خواص ترابردي حالت عادي بس بلور ابررساناي Nd1-xPrxBa2Cu3O7-δ و مدل‌هاي نظري

The normal state transport properties of Nd1-xPrxBa2Cu3O7-δ superconductors and theoretical models

تركيبات بس بلور ابررساناي Nd1-xPrxBa2Cu3O7- δ در بازه آلايش( 0.3 ≥ x ≥ 0 ) به روش استاندارد پودر حالت جامد ساخته شده‌اند. خواص ترابردي و ابررسانايي آنها با اندازه‌گيري مقاومت ويژه الكتريكي و توان گرماالكتريسيته به صورت تابعي از دما و غلظت آلايش مطالعه شده است. با افزايش غلظت آلايش مقاومت الكتريكي و توان گرماالكتريسيته در دماي اتاق افزايش مي‌يابند. دماي شبه گاف به صورت تابعي از چگالي آلايش، از روي انحراف به سمت پايين وابستگي خطي مقاومت الكتريكي به دما اندازه ‌ گيري شده است. تغييرات مقاومت الكتريكي، توان گرماالكتريسيته، دماي بحراني و دماي شبه گاف همگي بيانگر اين هستند كه افزايش غلظت آلايش، باعث كاهش چگالي حفره‌ها در صفحات CuO2 ميشوند. براي تحليل داده‌هاي مقاومت الكتريكي از مدل جفت پلاروني و براي تحليل داده‌هاي توان گرماالكتريسيته از مدل پديده شناختي نوارباريك استفاده شده است. نتايج نشان مي‌دهند كه هر دو مدل، داده‌هاي تجربي را تا دماي نزديك به دماي بحراني ابررسانايي به خوبي توصيف مي‌كنند. بر اساس نتايج حاصل از هر دو مدل، جايگزيدگي حفره‌ها يكي از عوامل اصلي كاهش چگالي حفره‌ها در صفحات CuO2 و در نتيجه از بين رفتن ابررسانايي است.

Polycrystalline samples of Nd1-xPrxBa2Cu3O7-δ with 0≤x≤0.30 were made by standard solid state methods. The transport and superconducting properties were studied by the resistivity and the thermoelectric power measurements as a function of temperature and doping concentration. The resistance and the thermoelectric power were increased by increasing doping concentration. The pseudogap temperature was measured from downturn deviation in a linear dependence of resistance as a function of temperature. The resitivity, the thermoelectric power, the critical temperature, and the pseudogap temperature results suggested that the hole concentration in CuO2 planes was decreased by increasing Pr doping concentration. The resistivity and the thermoelectric power results were analyzed by the bipolaron and the phenomenological narrow band model, respectively. A good agreement between models and data was obtained. On the basis of these models, it was inferred that the localization tendency is one of the main reasons for decreasing the hole concentration in the CuO2 plane, which results in the strong depression of the superconductivity.