高温超导体正常态反常行为的力学弛豫谱研究

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对调频内耗仪进行了改进,使之适合毫米级单晶小样品的力学弛豫谱测量。掺Pr系列Bi-2212单晶的内耗结果显示,在130K左右存在一个内耗峰,该峰先随着Pr含量x的增加而变高,在x介于0.11至0.17之间时达到最大值,接着随x增加又变低,在x~0.35时几乎被完全抑制。这种变化规律和超导转变温度Tc与x的关系惊人的相似。认为它起源于某种集体单元的弛豫行为。 对于高质量La2-xSrxCuO4单晶,做了x=0.11的样品从40K至550K的音频内耗全谱,发现了三个内耗弛豫峰及两处细微的模量转折。认为~70K的弛豫峰P1与BiSrCa(Pr)CuO在130K左右的弛豫峰类似,根源于的普适的高温超导铜氧化物CuO2面上某种集体单元的弛豫行为。低温正交相中孪晶界等畴界在应力作用下的迁移贡献了P2峰。~240K的P3对应于低温正交相到高温四方相的结构相变。~105K处的模量极小D1位目前首次报道,对应于某种相变。由于这个温区不存在宏观结构相变,认为D1对应于伴随某种电荷序的建立而产生的局域结构畸变。高温时CuO6八面体倾斜间关联的消失导致了~420K处的模量转折K1。 MgCl-xNi3从液氮温度至室温的音频内耗谱揭示超导MgCl-xNi3存在300K(P2)和125K(P1)两个弛豫峰,而在非超导样品,P2几乎被完全抑制,P1移到250K。由于P2峰仅在超导样品中出现,所以很有可能与超导机制密切相关。将之归结于Ni笼子中C在偏心位置的跳跃。由于Ni笼子较为松散,且样品中含有C空位的存在,所以认为P1峰则可能与C空位在相邻Ni笼子中的跳跃有关。MgCl-xNi3中C的p轨道和Ni的d轨道存在耦合,因而C的这种过程和Ni的局域磁涨落相互间存在关联。C空位在偏心位置的有序化可能导致了实验中发现的50K异常,而这种C空位偏心配置在高温时的模糊化可能对应于150K左右的度越(Crossover)行为。
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