Search

Mjerenja mikrovalne površinske impedancije u magnetskim poljima od 0-16 T upotrijebljena su za utvrdjivanje temperaturnog dosega supravodljivih fluktuacija iznad kritiˇcne temperature Tc u monokristalima YBa2Cu3O7 d raznih dopiranja. Primijenjena metoda ima posebnu prednost u tome što odredjivanje dosega fluktuacija ne ovisi o nekim pretpostavkama o ponašanju nesupravodljivih doprinosa ukupnome mjerenom signalu, niti o pretpostavljenom teorijskom modelu temeljem kojega bi trebalo izvesti nepoznate parametre. Mjerenjem u razliˇcitim konfiguracijama uzorka i mikrovalnog polja, odredjene su zasebno fluktuacijske vodljivosti u ravnini ab i duž osi c. Fluktuacijski režim se proteže do temperature T0, koja se nalazi oko 7-8 K iznad Tc u naddopiranom uzorku i malo poddopiranom uzorku, dok se u jako poddopiranom uzorku (Tc = 57 K) supravodljive fluktuacije protežu do najviše 23 K iznad Tc, što je znatno ispod temperature T na kojoj se otvara pseudoprocjep. Uz to, važno je zapažanje da je eksperimentalno utvrdjena temperatura T0 jednaka za fluktuacijsku vodljivost u ravnini ab kao i onoj duž osi c, što ukazuje na trodimenzionalnu osobinu supravodljivih fluktuacija unatoˇc kvazi-dvodimenzionalne strukture i izrazite anizotropije u normalnoj vodljivosti poddopiranih uzoraka. [1] M. S. Grbi´c, M. Požek, D. Paar, V. Hinkov, M. Raichle, D. Haug, B. Keimer, N. Bariši´c, and A. Dulˇci´c, Phys. Rev. B 83, 144508 (2011).

Na jednom poddopiranom uzorku YBa2Cu3O6+x (x≈ 6.6) proučeno je ponašanje visokofrekventne vodljivosti u području temperatura između supravodljivog prijelaza (Tc) i temperature otvaranja pseudoprocjepa (T*). Posebno je istraženo ima li naznaka supravodljivosti u uzorku iznad Tc, i mogu li se one povezati sa pseudoprocjepom. Kao provjera postojanja supravodljivosti, ispitana je ovisnost otpora o magnetskom polju. Određena površinska impedancija za slučaj kada inducirane struje teku samo u ab-ravnini te za slučaj kada struje teku i ab-ravninom i duž c-osi. Uočene su tri karakteristične temperature na kojima se ponašanje površinske impedancije mijenja: 57 K, 91 K te približno 250 K. Iz mjerenih podataka izračunata je otpornost u normalnom stanju u ovisnosti o temperaturi i magnetskom polju za ab-ravninu i za c-smjer. Promjena nagiba krivulja ukazuje na postojanje pseudoprocjepa na T*≈ 250 K. Otpornost snažno ovisi o primijenjenom vanjskom istosmjernom magnetskom polju na temperaturama ispod 91 K, a iznad te temperature nije uočena nikakva magnetska ovisnost. Prema rezultatima ovog rada pseudoprocjep i supravodljvost su dva paralelna mehanizma u materijalu, jer ulazak u supravodljivo stanje ovisi o magnetskom polju, a ulazak u stanje pseudoprocjepa nije ovisan o magnetskom polju.

Mjerenja mikrovalne apsorpcije u supravodičima predstavljaju važnu metodu za određivanje temeljnih parametara supravodljivog stanja – dubine prodiranja magnetskog polja i duljine koherencije. Međutim, zbog svoje osjetljivosti, mikrovalna mjerenja pružaju mogućnost mnogo detaljnijeg proučavanja svojstava supravodljivih materijala. Ovdje pokazujemo kako uz odabir pravilne geometrije uzorka, u kojoj mikrovalovi gotovo potpuno prodiru u njegovu dubinu, mjerenja postaju iznimno osjetljiva na male promjene vodljivosti koje se javljaju prilikom otvaranja pseudoprocjepa. Takva geometrija također omogućuje opažanje najmanjih naznaka supravodljivosti u obliku fluktuacija, čak i onda kada se one ne mogu opaziti drugim metodama. Kao dodatnu potvrdu da se uistinu radi o supravodljivim fluktuacijama, pokazat ćemo njihovu iznimnu osjetljivost na uključivanje vanjskog statičkog magnetskog polja. [1] M. S. Grbić et al., poslano u tisak [2] M. Požek, I. Kupčić, A. Dulčić, A. Hamzić, D. Paar, M. Basletić, E. Tafra, G. V. M. Williams, Phys. Rev. B 77, 214514 (2008). [3] A. Narduzzo, M. S. Grbić, M. Požek, A. Dulčić, D. Paar, et al., Phys. Rev. B 78, 012507 (2008).

U radu je prezentirano mikrovalno ispitivanje poddopiranog uzorka monokristala HgBa2CuO4+x u širokom rasponu temperatura od 6 do 300 K, tj od supravodljivog stanja do normalnog stanja u kojem još nije otvoren pseudoprocjep. Rezultati pokazuju da postoji jasna i velika razlika između temperature otvaranja pseudoprocjepa i temperature supravodljivih fluktuacija.

Promatrana su mikrovalna svojstva tankih filmova niobija orijentiranih paralelno i okomito s obzirom na DC magnetsko polje mjerenjem kompleksnog frekventnog pomaka za uzorak u rezonantnoj šupljini. Uspoređuju&cent ; ; i rezultate za tri različite debljine uzoraka do izražaja dolaze efekti smanjene dimenzionalnosti, što stvara preduvjete za različite teorijske pristupe. U okomitoj orijentaciji [1] najtanji uzorci (10 nm) pokazuju ponašanje slično visokotemperaturnim supravodičima (veliko gornje kritično polje Bc2 i frekvencija otpinjanja omega_0). Također, mjerenja ukazuju da analiza samo apsorpcijske komponente mikrovalnog odziva takvih uzoraka vodi na krive zaključke. Za potpune podatke o otpornosti tečenja virova rho_f potrebna su mjerenja obje komponente kompleksnog frekventnog pomaka. U paralelnoj orijentaciji [2] zanimljivo je promatrati najdeblji uzorak (160 nm) koji omogućuje ulazak dva reda virova. U mjerenju mikrovalnog odziva moguće je opaziti promjene konfiguracije rešetke virova. Ponašanje tog sustava daje informacije o međuinterakciji vorteksa te njihovoj interakciji s rubom uzorka. Rezultati su uspoređeni s razmatranjima ranijih autora. [1] D. Janjušević, Phys. Rev. B 74 (2006) 104501 [2] M. Grbić, Phy. C, u tisku, doi: 10.1016/j.physc.2007.03.415