hrvatski

Ispitvanje transportnih svojstava RuSr2GdCuO2

Vršena su ispitivanja električne otpornosti, termostruje, ac-susceptibilnosti i toplinske vodljivosti polikristaliničnog RuSr2GdCu2O8 u širokom temperaturnom području. U temperaturnom 320 K > T > 150 K električna otpornost pokazuje metalno ponašanje. Snižavanjem temperature otpornost se sporije mijenja s temperaturom, te na temperaturama nižim od 100 K raste kako temperatura pada, slično kao kod poluvodiča. Na temperaturi od 36 K uzorak prelazi u supravodljivo stanje, otpornost naglo pada i na temperaturi oko 20 K otpornost je nula. Iz derivacije električne otpornosti, procijenjene temperatura feromagnetskog prijelaza i temperatura supravodljivog prijelaza su TM ť 136 K i Tc ť 25 K. Na TM uočena je mala promjena u otpornosti zbog dodatnog raspršenja na uređenim spinovima. Ta promjena se dešava u relativno uskom temperaturnom području oko feromagnetskog prijelaza jer kada se uređenje momenata spinova jednom uspostavi, ono više ne utječe na otpornost. Mjerenja termostruje pokazuju da je u normalnom stanju termostruja jako velika kao kod poddopiranih supravodljivih kuprata. Na temperaturi feromagnetskog prijelaza TM mijenja se temperaturna ovisnost termostruje. Termostruja pada snižavanjem temperature, na temperaturi gdje uzorak počinje prelaziti u supravodljivo stanje ona naglo opada s temperaturom, te postane nula na otprilike istoj temperaturi kao i otpornost. Relativno velika širina supravodljivog prijelaza u termostruji čak i nešto šira u usporebi s otpornosti, DT ť 20 K, ukazuje na to da se uzorak sastoji od zrna te da se supravodljivost generira prvo u njima (termodinamički fazni prijelaz), a kad dođe do tuneliranja među zrnima dolazi do pada termostruje/otpora na nulu. Mjerenja ac susceptibilnosti potvrđuju da na temperaturi TM ť 136 K sistem prelazi iz paramagnetskog u feromagnetsko uređenje, a daljnjim snižavanjem temperature na temperaturi Tc ť 24 K prelazi u supravodljivo stanje u skladu s mjerenjem električne otpornosti i temostruje. Toplinska vodljivost raste s temperaturom, bez anomalnog ponašanja u okolini feromagnetskog prijelaza, te doseže maksimalnu vrijednost na oko 60 K. Elektronski doprinos toplinskoj vodljivosti procjenjen iz Wiedemann-Franzovog zakonom iznosi manje od 3% ukupne toplinske vodljivosti na sobnoj temperaturi, a snižavanjem temperature taj doprinos postaje još manji. Dakle, glavni doprinos toplinskoj vodljivosti je fononskog podrijetla. U normalnom stanju toplinska vodljivost je proporcionalna s 1/T na visokim temperaturama, što je tipično ponašanje za fononske sustave u kojima je glavni proces fononskog raspršenja fonon-fonon međudjelovanje. Na TM nema vidljive promjene ponašanja toplinske vodljivosti, što pokazuje da je vezanje fonona na magnetska pobuđenja zasjenjeno fonon-fonon interakcijom, dok na temperaturi supravodljivog prijelaza toplinska vodljivost pokazuje porast zbog povećanja srednjeg slobodnog puta fonona u supravodljivom stanju.

RuSr2GdCu2O8; električna otpornost; termostruja; ac-susceptibilnost; toplinska vodljivost

nije evidentirano