Исследование структуры и свойств высокотемпературных сверхпроводников LаFeAsO(1 – х)Fх с помощью эффекта Мёссбауэра

  • Владимир Александрович Ломоносов Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Александр Леонидович Холмецкий Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Леонид Викторович Махнач Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Алексей Васильевич Алдушенков Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», пл. Академика Курчатова, 1, 123098, г. Москва, Россия
  • Олег Васильевич Геращенко Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», пл. Академика Курчатова, 1, 123098, г. Москва, Россия
  • Игорь Сергеевич Окунев Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», пл. Академика Курчатова, 1, 123098, г. Москва, Россия
  • Мирослав Машлан Университет Палацкого, 511/8 Križkovského, 77141, г. Оломоуц, Чехия
  • Толга Ярман Университет Окан, Akfırat – Tuzla, 34959, г. Стамбул, Турция

Аннотация

Представлены результаты синтеза и исследования корреляции структуры и электромагнитных свойств нового класса железосодержащих сверхпроводников состава LаFeAsO(1 –  х)Fх (х = 0,11…0,15) при совместном анализе данных мёссбауэровских, рентгеновских, магнитных и электрофизических измерений в широком интервале температур (Т = 4,2…300,0 К). Показано возникновение высокотемпературного эффекта Кондо в образце с х = 0,15 при Т < 40 К и его дальнейшим переходом в область высокотемпературной сверхпроводимости при Т < 25 К для составов с х = 0,11…0,14. Обнаруженные эффекты позволяют предположить, что взаимодействие магнитных моментов электронов проводимости с магнитными моментами примесей может вносить существенный вклад в формирование куперовских пар железосодержащих сверхпроводников. 

Биографии авторов

Владимир Александрович Ломоносов, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат химических наук; заведующий научно-исследовательской лабораторией физической химии конденсированных сред химического факультета

Александр Леонидович Холмецкий, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

доктор технических наук, доцент; заведующий научно-исследовательской лабораторией научного приборостроения физического факультета

Леонид Викторович Махнач, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат химических наук; старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории физической химии конденсированных сред химического факультета

Алексей Васильевич Алдушенков, Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», пл. Академика Курчатова, 1, 123098, г. Москва, Россия

кандидат физико-математических наук; старший научный сотрудник Петербургского института ядерной физики им. Б. П. Константинова

Олег Васильевич Геращенко, Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», пл. Академика Курчатова, 1, 123098, г. Москва, Россия

кандидат физико-математических наук; ведущий научный сотрудник Петербургского института ядерной физики им. Б. П. Константинова

Игорь Сергеевич Окунев, Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», пл. Академика Курчатова, 1, 123098, г. Москва, Россия

кандидат физико-математических наук; старший научный сотрудник Петербургского института ядерной физики им. Б. П. Константинова

Мирослав Машлан, Университет Палацкого, 511/8 Križkovského, 77141, г. Оломоуц, Чехия

профессор; проректор по научной работе

Толга Ярман, Университет Окан, Akfırat – Tuzla, 34959, г. Стамбул, Турция

профессор

Литература

  1. Kamihara Y., Watanabe T., Hirano M., et al. Iron-Based Layered Superconductor La[O1 – x Fx]FeAs (x = 0.05–0.12) with Tc = 26 K. J. Am. Chem. Soc. 2008. Vol. 130, issue 11. P. 3296–3297. DOI: 10.1021/ja800073m.
  2. Nagamatsu J., Nakagawa N., Muranaka T., et al. Superconductivity at 39 K in magnesium diboride. Nature. 2001. Vol. 410. P. 63–64. DOI: 10.1038/35065039.
  3. Chen X. H., Wu T., Wu G., et al. Superconductivity at 43 K in SmFeAsO1 – x Fx. Nature. 2008. Vol. 453. P. 761–762. DOI: 10.1038/nature07045.
  4. Izyumov Y. A., Kurmaev E. Z. [High temperature superconductors based on iron arsenide composition]. Moscow ; Izhevsk : NITs «Regulyarnaya i khaoticheskaya dinamika», 2009 (in Russ.).
  5. Bardeen J., Cooper L. N., Schrieffer J. R. Microscopic theory of superconductivity. Phys. Rev. 1957. Vol. 106, issue 1. P. 162–164. DOI: 10.1103/PhysRev.106.162.
  6. Kitao S., Kobayashi Y., Higashitaniguchi S., et al. Spin Ordering in LaFeAsO and its Suppression in Superconductor LaFeAsO0.89F0.11 Probed by Mössbauer Spectroscopy. J. Phys. Soc. Jpn. 2008. Vol. 77, No. 10. Article ID: 103706. DOI: 10.1143/ JPSJ.77.103706.
  7. Klauss H.-H., Luetkens H., Klingeler R., et al. Commensurate Spin Density Wave in LaFeAsO: A Local Probe Study. Phys. Rev. Lett. 2008. Vol. 101. Article ID: 077005. DOI: 10.1103/PhysRevLett.101.077005.
  8. Nowik I., Felner I., Awana V. P. S., et al. 57Fe Mössbauer spectroscopy and magnetic measurement studies of oxygen deficient LaFeAsO. J. Phys.: Condens. Matter. 2008. Vol. 20, No. 29. Article ID: 292201. DOI: 10.1088/0953-8984/20/29/292201.
  9. Okunev I. S., Alduschenkov A. V., Kholmetskii A. L., et al. [Investigation of new high-temperature superconductors-containing by means of the Mössbauer effect]. Saint Petersburg : PIYAF No. 2855, 2011 (in Russ.).
  10. Alduschenkov A. V., Geraschenko O. V., Kholmetskii A. L., et al. Mössbauer investigation of superconductors LaFeO0.85F0.15As and high-temperature Kondo effect. J. Supercond. Nov. Magn. 2014. Vol. 27, issue 8. P. 1825–1829. DOI: 10.1007/s10948-014-2531-2.
  11. Alduschenkov A. V., Geraschenko O. V., Kholmetskii A. L., et al. Mössbauer study of superconductors LaFeO0.88F0.12As. J. Supercond. Nov. Magn. 2015. Vol. 28, issue 9. P. 2657–2662. DOI: 10.1007/s10948-015-3088-4.
  12. Kholmetskii A. L., Evdokimov V. A., Mashlan M., et al. Mössbauer instrument package MS-2000IP. Hyperfine Interact. 2004. Vol. 156, issues 1– 4. P. 3–8. DOI: 10.1023/B:HYPE.0000043200.50133.5c.
  13. Werner P.-E., Eriksson L., Westdahl M. TREOR, a Semi-Exhaustive Trial-and-Error Powder Indexing Program for All Symmetries. J. Appl. Cryst. 1985. Vol. 18. P. 367–370. DOI: 10.1107/S0021889885010512.
  14. Boeri L., Dolgov O. V., Golubov A. A. Is LaFeAsO1 – xFx an Electron-Phonon Superconductor? Phys. Rev. Lett. 2008. Vol. 101. DOI: 10.1103/PhysRevLett.101.026403.
  15. Kondo J. Resistance Minimum in Dilute Magnetic Alloys. Prog. Theor. Phys. 1964. Vol. 32, issue 1. P. 37– 49. DOI: 10.1143/ PTP.32.37.
  16. Kholmetskii A. L., Missevitch O. V., Yarman T. Hyperfine spin-spin interaction and Zeeman effect in the pure bound field theory. Eur. Phys. J. Plus. 2012. Vol. 127, issue 4. DOI: 10.1140/epjp/i2012-12044-8.
  17. Kholmetskii A. L., Missevitch O. V., Yarman T. Force law in material media and quantum phases. EPL. 2016. Vol. 113, No. 1. Article ID: 14003.
  18. Kholmetskii A. L., Missevitch O. V., Yarman T. Force law in material media, hidden momentum and quantum phases. Ann. Phys. 2016. Vol. 369. P. 139–160. DOI: 10.1016/j.aop.2016.03.004.
  19. Gerashchenko O. V., Kholmetskii A. L., Mashlan M., et al. [Critical state and low-field electrodynamics in LaO0.85F0.15FeAs superconductor polycrystals]. Zh. eksp. theor. fiz. [J. Exp. Theor. Phys.]. 2015. Vol. 147, issue 6. P. 1196–1203 (in Russ.). DOI: 10.7868/ S0044451015060142.
Опубликован
2018-04-30
Ключевые слова: железосодержащие сверхпроводники, мёссбауэровская спектроскопия, высокотемпературный эффект Кондо, магнитные и электрофизические характеристики
Как цитировать
Ломоносов, В. А., Холмецкий, А. Л., Махнач, Л. В., Алдушенков, А. В., Геращенко, О. В., Окунев, И. С., Машлан, М., & Ярман, Т. (2018). Исследование структуры и свойств высокотемпературных сверхпроводников LаFeAsO(1 – х)Fх с помощью эффекта Мёссбауэра. Журнал Белорусского государственного университета. Химия, 1, 43-53. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/chemistry/article/view/1220
Выпуск
№ 1 (2018): Журнал Белорусского государственного университета. Химия
Раздел
Оригинальные статьи

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).