâèåì ìàãíèòíîãî ïîëÿ, óâåëè÷èâàåòñÿ.
Òàêàÿ êàðòèíà íàáëþäàåòñÿ è â [18], â îáðàçöå ñ âûñî-
êèì ñîäåðæàíèåì öèíêà, ÷òî ñîçäàåò òî÷å÷íûå äåôåê-
òû, ïðèâîäÿùèå ê ýôôåêòèâíîìó ðàññåÿíèþ ôîíîíîâ
è, ñîîòâåòñòâåííî, ê âîçðàñòàíèþ îòíîøåíèÿ k kå / 0.
Ðîñò òåïëîïðîâîäíîñòè ñâåðõïðîâîäíèêà â ìàãíèò-
íîì ïîëå ïðè îïðåäåëåííûõ óñëîâèÿõ îáíàðóæåí è
â ðàáîòå [19], ãäå ðàññìîòðåíî âëèÿíèå ìàãíèòíîãî
ïîëÿ íà òåïëîïðîâîäíîñòü k(Â,T) Ba1–xKxBiO3 â èí-
òåðâàëå  äî 6 Òë è 2,5–24 Ê. Îáíàðóæåíî, ÷òî íà÷èíàÿ
ñ Â > 0,5 Òë ïðîèñõîäèò âîçðàñòàíèå îòíîøåíèÿ
k B k/( ) ( )0 . Ñ ïîâûøåíèåì òåìïåðàòóðû âîçðàñòàíèå
óñèëèâàåòñÿ. Àâòîðû ïîñòàâèëè çàäà÷ó ïîâòîðèòü ýòè
èçìåðåíèÿ â îáðàçöå ñ áîëüøîé êîíöåíòðàöèåé êàëèÿ.
 ýòîì ñëó÷àå ñ ïîâûøåíèåì òåìïåðàòóðû ïðîèñõî-
äèò ñèëüíîå âîçðàñòàíèå k B k/( ) ( )0 (äî 3–4 Òë), à çàòåì
íàñûùåíèå k(Â). Äëÿ ýòîãî îáðàçöà ïðè 15,2 Ê âîçðàñ-
òàíèå k B k/( ) ( )0 äîõîäèò äî 30%.
Ïðèâåäåííûå ðàññóæäåíèÿ î âîçðàñòàíèè ïðîâîäè-
ìîñòè ýëåêòðîííîé ñèñòåìû â ÂÒÑÏ ïîä äåéñòâèåì
ìàãíèòíîãî ïîëÿ íàõîäÿòñÿ â ñîîòâåòñòâèè è ñ äàííû-
ìè ïî òåðìîýäñ S(T,H) [20], õàðàêòåð çàâèñèìîñòè êî-
òîðîé ïîâòîðÿåò õîä k B k/( ) ( )0 . Çà äåñÿòü ãðàäóñîâ äî
ÑÏÔÏ S(T) ïðîõîäèò ÷åðåç íåáîëüøîé ìàêñèìóì, çà-
òåì ðåçêî óáûâàåò äî ÑÏ ñîñòîÿíèÿ, ãäå S = 0. Â
ìàãíèòíîì ïîëå òåðìîýäñ èçìåíÿåòñÿ, ïðîèñõîäèò
óøèðåíèå îáëàñòè ÔÏ �Ò(Í). Íèæå Ò < Tñ è âûøå
Ò > 90 Ê èçìåíåíèå òåðìîýäñ ïðàêòè÷åñêè èñ÷åçàåò,
÷òî ñîîòâåòñòâóåò ïîâåäåíèþ k B( ).
3. Çàêëþ÷åíèå
Ðîñò òåïëîïðîâîäíîñòè ïîä äåéñòâèåì ìàãíèòíîãî
ïîëÿ â Bi2Sr2CaCu2Ox îáóñëîâëåí óìåíüøåíèåì ôî-
íîí-âèõðåâîãî ðàññåÿíèÿ èç-çà ôîðìèðîâàíèÿ âèõ-
ðåâîé ðåøåòêè è óâåëè÷åíèåì ýëåêòðîííîé äîëè
òåïëîïðîâîäíîñòè, âûçâàííûì ðàñïàðèâàíèåì êóïå-
ðîâñêèõ ïàð.
1. R. Yu, V. Salamon, J. Lu, and W. Lee, Phys. Rev. Lett.
69, 1431 (1992).
2. P. Allen, X. Du, L. Mihaly, and L. Forro, Phys. Rev. B49,
9073 (1994).
3. Ý.À. Ïàøèöêèé, Â.È. Ïåíòåãîâ, Ïèñüìà â ÆÝÒÔ 60,
366 (1994).
4. L. Tewordt and Th. Wolkhausen, Solid State Commun.
75, 515 (1990).
5. Â.Á. Åôèìîâ, Ë.Ï. Ìåæîâ-Äåãëèí, ÔÍÒ 23, 278 (1997)
[Low Temp. Phys. 23, 204 (1997)].
6. À.Á. Áîíäàðåíêî, Î.À. Ãàâðåíêî, Á.À. Ìåðèñîâ, Ì.À.
Îáîëåíñêèé, À.Â. Ñîëîãóáåíêî, Ã.ß. Õàäæàé, ÔÍÒ 17,
318 (1991) [Low Temp. Phys. 17, 165 (1991)].
7. A. Jezowski, Solid State Commun. 75, 779 (1990).
8. Á.À. Ìåðèñîâ, Ã.ß. Õàäæàé, À.Â. Ñîëîãóáåíêî, ÔÍÒ
16, 1270 (1990) [Sov. J. Low Temp. Phys. 16, 730 (1990)].
9. Â.Â. Ôëîðåíòüåâ, À.Â. Èíþøêèí, À.Í. Òàëäåíêîâ,
Î.Ê. Ìåëüíèêîâ, À.Á. Áûêîâ, ÑÔÕÒ 3, 2302 (1990).
10. À.Á. Áàòäàëîâ, Ø.Á. Àáäóëâàãèäîâ, Ì.Ñ. Áóòòàåâ, ÑÔÕÒ
8, 665 (1990).
11. M. Houssa and M. Ausloss, J. Condens. Matter 9, 201
(1997).
12. A.N. Taldenkov, P. Esqunazi, and K. Leicht, J. Low
Temp. Phys. 115, 15 (1999).
13. Ñ.Ñ. Øàëûò, Â.Ì. Ìóæäàáà, À.Ä. Ãàëåöêàÿ, ÔÒÒ 10,
1277 (1968).
14. K. Noto, M. Matsukava, K. Iwasaki, K. Watanabe, T. Sasaki,
and N. Kobayashi, Sci. Rep. RITU A42, 359 (1996).
15. L.P. Kadanoff and P.C. Martin, Phys. Rev. 128, 2390
(1961).
16. B.M. Anderson, B. Sandqvist, J. Niska, and B. Loberg,
Phys. Rev. B49, 4189 (1994).
17. H. Hara and N. Kontani, J. Phys. Soc. Jpn 76, 073705
(2007).
18. Â.Ì. Àëèåâ, Ñ.Ñ. Ðàãèìîâ, Ì.È. Àáäóëëàåâ, Fizika
(Àçåðáàéäæàí) XIII, 208 (2007).
19. B. Chen, F. Tsui, C. Uher, P. Han, D. Payne, and K. Rao,
Phys. Rev. B51, 6171 (1995).
20. Ñ.À. Àëèåâ, Ñ.Ñ. Ðàãèìîâ, Â.Ì. Àëèåâ, ÔÍÒ 22, 679
(1996) [Low Temp. Phys. 22, 522 (1996)].
Âëèÿíèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ íà òåïëîïðîâîäíîñòü Bi2Sr2CaCu2Ox â îáëàñòè ñâåðõïðîâîäÿùåãî ôàçîâîãî
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2009, ò. 35, ¹ 11 1087
The magnetic field influence on thermal
conductivity of Bi2Sr2CaCu2O
x
in the
superconducting phase transition region
S.S. Ragimov, S.A. Aliev, and V.M. Aliev
The effect of magnetic field on thermal conduc-
tivity of Bi2Sr2CaCu2Ox has been investigated. It is
found that the thermal conductivity influenced by
magnetic field increases due to an increase in the
electron fraction of thermal conductivity, caused
by copper pair dissipation and phonon–vortex scat-
tering decrease.
PACS: 74.25.Fy Transport properties (electric and
thermal conductivity, thermoelectric ef-
fects, etc.)
Keywords: thermal conductivity, magnetic field,
phonon–vortex scattering.
1088 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2009, ò. 35, ¹ 11
Ñ.Ñ. Ðàãèìîâ, Ñ.À. Àëèåâ, Â.Ì. Àëèåâ
|