Позитронна спектроскопія високотемпературних надпровідників YBa2Cu3O7-δ, опромінених малими флюенсами швидких нейтронів
Анотація
У високотемпературному надпровіднику YBa2Cu3O7-δ (δ ≈ 0) при опроміненні флюенсами ф ≤ 1014 см-2 швидких нейтронів в проміжних шарах реалізується інтенсивне підпорогове дефектоутворення, при якому число утворених дефектів більш ніж в 103 разів перевищує кількість радіаційних дефектів, створених за рахунок ударного механізму. Дефектоутворення виявляється, коли ф > 1011 см-2, та характеризується створенням переважно катіонних дефектів Ва та Cu1, зниженням електронної густини в проміжних шарах і супроводжується немонотонним зменшенням концентрації кластерів вакансій. Запропонований підпороговий механізм утворення дефектів, пов’язаний з розпадом колективних збуджень, число яких росте в нерівноважному стані електронної густини при нейтронному опроміненні.
Посилання
Шалаев А.М. Радиационно-стимулированные процессы в металлах.– Москва: Энергоиздат. – 1988. – 176 с.
Вавилов В.С., Кив А.Е., Ниязова О. Механизмы образования дефектов в полупроводниках. – Москва: Наука. – 1981. – 368 с.
Вавилов В.С. Миграция атомов в полупроводниках и изменение числа и структуры дефектов, инициируемых возбуждениями электронной подсистемы // Успехи физ. наук. – 1997. – Т. 167, № 4. – С. 407–412.
Лущик Ч.Б., Лущик А.Ч. Распад электронных возбужденй с образованием дефектов в твердых телах. – Москва: Наука. – 1989. – 264 с.
Эффекты локализации в атомно–разупорядоченных высокотемпературных сверхпропроводниках /Алексашкин В.А., Воронин В.И., Верховский С.В.и др.// Журн. эксперим. и теор. физики. – 1989. – Т. 95, № 2. – С. 678–697.
Разупорядоченные нейтронным облучением монокристаллы: высокотемпературные сверхпроводники, квазидвумерные металлы / Карьин А.Е., Давыдов С.А., Мирмильштейн А.В. и др. // Сверхпроводимость. – 1992. – Т. 5, № 12. – С. 2215–2234.
Williams G.V.M., Tallon J.L., Michalak R., Dupree R. NMR evidence for commonsuperconducting and pseudogap phase diagrams of YBa2Cu3O7–d and La2‑xSrxCu2O4 // Phys. Rev. B. – 1996. – V. 54, N 10. – P. 6909–6912.
А.с. 17521150 СССР, МКИ Н 01 L39/24, Н 01В12/00. Способ обработки сверхпроводника / Чуйко А.А., Алексеенко Б.В., Галушко А.П., Горе лов Б.М. и др. // №4765638/25; Заявл. 08.12.89; Опубл. 01.04.92, 6 с.
Коррелляция критической температуры и структурных изменений YBa2Cu3O7 при облучении малыми флюенсами быстрых нейтронов / Адонкин В.Т., Алексеенко Б.В., Горбик П.П., Горелов Б.М. и др. // Физика тверд. тела. – 1993. – Т. 35, № 6. – С. 1427–1431.
А.с. 17521151 СССР, МКИ Н 01 L39/24, Н 01В12/00.– Способ обработки сверхпроводника. / Чуйко А.А., Алексеенко Б.В., Букалов А.В., Галушка А.П. и др. // №4765638/25; Заявл. 08.12.89; Опубл. 01.04.92, 6 с.
Pushka M.J., Nieminen R.M. Theory of positrons in solids and on solid surfaces // Rev. Mod. Phys. – 1994. – V. 66, N 3. – P. 841–898.
Графутин В.И., Прокопьев Е.П. Применение позитронной аннигиляции для изучения строения вещества / Успехи физ. наук. – 2002. – Т. 172, № 1. – С. 67–83.
Горелов Б.М. Коллективное дефектообразование в высокотемпературном сверх– проводнике YBa2Cu3O7 под действием адсорбированных молекул воды // Журн. эксперим. и теор. физики. – 1999. – Т. 116, № 8 (2). – С. 586–603.
Subthreshold defect formation in YBa2Cu3O7–δ superconductors at nonuniform heating of electron gas / Adonkin V.T., Gorelov B.M., Ogenko V.M. et al. // Chemistry, Physics and Technol. Surf. – 2002. – N 7. – P. 69–81.
Defect formation in the intermediate layers of YBa2Cu3O7–δ superconductors depending on oxygen content / Adonkin V.T., Gorelov B.M., Ogenko V.M.et al.// Chemistry, Physics and Technol. Surf. – 2002. – N 8. – P. 177–189.
Pells J.P. Radiation effects in YBa2Cu3O7–x. - Harwall. United Kingdom. Atomic Energy– 1989. – P. 1–17.
Chrisey D., Summers G.P. Radiation effect in the high Tc superconductor YBa2Cu3O7–δ // Nucl. Instr. аnd Methods Phys. Res. –1989. – V. 43, N 1. – P. 50–54.
Low flux neutron irradiation of ceramic YBa2Cu3O7–δ /Mezzetti E., Menetti B., Abbattista F. et al. // Nuovo Chim. D. –1990. –V. 3, N 5. – P. 1017–1020.
Cost J.R., Willis J.O., Tompson J.D., Peterson D.E. Fast neutron irradiation of YBa2Cu3Ox // Phys. Rev. B. – 1988. – V. 37, N 4. – P. 1563–1568.
Parkin D.M. Radiation effects in high temperature superconductors // Metallurg. and Mater. Trans. – 1990. – V. 21, N 5. – P. 1015–1019.
Sauerzopt F.M. Anisotropic flux pinning in YBa2Cu3O7–δ single crystals: The evidence of defect size and density as determined from neutron irradiation // Phys. Rev. B.– 1998. – V. 57, N 17. – P. 10989–10991.
Fuger R., Eisterer M., Hengstberger F., Weber H.W. Influence of neutron irradiation on high tempeature superconducting coating conductors // Phys.C: Supercond. – 2008. – V. 468, N 15–20. – P. 1647–1651.
Frischhertz M.C., Kirk M.A., Farmer J., Weber H.W. Defect cascades produced by neutron irradiation in YBa2Cu3O7–δ superconductors // Phil. Mag. A. –1993. – V. 67. – P. 1347–1355.
Zhou W., Thomes J.M., Jefferson D.A., Dines P. Microstructural irregularities in superconducting YBa2Cu3O7–δ // J. Phys. F. – 1987. – V. 17, N 8. – P. 173–177.
Neutron irradiation studies on Y–123 thick films deposited by liquid phase epitaxy on single crystal substrates / Voster V., Sun Y.F., Weber H.W. et al. // Physica. C: Supercond. – 2003. – V. 399, N 3 –4. – P. 120–128
Ultrasound stimulated ordering effects in the Y–Ba–Cu–O system / Lysenko V.N., Adonkin V.T., Dyakin V.V. et al. // Superconductivity. – 1992. – V. 5, N2. – P. 341–344.
Brandt W. Positron dynamics in solids // J. Appl. Phys. – 1974. – V. 5, N 1. – P. 1–23.
Исследование структуры эпоксидных полимеров методом аннигиляции позитронов / Буленков П.А., Жердяев Ю.В., Лапин В.В. и др.// Хим. физика. – 1983. – № 1. – С. 126–128.
Swiatkowski W. Dyfusia positronov w metalu i efecty uwarunkovane tym procesem // Acta Universitatis. Matematyka, Fizyka, Astronomia. – 1982. –N 39. – P. 3–96.
Jensen K.O., Nieminen R.M., Pushka M.J. Positron states in YBa2Cu3O7–d // J. Phys.: Condens. Matter. –1989. – V. 1, N 2. – P. 3727–3732.
Maninen M., Nieminen R., Hautoiarvi P., Apronen J. Electrons and positrons in metal vacancies // Phys. Rev. B. – 1975. – V. 12, N 10. – P. 4012–4022.
Systematic positron studies of high temperature superconductivity: neutron irradiated YBa2Cu3O7 / Lui X., Wang S.J., Sundar C.S. et al. // Mat. Sci. Forum. – 1992. –V. 105–110. – P. 755–758.
Roth C., Heger G., Schweis P. Copper deficiency in YBa2Cu3O7–δ // Physica. C. – 1988. –V. 152, N 4. – P. 329–334.
Вишняков А.В. Нестехиометрия, дефекты структуры и свойства фазы YBa2Cu3O7–δ. Высокотемпературная сверхпроводимость. – Ленингр. отд.: Машиностроение. – 1990. – С. 377–404.
Jensen K.O. Local density calculation of positron annihilation in metals // J. Phys.: Condens. Matter. – 1989. – V. 1, N 51. – P. 10595–10602.
Кирсанов В.В., Мусин Н.Н., Шамарина Е.И. Пороговые энергии cмещения в ВТСП. Порог для кислорода и меди в YBa2Cu3O7 // Сверхпроводимость. – 1994. – T. 7, № 3. – С. 427–435.
Baetzold R.C. Atomistic simulation of ionic and electronic defects in YBa2Cu3O7 // Phys. Rev. B. – 1988. – V. 38, N 11. – P. 11304–11312.
Дегтяренко Н.Н., Елесин В.Ф., Мельников В.Л. Расчет парциальных смещений атомов ВТСП под действием высокоэнергетических частиц // Сверхпроводимость. –1990. – T. 3, № 10. – С. 2516–2525.
Garber P.J., Kinsly R.R. Neutron cross section. Brookhaven National Associated Universities. – 1976. – V. 11 curves.
Optical studies of the a, b, and c– axis charge dynamic in YBa2Cu3O6+x / Cooper S.L., Reznik D., Kotz A. еt al. // Phys. Rev. B. – 1993. – V. 47, N 13. – P. 8233–8248.
Optical study of c –axis charge dynamics in YBa2Cu3Oy: Carriers self-confinement in the normal and superconductivity states / Tajima S., Schutzmann J., Miyamoto S.et al. // Phys. Rev. B. – 1997. – V. 55, N 9. – P. 6051–6060.
Мисочко О.В. Электронное комбинационное рассеяние света в высокотемпературных сверхпроводниках // Успехи физ. наук. – 2003. – Т. 173, № 4. – С. 385–405.
Бакунцева М.В., Горелов Б.М., Васильев М.А., Мищук О.А. Перенос дефектов в высокотемпературном сверхпроводнике (Bi0.8Pb0.2)2Sr2Ca2Cu3O10 под действием g-облучения // Металлофизика и новейшие технологии. – 2002. – Т. 24, № 1. – С. 41–52.
Бакунцева М.В., Горелов Б.М., Мищук О.А. Адсорбция воды и ее влияние на элементный состав (Вi0.8Pb0.2)2Sr2Ca2Cu3O10 // Металлофизика и новейшие технологии. – 2003. – Т. 25, № 1. – С. 67–80.
