مجله فصل مشترک ها، لایه های نازک و سیستم های با بعد کم
نمود تجربی تغییر زوایای آلفا و بتا در ابررسانایی ابررساناهای پایه آهن نوع 1111
نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
گروه فیزیک، دانشکده فیزیک و شیمی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران
چکیده
در این مقاله، با استفاده از روش واکنش حالت جامد یک مرحله ای پلی کریستالهای NdFeAsO0.8F0.2، NdFeAs0.95Sb0.05O0.8F0.2 و Nd0.99Ca0.01FeAsO0.8F0.2 تهیه شدند. خواص ساختاری و الکتریکی نمونه ها از طریق پراش اشعه ایکس و روش پروب چهار نقطه مشخص شدند. الگوهای XRD که با استفاده از نرم افزار MAUD و روش Rietveld تحلیل شده اند ساختار تتراگونال با گروه فضایی P4/nmm:2 را نشان می دهدند. تغییر پارامترهای ساختاری شبکه برای آلایش NdFeAsO0.8F0.2 با یونهای Sb و Ca با پالایش Rietveld حاصل شد. تغییرات طول و زاویه پیوند های ⍺ ، β از مقدار متناظر ⍺ و β در FeAs4 تتراهدرون منظم با بجانشینی ناخالصی Sb/As و Ca/Nd مشخص شده اند که بر دمای گذار ابررسانائی تاثیر می گذارند. دمای گذار ابررسانائی به ترتیب 56 کلوین برای نمونه NdFeAsO0.8F0.2به 48 و 46 کلوین به ترتیب برای آلایش Ca/Nd و Sb/As کاهش یافت. از نتایج مطالعات ما در مورد خواص ساختاری و الکتریکی می توان نتیجه گرفت که دمای گذار ابررسانایی با افزایش اعوجاج زوایا از حالت منظم تتراهدرون FeAs4 کاهش می یابد. بنابراین، ارتباطی بین خواص ساختاری و ابررسانایی در ابررساناهای پایه آهن نوع 1111 بدون در نظر گرفتن نوع آلایشهای متفاوت وجود دارد.
کلیدواژه‌ها
[1] H.H. Yoichi Kamihara, M. Hirano, R. Kawamura, H. Yanagi,T. Kamiya, H. Hosono, Iron-Based Layered Superconductor: LaOFeP Journal of American Chemical Society, 128 (2006) 10012.
[2] T.W. Yoichi Kamihara, M. Hirano, H. Hosono, “Iron-Based Layered Superconductor La[O1-xFx]FeAs (x=0.05-0.12) with Tc=26K.” Journal of American Chemical Society, 130 (2008) 3296.
[3]J. G. Bednorz, K. A. Müller, “Possible High Tc Superconductivity in the Ba-La-Cu-O, System Z.” Physica B: Condensed Matter, 64 (1986) 189.
[4] S. Gholipour, V. Daadmehr, A.T. Rezakhani, H. Khosroabadi, F. Shahbaz Tehrani, R. Hosseini Akbarnejad, “Structural Phase of Y358 Superconductor Comparison with Y123.” Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, 25 (2012) 2253.
[5] H. Takahashi, K. Igawa, K. Arii, Y. Kamihara, M. Hirano, H. Hosono, “Superconductivity at 43 K in an iron-based layered compound LaO1-xFxFeAs.” Nature, 453 (2008) 376.
[6] H.H. Nan-Lin Wang, P. Dai, “Iron based superconductor.” Taylor & Francis Group, LLC, Broken Sound Parkway NW, 2013.
[7] F.C. Hsu, J.Y. Luo, K.W. Yeh, T.K .Chen, T.W. Huang, P.M. Wu, Y.C. Lee, Y.L. Huang, Y.Y. Chu, D.C. Yan, M.K. Wu, “Superconductivity in the PbO-type structure alpha-FeSe.” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 105 (2008) 14262.
[8] J.H. Tapp, Z. Tang, B. Lv, K. Sasmal, B. Lorenz, P.C.W. Chu, A.M. Guloy, “LiFeAs: An intrinsic FeAs-based superconductor with Tc=18 K.” Physical Review B, 78 (2008) 060505.
[9] M. Rotter, M. Tegel, D. Johrendt, “Superconductivity at 38 K in the iron arsenide (Ba1-xKx)Fe2As2.” Physical Review Letters, 101 (2008) 107006.
[10] F. Hardy, R. Eder, M. Jackson, D. Aoki, C. Paulsen, T. Wolf, P. Burger, A. Böhmer, P. Schweiss, P. Adelmann, R.A. Fisher, C. Meingast, “Multiband Superconductivity in KFe2As2: Evidence for One Isotropic and Several Lilliputian Energy Gaps.” Journal of the Physical Society of Japan, 83 (2014) 014711.
[11] M. Calamiotou, D. Lampakis, N.D. Zhigadlo, S. Katrych, J. Karpinski, A. Fitch, P. Tsiaklagkanos, E. Liarokapis, “Local lattice distortions vs. structural phase transition in NdFeAsO1−xFx.” Physica C: Superconductivity and its Applications, 527 (2016) 55.
[12] Y. Qi, Z. Gao, L. Wang, D. Wang, X. Zhang, Y. Ma, “Superconductivity in Co-doped SmFeAsO.” Superconductor Science and Technology, 21 (2008) 115016.
[13] J. Dong, H.J. Zhang, G. Xu, Z. Li, G. Li, W.Z. Hu, D. Wu, G.F. Chen, X. Dai, J.L. Luo, Z. Fang, N.L. Wang, Competing orders and spin-density-wave instability in La(O1−xFx)FeAs, Europhysics Letters, 83 (2008) 27006.
[14] H. Ota, K. Kudo, T. Kimura, Y. Kitahama, T. Mizukami, S. Ioka, M. Nohara, “Site-Selective Antimony Doping in Arsenic Zigzag Chains of 112-Type Ca1−xLaxFeAs2.” Journal of the Physical Society of Japan, 86 (2017) 025002.
[15] F. Ye, S. Chi, W. Bao, X.F. Wang, J.J. Ying, X.H. Chen, H.D. Wang, C.H. Dong, M. Fang, “Common crystalline and magnetic structure of superconducting A2Fe4Se5 (A=K,Rb,Cs,Tl) single crystals measured using neutron diffraction.” Physical Review Letters, 107(2011) 137003.
[16] Z. Alborzi, V. Daadmehr, “Synthesis and characterization of iron based superconductor Nd-1111.” Physica C: Superconductivity and its Applications, 549 (2018) 116.
[17] R S Meena, K.V.R.Rao, H. Kishan, V. P. S. Awana, “Inter-comparison of electric and magnetic behaviour of superconducting quaternary oxypnictide compounds.” IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 171 (2017) 012153.
[18] P.M. Aswathy, J.B. Anooja, N. Varghese, C.K. Chandrakanth, N. Devendra Kumar, A. Sundaresan, U. Syamaprasad, “Rare earth (RE – Ce, Gd) modified Nd1−xRExFeAsO0.7F0.3superconductor with enhanced magneto-transport properties.” RSC Advances, 5 (2015) 41484.
[19] S. Chul Lee, E. Satomi, Y. Kobayashi, M. Sato, “Effects of Ru Doping on the Transport Behavior and Superconducting Transition Temperature of NdFeAsO0.89F0.11. ” Journal of the Physical Society of Japan, 79 (2010) 023702.
[20] P.M. Aswathy, J.B. Anooja, N. Varghese, U. Syamaprasad, “Microstructural refinement and enhanced transport properties in binary doped NdFeAsO superconductor.” Journal of Applied Physics, 115 (2014) 053903.
[21] A. Kawabata, S. Chul Lee, T. Moyoshi, Y. Kobayashi, M. Sato, “Superconductivity of LaFe1-yCoyAsO1-xFx.” Journal of the PhysicalSociety of Japan, 77 (2008) 103704.
[22] K.D.S.a.C.K. Jorgensen, “Electronegativity.” Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, NewYork, 1967.
[23] T. Nomura, Y. Inoue, S. Matsuishi, M. Hirano, J. E. Kim, K. Kato, M. Takata, H. Hosono, “Comparison of crystal structures and the effects of Co substitution in a new member of the Fe-1111 superconductor family AeFeAsF (Ae = Ca and Sr): a possible candidate for a higher-Tc superconductor.” Superconductor Science and Technology, 22(2009) 055016.
[24] C.-H. Lee, A. Iyo, H. Eisaki, H. Kito, M. Teresa Fernandez-Diaz, T. Ito, K. Kihou, H. Matsuhata, M. Braden, K. Yamada, “Effect of Structural Parameters on Superconductivity in Fluorine-Free LnFeAsO1-y(Ln = La, Nd).” Journal of the Physical Society of Japan, 77 (2008) 083704.
[25] Z. Alborzi and V. Daadmehr, Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, submitted, https://arxiv.org/abs/1901.00797v1 (2019).
[26] F.S. Tehrani and V. Daadmehr, https://arxiv.org/abs/1901.10872v1 (2019).
[27] K. Kuroki, H. Usui, S. Onari, R. Arita, H. Aoki, “Pnictogen height as a possible switch between high-Tc nodeless and low-Tc nodal pairings in the iron-based superconductors.” Physical Review B, 79 (2009) 224511.
[28] K. Kuroki, “Anion height as a controlling parameter for the superconductivity in iron pnictides and cuprates.” Journal of Physics and Chemistry of Solids, 72 (2011) 307.
)