Введение к работе
Актуальность темы исследования. Механизм высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП) слоистых купратов продолжает оставаться неясным до настоящего времени, поэтому исследования структурных и магнитных дефектов ВТСП соединений всеми возможными методами (в том числе и методом ЯМР) являются актуальными. Ранее при исследовании ВТСП соединений методом "усиленного ЯМР" на ядрах празеодима и тулия было показано1, что спектральные и релаксационные характеристики ЯМР очень чувствительны к искажениям структуры ближайшего окружения редкоземельных (РЗ) ионов—зондов, однако реачьные возможности этого метода в структурных исследованиях оставались нераскрытыми.
Цель настоящей работы состояла в том, чтобы на примере соединения TmBa2Cu306+x, относящегося к семейству наиболее изученных слоистых купратов со структурой 1-2-3, выявить реальные возможности Гусиленного ЯМР" тулия как метода исследования структурных и магнитных дефектов, опираясь на сравнение данных ЯМР тулия с данными других методов, и получить ковую информацию о магнитных свойствах слабодопированных сверхпроводников при низких температурах.
Научная новизну исследований заключается в следующем:
1. Впервые показано, что ядерная спин-решёточная релаксация в
слабодопированных сверхпроводниках 1-2-3 при низких и сверхнизких
температурах протекает благодаря взаимодействию ядерных спинов с
локализованными парамагнтными центрами (ПЦ) типа Си2+ или
парамагнитными медно-кислородными кластерами.
2. Впервые результаты измерений скорости ядерной спин-решёточной
релаксации использованы для оценки зависимости концентрации ПЦ от
кислородного индекса и для оценки средней длины фрагментов цепей Си-
О-...-0-Си.
3. Впервые показано, что кинетика восстановления продольной
ядерной намагниченности в слабодопированных сверхпроводниках при
низких температурах может иметь форму, характерную для двумерных
систем.
4. Впервые результаты измерений скорости ядерной спин-решёточной
релаксации в неравновесных соединениях использованы для оценки
коэффициента диффузия кислорода при комнатной температуре.
JNMR studies of singlet-ground-state rare-earth ions in high-Tc superconductors /Bakharev O.N., Dooglav A.V., Egorov A.V., Ltitgemeier K., Rodionova M.P., Teplov M.A., Volodin A.G., Wagener D. -Applied Magnetic Resonance,-1992.-V.3.-P.613-640.
Практическая ценность работы состоит 1) в дальнейшем развитии "усиленного ЯМР" как метода исследования структуры и магнитных свойств твёрдых тел и 2) в получении ряда новых результатов, касающихся магнитных свойств соединений 1-2-3 при низких температурах.
Автор защищает
, 1. Результаты экспериментальных исследований спектральных и релаксационных характеристик ЯМР 169Тт3+ в равновесных образцах ТтВа2Си306+х (х=0-Н) при низких температурах.
2. Результаты исследований эволюции спектральных и
релаксационных характеристик ЯМР I69Tm3+ в неравновесных образцах
TmBa^CujO^ (х=0,4-Н),7) в процессе упорядочения кислородной
подрешётки.
3. Интерпретацию экспериментальных результатов, обобщённую в
разделе "Основные результаты работы" (см. ниже).
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на 29-м Совещании по физике низких температур (Казань, 1992), 50-м Совещании по физике низких температур (Дубна, 1994), XXVII Конгрессе АМПЕР (Казань, 1994), 4-ой Международной конференции по высокотемпературной сверхпроводимости (M2S-HTSC IV, Гренобль, 1994), Международном семинаре по высокотемпературной сверхпроводимости (Майами, 1995).
Публикации. Основное содержание работы отражено в пяти научных статьях.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографии (160 наименований). Работа содержит 153 страницы машинописного текста, в том числе 56 рисунков и 4 таблицы.
