Особенности изменения критической температуры и параметров энергетического спектра в YBa$_2$Cu$_3$O$_y$ под действием легирования празеодимом при наличии в решетке ионов кальция
Аннотация:
Представлены результаты экспериментального исследования особенностей изменения температурных и концентрационных зависимостей коэффициента термоэдс, а также значения критической температуры в системе Y$_{0.85-x}$Ca$_{0.15}$Pr$_x$Ba$_2$Cu$_3$O$_y$ при увеличении содержания празеодима. Проведен анализ полученных результатов на основе модели узкой зоны, определены параметры энергетического спектра и системы носителей заряда и проанализирован характер их изменения с ростом уровня легирования. Обнаружено, что как сверхпроводящие свойства, так и параметры нормального состояния Y$_{0.85-x}$Ca$_{0.15}$Pr$_x$Ba$_2$Cu$_3$O$_y$ изменяются по-разному в различных диапазонах легирования. На основе сопоставления полученных результатов с данными для случая одиночного легирования YBa$_2$Cu$_3$O$_y$ празеодимом сделаны выводы о механизме модификации энергетического спектра в исследованном соединении. Обнаружен эффект пиннинга уровня Ферми в области локального пика функции плотности состояний и определено энергетическое положение этого пика. Показано, что учет динамики уровня Ферми, вызванной особенностями строения и трансформации при легировании энергетического спектра Y$_{0.85-x}$Ca$_{0.15}$Pr$_x$Ba$_2$Cu$_3$O$_y$, позволяет объяснить наблюдаемую зависимость критической температуры от содержания празеодима.