Реакция критической температуры сверхпроводящего перехода и энергетических щелей MgB$_2$ на гидростатическое сжатие

А. И. Дьяченко$^{1}$, В. Ю. Таренков$^{2}$, В. В. Кононенко$^{2}$

$^{1}$Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
$^{2}$Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина НАН Украины, просп. Науки, 46, 03028 Киев, Украина

Получена: 25.05.2017. Скачать: PDF

Проведено исследование влияния высоких гидростатических давлений (до 15 кбар) на спектр андреевского отражения в контактах MgB$_2$/Ag. Показано, что давление приводит к уменьшению сверхпроводящей энергетической щели для $\sigma$-зоны и к существенному росту энергетической щели $\pi$-зоны. При этом наблюдается значительное возрастание избыточного тока вольт-амперной характеристики контакта. Возможная причина такой реакции спектроскопических характеристик диборида магния на гидростатическое сжатие — индуцированное давлением интенсивное рассеяние электронов на подвижных краевых дислокациях в кристаллах MgB$_2$.

Ключевые слова: диборид магния, энергетические щели в $\pi$- и $\sigma$-зонах, высокое гидростатическое давление.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i06/0719.html

PACS: 74.25.F-, 74.25.Kc, 74.45.+c, 74.62.Dh, 74.62.Fj, 74.70.Ad


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. J. Nagamatsu, N. Nakagawa, T. Muranaka, Y. Zenitani, and J. Akimitsu, Nature, 410: 63 (2001). Crossref
  2. F. Bouquet, R. A. Fisher, N. E. Phillips, D. G. Hinks, and J. D. Jorgensen, Phys. Rev. Lett., 87: 047001 (2001). Crossref
  3. P. Szabó, P. Samuely, J. Kačmarčík, T. Klein, J. Marcus, D. Fruchart, S. Miraglia, C. Marcenat, and A. G. M. Jansen, Phys. Rev. Lett., 87: 137005 (2001). Crossref
  4. X. K. Chen, M. J. Konstantinovi, J. C. Irwin, D. D. Lawrie, and J. P. Franck, Phys. Rev. Lett., 87: 157002 (2001). Crossref
  5. F. Giubileo, D. Roditchev, W. Sacks, R. Lamy, D. X. Thanh, J. Klein, S. Miraglia, D. Fruchart, J. Marcus, and Ph. Monod, Phys. Rev. Lett., 87: 177008 (2001). Crossref
  6. J. Kortus, I. I. Mazin, K. D. Belashchenko, V. P. Antropov, and L. L. Boyer, Phys. Rev. Lett., 86: 4656 (2001). Crossref
  7. I. K. Yanson and Yu. G. Naidyuk, Low Temp. Phys., 30: 261 (2004). Crossref
  8. G. A. Daghero and R. S. Gonnelli, Supercond. Sci. Technol., 23, No. 4: 043001 (2010). Crossref
  9. A. A. Golubov and I. I. Mazin, Phys. Rev. B, 55: 15146 (1997). Crossref
  10. S. C. Erwin and I. I. Mazin, Phys. Rev. B, 68: 132505 (2003). Crossref
  11. J. Kortus, O. V. Dolgov, R. H. Kremer, and A. A. Golubov, Phys. Rev. Lett., 94: 027002 (2005). Crossref
  12. I. I. Mazin, O. K. Andersen, O. Jepsen, O. V. Dolgov, J. Kortus, A. A. Golubov, A. B. Kuz’menko, and D. van der Marel, Phys. Rev. Lett., 89: 107002 (2002). Crossref
  13. I. I. Mazin and V. P. Antropov, Physica C, 385: 49 (2003). Crossref
  14. O. De la Pena-Seaman, R. de Coss, R. Heid, and K.-P. Bohnen, Phys. Rev. B, 82: 224508 (2010). Crossref
  15. A. Plecenik, Š. Beňačka, P. Kúš, and M. Grajcar, Physica C, 368: 251(2002). Crossref
  16. P. Szabo, P. Samuely, Z. Pribulov´a, M. Angst, S. Bud’ko, P. C. Canfield, and J. Marcus, Phys. Rev. B, 75: 144507 (2007). Crossref
  17. R. A. Fisher, J. E. Gordon, F. Hardy, W. E. Mickelson, N. Oeschler, N. E. Phillips, and A. Zettl, Physica C, 485: 168 (2013). Crossref
  18. R. S. Gonnelli, D. Daghero, A. Calzolari, G. A. Ummarino, V. Dellarocca, V. A. Stepanov, S. M. Kazakov, N. Zhigadlo, and J. Karpinski, Phys. Rev. B, 71: 060503 (2005). Crossref
  19. R. S. Gonnelli, A. Calzolari, D. Daghero, G. A. Ummarino, V. A. Stepanov, P. Fino, G. Giunchi, S. Ceresara, and G. Ripamonti, J. Phys. Chem. Solids, 63: 2319 (2002). Crossref
  20. M. Putti, M. Affronte, C. Ferdeghini, P. Manfrinetti, C. Tarantini, and E. Lehmann, Phys. Rev. Lett., 96: 077003 (2006). Crossref
  21. D. Daghero, A. Calzolari, G. A. Ummarino, M. Tortello, R. S. Gonnelli, V. A. Stepanov, C. Tarantini, P. Manfrinetti, and E. Lehmann, Phys. Rev. B, 74: 174519 (2006). Crossref
  22. P. Samuely, P. Szabo, P. C. Canfield, and S. L. Bud’ko, Phys. Rev. Lett., 95: 099701 (2005). Crossref
  23. S. K. Chen, K. Y. Tan, A. S. Halim, X. Xu, S. De Silva, W. K. Yeoh, S. X. Dou, A. Kursumovic, and J. L. MacManus-Driscoll, Supercond. Sci. Technol., 26, No. 12: 125018 (2013). Crossref
  24. Y. Zhu, L. Wu, V. Volkov, Q. Li, G. Gu, A. R. Moodenbaugh, M. Malac, M. Suenaga, and J. Tranquada, Physica C, 356: 239 (2001). Crossref
  25. J. H. Kim and S. Choi, J. Analytical Sci. Technol., 6: 11 (2015). Crossref
  26. D. Gajda, A. Morawski, A. J. Zaleski, W. Häßler, K. Nenkov, M. Rindfleisch, T. Cetner, and M. Tomsic, J. Material Sci. Eng., 5, No. 3: 244 (2016). Crossref
  27. S. L. Bud’ko and P. C. Canfield, Physica C, 514: 142 (2015). Crossref
  28. N. B. Brandt and N. I. Ginzburg, Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 85, No. 3: 485 (1965) (in Russian). Crossref
  29. S. Deemyad, T. Tomita, J. J. Hamlin, B. R. Beckett, and J. S. Schilling, Physi-ca C, 385: 105 (2003). Crossref
  30. H. J. Choi, S. G. Louie, and M. L. Cohen, Phys. Rev. B, 79: 094518 (2009). Crossref
  31. V. M. Svistunov, M. A. Belogolovskiy, and O. I. Chernyak, Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 151, No. 1: 31 (1987) (in Russian). Crossref
  32. G. E. Blonder, M. Tinkham, and T. M. Klapwijk, Phys. Rev. B, 25, No. 7: 4515 (1982). Crossref
  33. A. F. Goncharov and V. V. Struzhkin, Physica C, 385: 117 (2003). Crossref
  34. V. M. Svistunov, V. Yu. Tarenkov, A. I. D’yachenko, R. Aoki, X. Myrakami, and M. Shirai, ZhETF, 113, No. 4: 1397 (1998) (in Russian).
  35. A. I. D’yachenko, V. Yu. Tarenkov, V. V. Kononenko, and E. M. Rydenko, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 38, No. 5: 565 (2016) (in Russian). Crossref
  36. I. I. Mazin and J. Kortus, Phys. Rev. B, 65: 180510 (2002). Crossref
  37. H. Rosner, J. M. An, W. E. Pickett, and S.-L. Drechsler, Phys. Rev. B, 66: 024521 (2002). Crossref
  38. A. Carrington, P. J. Meeson, J. R. Cooper, L. Balicas, N. E. Hussey, E. A. Yelland, S. Lee, A. Yamamoto, S. Tajima, S. M. Kazakov, and J. Karpinski, Phys. Rev. Lett., 91: 037003 (2003). Crossref
  39. I. I. Mazin, O. K. Andersen, O. Jepsen, A. A. Golubov, O. V. Dolgov, and J. Kortus, Phys. Rev. B, 96: 056501 (2004). Crossref
  40. G. A. Ummarino, R. S. Gonnelli, S. Massidda, and A. Bianconi, Physica C, 407: 121 (2004). Crossref
  41. G. A. Ummarino, D. Daghero, R. S. Gonnelli, and A. H. Moudden, Phys. Rev. B, 71: 134511 (2005). Crossref
  42. Y. Ma, Y. Wang, and A. R. Oganov, Phys. Rev. B, 79: 054101 (2009). Crossref
  43. J. Kortus, O. V. Dolgov, R. K. Kremer, and A. A. Golubov, arXiv:cond.-mat/0503365.
  44. L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Teoriya Uprugosti [Theory of Elasticity] (Moscow: Nauka: 1965) (in Russian).
  45. J. D. Livingston and H. W. Schadler, Prog. Mater. Sci., 12: 185 (1963–1965). Crossref
  46. M. Kleman and J. Friedel, Rev. Mod. Phys., 80: 61 (2008). Crossref
  47. S. Deemyad, T. Tomita, J. J. Hamlin, B. R. Beckett, J. S. Schilling, D. G. Hinks, J. D. Jorgensen, S. Lee, and S. Tajima, Physica C, 385: 105 (2003). Crossref
  48. R. S. Gonnelli, D. Daghero, M. Tortello, G. A. Ummarino, Z. Bukowski, J. Karpinski, P. G. Reuvekamp, R. K. Kremer, G. Profeta, K. Suzuki, and K. Kuroki, Scientific Reports, 6: 26394 (2016). Crossref
  49. R. J. Amodeo and N. M. Ghoniem, Phys. Rev. B, 41, No. 10: 6968 (1990). Crossref
  50. I. Groma, Z. Vandrus, and P. D. Ispánovity, Phys. Rev. Lett., 114, No. 1: 015503 (2015). Crossref
  51. A. I. Larkin and Yu. N. Ovchinnikov, ZhETF, 61, No. 3: 1221 (1971) (in Russian).
  52. M. Eisterer, M. Zehetmayer, and H. W. Weber, Phys. Rev. Lett., 90: 247002 (2003). Crossref
  53. M. M. Korshunov, Yu. N. Togushova, and O. V. Dolgov, Physics-Uspekhi, 59, No. 12: 1211 (2016). Crossref