3.2В. Тройные соединения (интересные примеры).

1) А15.

Nb₃Al_0.7Ge_0.3 T_c=20.7 K.

Первый «водородный» СП (Т_Н=20.3К). «Металлургический» сплав.

2) Окислы (предшественники ВТСП).

LiTi₂O₄ T_c=13.7 K (шпинель).

Окислы обычно диэлектрики.

3) Халькогениды (соединения S, Se, Te) = фазы Шевреля.

PbMo₆S₈ T_c=15.8 K.

Нужно Н=600 кЭ (при НТ), чтобы подавить СП. Рекорд до ВТСП.

Есть и более сложные системы – четверные и т.д.

Важность: неэквивалентные позиции атомов, возможность сосуществования «противоречивых» состояний, например, СП и магнетизма. За эти явления отвечают разные атомы в системе.

Ниже остановимся на других интересных СП системах.

3.3. Полупроводники.

1) Обычно имеют низкие Т_с~1 K.

InTe T_c до 3.5 К (разное легирование).

2) Очень интересная система SrTiO₃. Обычно диэлектрик. При легировании – полупроводник. T_c^max=0.5 K.

Очень интересна зависимость его Т_с от концентрации носителей заряда N:

Концентрация носителей меняется изменением уровня легирования.

Обратите внимание: имеется максимум Т_с! Т.е много носителей так же плохо, как и их недостаток.

Особый интерес: сочетание сверхпроводимости с другими свойствами – полупроводник, сегнетоэлектрик.

3.4. Дихалькогениды.

1) Это слоистые соединения.

Их формула МХ₂ М=Nb, V X=S, Se, Te.

Пример: NbSe₂ T_c=7 K.

Структура:

Между слоями – слабая Ван-дер-Ваальсовская связь.

Слоистыми оказались и ВТСП.

2) Интерколляция:

TaS₂ T_c=0.8 K

TaS₂+пиридин (C₅H₅N) T_c=4.5 K; период d=12 Å.

3) Интерес – резкая анизотропия свойств (например, проводимость параллельно и перпендикулярно слоям).

Это квазидвумерные системы. Ток течет практически только вдоль слоев.

Достигали d=50-60 Å (интерколляцией больших молекул). А СП оставалась!

Делали образцы толщиной 2-3 слоя. А СП оставалась!

3.5. Полимеры.

1) Квази 1D-системы.

2) (SN)_x – моноклинная структура, T_c=0.26 K (Green et al. 1975).

--o----O----o----O----o----O----o—

S N S N S N S

Слабая связь между цепочками.

3) Это был первый СП (соединение) без «металлических» атомов!

3.6. Магнитные (возвратные) сп-ки.

1) Зависимость R(T):

В ErRh₄B₄ T_c1=8.7 K, T_c2=0.9 K. (Фертинг и др. 1977г.)

При Т_с2 – магнитное упорядочение (упорядочиваются магнитные моменты ионов Er⁺³).

Возникает внутреннее Н. И СП разрушается.

Возвратные СП найдены и среди ВТСП:

2) Среди возвратных СП найдены такие, которые сверхпроводят только в водороде!

Здесь происходит компенсация полем магнитного момента церия Ce. При больших магнитных полях уже поле разрушает сверхпроводимость.

Фазовая диаграмма PbCe₃:

3) Существуют и «чисто» магнитные СП-ки. Пример: ZrZn₂. Это магнитный материал с Т_Кюри=30 К (т.е. ниже этой Т у него магнитное упорядочение). Однако он переходит в СП состояние при Т_с=0.3 К. сверхпроводимость пересиливает магнетизм.

(«Перст» 8, в.17, 4 (2001)).

Под давлением Т_Кюри0 и Т_с0 синхронно.

Есть и другие «чисто» магнитные СП-ки:

a). CeRh_1-xIr_xIn₅ T_c1 K (x0.3).

б). NdRh₄B₄ и др.