Pseudogap state in slightly doped by aluminium and praseodymium YBa2_2Cu3_3O7−δ_{7-\delta} single crystals with a given topology of plane defects

In present work the conductivity in the basis plane of YBaCuO single crystals slightly doped by Al and Pr with a pre-specified topology of twin boundaries has been investigated. The excess conductivity for the analyzed samples shows dependence like $\Delta\sigma\sim(1-T/T^*)\exp(\Delta_{ab}^*/T)$ in wide temperature range $T_f<T<T^*$, where $T^*$ can be represents as mean field temperature of superconducting transition. The temperature dependence of pseudogap can be satisfactory described in terms of the BCS-BEC crossover theoretical model.Comment: 3 pages, 2 figure

Localization effects and pseudogap state in YBa₂Cu₃O₇– single crystals with different oxygen content

We have investigated the evolution of the temperature dependence of the in-plane and off-plane conductivity of YBa₂Cu₃O₇₋δ single crystals due to the decrease of the oxygen content in the samples caused by a heat treatment. The concentration dependence of the in-plane and off-plane energy gaps has been determined. It has been shown that the enhancement of the localization effects results in a suppression of the pseudogap state. At the same time, the decrease of the oxygen content results in a relative narrowing of the temperature interval in which the regime of the fluctuating conductivity is realized

2D−3D crossover of the in-plane paraconductivity in optimal doped ReBa₂Cu₃O₇₋δ (Re = Y, Ho) single crystals

The effect of the fluctuation paraconductivity in optimal oxygen-doped ReBa₂Cu₃O₇₋δ (Re = Y, Ho) single crystals has been investigated. The results indicate that the theoretical model of Aslamazov–Larkin (AL) describes the temperature dependence of fluctuation paraconductivity (FP) near the critical temperature (Tc). At temperatures above the temperature of the 2D−3D crossover this dependence is appropriately described by the Lawrence–Doniach (LD) theory. The extended linear dependence of ρab(Т), in the crystal with the minimum critical temperature indicates that we have a high defect concentration in this sample. This in turn causes negative processes into forming fluctuation pairs

Atomistic models for R1–xPrxBa2Cu3O7–δ (R = Y and lanthanides) and related oxides

We report the results of defect structures studies of silicon implanted at different temperatures with Mn ions (Si:Mn) and of GaMnAs layers, next annealed under ambient and high pressures. An influence of annealing conditions on structural properties of Si:Mn and GaMnAs layers was investigated. It has been confirmed that annealing of the Si:Mn samples after implantation results in crystallization of silicon inside the buried postimplanted layer, as well as in the formation of ferromagnetic Mn4Si7 precipitates. A change of strain in the GaMnAs layer, from the compressive to the tensile one, related to a creation of nanoclustered MnAs, was found to be dependent on processing conditions and primary existing structural defects, while independent of the Mn concentration. An influence of primary defects on the structural transformations of the GaMnAs layer is discussed.Атомістичні методи імітаційного моделювання, основані на принципі мінімізації енергії, використані для вивчення структурних параметрів ряду орторомбічних R1–xPrxBa2Cu3O6.5 і пов'язаних з ними сполук. Нові міжатомні потенційні параметри взаємодії одержані для широкого діапазону оксидів, таких як CuO, R2O3, RBa2Cu3O6.5 і R1–xPrxBa2Cu3O6.5 (всього 62 сполуки). Одержані дані знаходяться в доброму узгoдженні з попередніми результатами експериментальних і теоретичних досліджень. Мета даної роботи – прогнозування решіточних потенціалів взаємодії, що можуть бути надалі використані як основа для теоретичного вивчення дефектної хімії надпровідних купратів та інших технологічно важливих оксидів

Atomistic studies of Li+ migration in Y₂O₃ and the structure of related oxides

Atomistic computer simulation techniques based on energy minimization have been employed to predict the equilibrium lattice parameters and volumes of a series of rare-earth sesquioxides and their polymorphs. The results have been found in agreement with experimental data and ab initio studies given in the literature. To demonstrate the applicability of the computational methodology the migration of lithium ions (Li⁺) in yttria (Y₂O₃) has been considered.Атомістичні методи комп’ютерного моделювання, основані на принципі мінімізації енергії, використані для прогнозування рівноважних параметрів і об’єма кристалічної гратки ряда рідкоземельних оксидів та їх поліморф. Результати моделювання знаходяться в доброму узгoдженні з експериментальними і літературними даними. Для демонстрації запропонованої обчислювальної методики розглянутo міграцію іонів літія (Li⁺) в оксиді ітрія (Y₂O₃).Атомистические методы компьютерного моделирования, основанные на принципе минимизации энергии, использованы для предсказания равновесных параметров и объема кристаллической решетки ряда редкоземельных оксидов и их полиморф. Результаты моделирования находятся в хорошем согласии с экспериментальными и литературными данными. Для демонстрации применимости предложенной вычислительной методики рассмотрена миграция ионов лития (Li⁺) в оксиде иттрия (Y₂O₃)

Relaxation processes in nonstoichiometric YBa₂Cu₃O₇-δ single crystals during annealing and at high pressure

The critical temperature relaxation processes and resistivity for YBa₂Cu₃O₇-δ single crystals with oxygen deficit δ ≤ 0,5 during annealing at room temperature and in case of high hydrostatic pressure up to 7 kbar have been studied. It is shown that Тс(δ) dependence evolution during annealing is in satisfactory agreement with the existing theoretic models. When the samples with oxygen deficit δ ≤ 0,5 are kept under pressure at room temperature, the carriers number for low-temperature phase reduces, while the opposite process of holes number increase takes place in the high-temperature phase. The authors have determined the activation energy and characteristic times for relaxation processes for isobaric and isothermal exposure of the studied samples.Исследованы процессы релаксации критической температуры и электросопротивления монокристаллических образцов YBa₂Cu₃O₇-δ с дефицитом кислорода δ ≤ 0,5 в условиях отжига при комнатной температуре, а также в случае приложения высокого гидростатического давления до 7 кбар. Показано, что эволюция зависимости Тс(δ ) в процессе отжига удовлетворительно согласуется с существующими теоретическими моделями. В случае выдержки образцов с дефицитом кислорода δ ≤ 0,5 под давлением при комнатной температуре число носителей для низкотемпературной фазы уменьшается, в то же время, для высокотемпературной фазы происходит обратный процесс увеличения количества дырок. Определены энергия активации и характерные времена релаксационных процессов в случае изобарической и изотермической выдержки исследуемых образцов.Дослiджено процеси релаксацiї критичної температури та електроопору монокристалiчних зразкiв YBa₂Cu₃O₇-δ з дефiцитом кисню δ ≤ 0,5 в умовах вiдпалювання при кiмнатної температури, а також у разi докладання високого гiдростатичного тиску до 7 кбар. Показано, що еволюцiя залежностi Тс(δ) у процесi вiдпалювання задовiльно узгоджуеться з iснуючими теоретичними моделями. У разi витримування зразкiв з дефiцитом кисню δ ≤ 0,5 пiд тиском при кiмнатнiй температурi кiлькiсть носiїв для низькотемпературної фази зменшується, водночас для високотемпературної фази вiдбувається зворотний процес збiльшення кiлькостi дiрок. Визначено енергiю активацiї та характернi термiни процесiв релаксацiї за умов iзобаричного та iзотермiчного витримування зразкiв, що дослiджувалися

Excess conductivity and pseudogap state in YBa₂Cu₃-yAlyO₇₋δ single crystals with a system of undirectional twin boundaries

The conductivity in the basis plane of YBa₂Cu₃-yAlyO₇₋δ single crystals with a pre-specified topology of plane defects has been investigated. The results indicate that the doping with Al results in increased number of the effective scattering centers of the normal carriers. The excess conductivity for the analyzed single crystals within a wide temperature interval corresponds to an exponential temperature dependence. Near Tc, it is described well by the Aslamazov-Larkin theoretical model. A partial substitution of Cu with Al results in a considerable expansion of the temperature interval of pseudo-gap anomaly existence in the ab-plane

Anisotropy of the critical curremt due to twin planes and vortex melting in YBa₂Cu₃O₇₋x single crystals

We have measured the anisotropy of the critical current due to vortex pinning by twin boundaries and compared it with calculated values. We have also investigated current-voltage characteristics, which allowed us to obtain the temperature dependences of the depinning critical current and flux flow resistance. The results are discussed within the framework of the vortex melting transition and transition from unpinned to partially pinned state of the vortex-fluid phase

Condictivity anisotropy and pseudogap state evolution in HoBa₂Cu₃O₇₋δ single crystals of a present flat defect topology at decreasing oxygen concentration

The temperature dependences of electrical resistance along the c-axis and in the abplane for HoBa₂Cu₃O₇₋δ single crystals with various oxygen content have been measured. The temperature dependences of the pseudogap value have been determined. These dependences have been shown to be described satisfactority within the frame of crossover (BSC-BEK) theory. The intensification of localization effects results in depression of the pseudogap state. A considerable anisotropy of the superconductive properties has been observed when measuring the temperature dependences of electrical resistance along and across the basis plane