N.C.S.R. "Demokritos"

Έρευνα

Τομέας Επιστήμης Υλικών

small logo

Oxypnictides

Η ανακάλυψη νέων υπεραγωγών συνεχίζει να προκαλεί τις γνώσεις μας για το φαινόμενο της υπεραγωγιμότητας. Πρόσφατα παραδείγματα μπορούν να θεωρηθούν αυτή του ΜgB2 και των oxypnictides, των οποίων η ανακάλυψη ξανάφερε στο προσκήνιο το ενδιαφέρον για την υπεραγωγιμότητα. Tα oxypnictides είναι πολλαπλά οξείδια που αποτελούνται από σπάνια γαία (RE) μεταβατικό στοιχείο (π.χ. Fe) και αρσενικό, με γενικό τύπο REFeAsO. Η κρυσταλλική δομή τους είναι στρωματοειδής, με κύριο χαρακτηριστικό τα στρώματα Fe-As. Ο μικροσκοπικός μηχανισμός που προκαλεί την υπεραγωγιμότητα σ’ αυτές τις ενώσεις δεν είναι γνωστός και ως εκ τούτου μεγάλος αριθμός επιστημόνων έχει στοχεύσει την έρευνα του με σκοπό την αποκάλυψη του. Εκτός από τις μελέτες που σχετίζονται με το μηχανισμό ενδιαφέρον παρουσιάζουν και τα ζητήματα που αφορούν τις ιδιότητες της ύλης φλαξονίων. Ζητήματα όπως ο ρόλος των θερμικών διακυμάνσεων, το λιώσιμο του πλέγματος φλαξονίων και το είδος των κέντρων καρφώματος συνθέτουν ένα σύνολο από σημαντικά ζητήματα τα οποία χρειάζονται λεπτομερή επιστημονική μελέτη. Στο ινστιτούτο μας μελετήσαμε για πρώτη φορά με χρήση φασματοσκοπίας Moessbauer τον υπεραγωγό ΝdFeAsO0.82F0.18. To φάσμα Moessbauer για Τ=295 K αποτελείται κατά κύριο λόγο από μία singlet (94% του συνολικού εμβαδού του φάσματος) με ισομερή μετατόπιση IS=0.43 (1) mm/s σε σχέση με τον α-σίδερο, στους 295 K, και μία doublet με τετραπολική διάσπαση ΔEQ=1.756 (3) mm/s και IS=0.29(1) mm/s. Η singlet αποδίδεται στο σίδηρο που βρίσκεται στο ΝdFeAsO0.82F0.18 και αντιστοιχεί σε Fe2+ (S=0). Η μεγάλη τιμή της ισομερούς μετατόπισης και η απουσία μαγνητικής ροπής μπορεί να αποδοθεί στην ισχυρή ομοιοπολικότητα των δεσμών Fe και As. Μετά από βιβλιογραφική μελέτη συμπεράναμε ότι η doublet προέρχεται από την πρόσμιξη FeAs2. Το φάσμα παραμένει αμετάβλητο έως τους 4.2 Κ. Μελετήσαμε επίσης τις μαγνητικές ιδιότητες του ΝdFeAsO0.82F0.18 χρησιμοποιώντας μαγνητικές μετρήσεις σε πολυκρυσταλλικό συμπαγές δείγμα. Οι μετρήσεις μας αποκάλυψαν ότι το συμπαγές δείγμα εμφανίζει συμπεριφορά «ασθενών» επαφών (το κρίσιμο υπεραγώγιμο ρεύμα είναι μικρότερο στα όρια των κόκκων από αυτό του ρέει στο εσωτερικό τους). Τα ιόντα Νd συμπεριφέρεται ως μεμονωμένα παραμαγνητικά κέντρα. Bρόγχοι υστέρησης σε διάφορες θερμοκρασίες αποκάλυψαν ότι το κρίσιμο ρεύμα μειώνεται πολύ γρήγορα με τη θερμοκρασία. Η μεταβολή με τη θερμοκρασία της γραμμής αντιστρεψιμότητας παρουσιάζει μια συμπεριφορά που θυμίζει αυτή των υπεραγωγών υψηλού Tc, γεγονός που αναδεικνύει το σημαντικό ρόλο των θερμικών διακυμάνσεων.

1) Magnetic measurements of superconducting NdFeAsO0.82F0.18 oxypnictide, M. Pissas, D. Stamopoulos, Zhi-An Ren, Xiao-Li Shen, Jie Yang, Zhong and Xian Zhao, Supercond. Sci. Technol. 22 (2009) 055008.

2) A Moessbauer study of the superconducting NdFeAsO0.82F0.18 oxypnictide compound, M Pissas, Y Sanakis, V Psycharis, A Simopoulos, E Devlin, Zhi-An Ren, Xiao-Li Shen, Guang-Can Che and Zhong-Xian Zhao, Supercond. Sci. Technol. 21 (2008) 115015.

Τομέας Επιστήμης Υλικών, Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. "Δημόκριτος", 153 10 Αγ. Παρασκευή, Αττική, τηλ.: +30 2106503381, fax: +30 210 6519430
Contact Us | ©2008 Institute of Materials Science, N.C.S.R. "Demokritos"