Анотація до роботи:

Пащенко О.В. Анізотропія магнітних та надпровідних властивостей в нестехіометричних рідкісноземельних перовскітах REBa₂Cu₃O_6+d.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.07 - фізика твердого тіла. - Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О.Галкіна НАН України, Донецьк. 2002.

Дисертацію присвячено встановленню причин виникнення і засобів зміни анізотропії магнітних та надпровідних властивостей, умов співіснування надпровідності і магнетизму в нестехіометричних рідкісноземельних перовскітах REBa₂Cu₃O_6+d. Робота проведена з використанням рентгеноструктурного і магнітного методів дослідження в широких діапазонах температури (0,5-100К) і магнітного поля (0-36кЕ). Отримані результати свідчать про відсутність впливу надпровідності на топологію магнітної фазової Т-Н діаграми рідкісноземельної підсистеми в GdBa₂Cu₃O_6,56, що пояснюється просторовим розділенням зарядових носіїв і магнітних іонів, які беруть участь у формуванні магнітних і надпровідних властивостей. Встановлена природа структурного тетрагонально-ромбічного переходу в REBa₂Cu₃O_6+d. Показано, що на анізотропію магнітних і надпровідних властивостей впливають вміст кисню, величина і напрям зовнішнього магнітного поля.

На основі отриманих в дисертації результатів зроблені наступні висновки.

1. Вдосконалена методика вимірювання магнітних і надпровідних властивостей ВТНП в частині збільшення чутливості вимірювання температурної і польової залежності дисипативної частини абсолютної магнітної сприйнятливості в широких діапазонах температури (0,5-100К) і магнітного поля (до 36 кЕ).

2. Встановлена природа структурного тетрагонально-ромбічного переходу в REBa₂Cu₃O_6+d і показано, що в бездомішковому REBa₂Cu₃O_6+d структурний фазовий Т-Р перехід відбувається при рівності ефективних радіусів двовалентного кисню і аніонної вакансії в базисній площині. У наближенні моделі жорстких сфер з урахуванням ковалентного характеру міжіонних взаємодій, що виявляється у використанні ефективних радіусів іонів з урахуванням їх координаційного оточення, визначені класичний (1,36) і ефективний (1,26) радіуси двовалентного кисню [6].

3. У рідкісноземельних перовскітах REBa₂Cu_3-хМ_хО_6+d з більш міцними метало-кисневими зв'язками наявність домішок (x>0), які заміщують мідь в позиціях Cu(1) і (або) Cu(2), призводить до стабілізації тетрагональної фази і зміщення структурного Т-Р переходу у бік підвищеного вмісту кисню. При цьому збільшення енергії зв'язку кристала призводить до перерозподілу зарядової щільністі в Cu(1)-O ланцюжках базисної площини, що в свою чергу сприяє появі одновалентного кисню і надпровідності в тетрагональній структурі або ромбічній, але з меншою мірою її спотворення [6].

4. Уперше побудована магнітна фазова Т-Н діаграма монокристалу GdBa₂Cu₃O_6,2 і показано, що індукований магнітним полем перехід з АФМ в ПМ стан при Н||с-вісі відбувається через спін-флоп фазу, причому встановлення далекого магнітного порядку відбувається через ближній порядок [14].

Встановлена відсутність впливу надпровідності на топологію магнітної фазової Т-Н діаграми рідкісноземельної підсистеми, що пояснюється просторовим розділенням зарядових носіїв і магнітних іонів, які беруть участь у формуванні магнітних і надпровідних властивостей.

5. У монокристалах GdBa₂Cu₃O_6+d встановлена сильна залежність анізотропії надпровідних властивостей від вмісту кисню, що виявляється в зміні розмірності надпровідності від трьохмірної до квазідвумірної при зміні d від 0,75 до 0,4 [8].

На основі аналізу флуктуаційної частини діамагнітного відгуку доведена еволюція надпровідних властивостей від 2D до 3D-поведінці при збільшенні вмісту кисню.

6. Показано, що в надпровідному стані накладення сильного магнітного поля перпендикулярно с-вісі призводить до зміни магнітної анізотропії GdBa₂Cu₃O_6+d з встановленням рівноважних станів магнітної структури вихрових гратів, відмінних один від одного кратністю її періоду [10].

Публікації автора:

1. Пащенко В.П., Пицюга В.Г., Абрамов В.С., Пащенко А.В., Климов В.В., Порицкий Р.М., Стрекалова Е.П. Физико-химические свойства, нестехиометрия и структурная неоднородность оксидных высокотемпературных сверхпроводников YBa₂Cu₃O_n, полученных при различных технологических условиях // Физикохимия и технология высокотемпературных сверхпроводящих материалов. – М.: Наука, 1989. – С.152-153.

2. Пащенко В.П., Пицюга В.Г., Пащенко А.В., Абрамов В.С., Климов В.В., Порицкий Р.М., Стрекалова Е.П. Кристаллическая неоднородность и свойства высокотемпературных сверхпроводников YBa₂Cu₃O_n, полученных при различных условиях обжига и охлаждения // Реактивы и материалы для современной техники (технология, исследование, анализ). - М.: НИИТЭХИМ, 1989. – С. 62-67.

3. Дьяконов В.П., Дорошенко Н.А., Каменев В.И., Козеева Л.П., Левченко Г.Г., Павлюк А.А., Пащенко А.В. Влияние содержания кислорода на параметры решетки объемных монокристаллов GdBa₂Cu₃O_6+d // ФНТ. – 1991. – T.17, N8. – C.1039-1040.

4. Титова С.Г., Фотиев В.А., Пащенко А.В., Бурханов А.М., Гудков В.В., Жевстовских И.В., Ткач А.В., Устинов В.В. Структурный фазовый переход в YBa₂Cu₃O_7-d при температуре 230К // СФХТ. – 1991. – Т.4, № 5. – С. 1010-1016.

5. Асадов А.К., Гененко Ю.А., Левченко Г.Г., Маркович В.И., Медведев Ю.В., Пащенко А.В., Фита И.М. Размерный кроссовер диамагнитного поведения в монокристалле GdBaCuO при изменении содержания кислорода // СФХТ. – 1992. – T.5, N9. – C.1629-1636.

6. Дьяконов В.П., Левченко Г.Г., Пащенко А.В., Миткевич В.В., Третьяк С.М. О природе стабилизации тетрагональной фазы алюминием и механизме структурного тетрагонально-ромбического перехода в ВТСП REBa₂Cu₃O_6+d // СФХТ. – 1992. – T.5, N10. – C.1884-1892.

7. Левченко Г.Г., Пащенко А.В., Дьяконов В.П., Mаркович В.И., Фита И.М. Характер сверхпроводящего состояния монокристаллического образца GdBaCu₃O_6+d (d=0,56; 0,75) // ФНТ. – 1992. – T.18, N12. – C.1332-1337.

8. Asadov A.K., Genenko Yu.A., Levchenko G.G., Markovich V.I., Medvedev Yu.V., Pashenko A.V., Phita I.M. Controlable dimensional crossover of magnetic behavior in single-crystal GdBaCuO with variable oxygen content // Physica C. – 1993. – V.206. – P.119-126.

9. Pashchenko V.P., Samoilenko Z.A., Pashchenko A.V., Abramov V.S., Potapov G.A., Cherenkov O.P., Udodov I.A. Mesoscopic inhomogeneity of the real structure and physical properties of YBa₂Cu₃O_x HTSC // Functional Materials. – 1996. – V.3, N1. – P.12-17.

10. Варюхин В.Н., Левченко Г.Г., Медведев Ю.В., Пащенко А.В., Левандовский С.Й. Подавление сверхпроводимости магнитным полем в слоистых ВТСП материалах // ФНТ. – 1998. – Т.24, №4. – С.309-315.

11. Жихарев И.В., Хохлова С.И., Глазова В.В., Пащенко А.В., Пащенко В.П. Поведение носителей заряда в YBa₂Cu₃O_x в условиях различных упорядочений сверхстехиометрического кислорода // Вiсник Донецького унiверситету, сер. А: Природничi науки. – 2001. – В.1. – С. 93-95.

12. Пащенко В.П., Пицюга В.Г., Абрамов В.С., Пащенко А.В., Климов В.В., Порицкий Р.М. Валентность меди, нестехиометрия и структурно-химическая неоднородность сверхпроводящей металлооксидной керамики YBa₂Cu₃O_n. – Донецк, 1989. – С. 7-8 – (Препр. /АН Украины. ДонФТИ; 89-18).

13. Пащенко В.П., Порицкий Р.М., Абрамов В.С., Климов В.В., Тютюнник В.Б., Пащенко А.В., Ревенко Ю.Ф. Влияние микролегирования на структуру и свойства высокотемпературных сверхпроводников YBa₂Cu_3-хМ_хO_у // 29-ое Всесоюзное совещание по физике нзких температур. Тезисы докладов. – Донецк, 1990. – C.320-321.

14. Дьяконов В.П., Левченко Г.Г., Маркович В.И., Пащенко А.В., Фита И.М. О некоторых особенностях магнитной фазовой Т-Н диаграммы GdBa₂Cu₃O_6,2 // XXIX Совещание по физике низких температур. Тезисы докладов. – Казань, 1992. – T.3. – C.88.

15. Пащенко В.П., Черенков О.П., Пащенко А.В., Потапов Г.А. Взаимосвязь состав-структура-свойства в ВТСП YBa₂Cu₃O_n // Вторая международная конференция «Материаловедение высокотемпературных сверхпроводников». Тезисы докладов. - Харьков, 1995. – C.38.