磁性离子Fe和Ni替代YBCO体系的结构特征和载流子局域化

摘要：

为阐明磁性离子在不同替代位置对YBCO体系超导电性的影响机制,利用正电子湮没及相关实验手段结合数值模拟,系统研究了Fe和Ni掺杂的YBa2Cu3O7-δ体系.结果表明,Fe和Ni离子在替代过程中均以离子团簇的形式进入晶格.当离子进入CuO2面时,由于团簇改变了周围的电子结构,造成电子的局域化,并直接影响了电子对的配对和输运,因而强烈抑制了体系的超导电性.而当掺杂离子进入Cu-O链区时,它们同样通过团簇的形式改变周围的电子结构,并抑制空穴载流子的产生及其向CuO2面区域的有效转移,造成载流子的局域化,弱化了载流子库的功能,然而由于它们仅间接影响了超导电子对的配对和输运,因此对超导电性的抑制较弱.实验结果同时显示,磁性离子Fe和Ni在两种Cu位置的替代对超导电性的抑制与其离子本身的磁性无直接关联.

关键词：YBCO超导体、磁性离子替代、正电子湮没、数值模拟

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分类号：O4(物理学)

资助基金：国家自然科学基金10274049;上海市教委资助项目01A16,02AK42;上海市教委资助项目

在线出版日期：2004-06-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1223-1231