PDF《电子型超导体》

电子型超导体 的 异常热电势与电阻率" 余 杨宏顺 柴一晟 阮可青 李鹏程 李志权 陈兆甲 曹烈兆 (中国科学技术大学结构分析开放实验室, 物理系, 合肥 !"##!$) (!##% 年"月&日收到;

!##% 年'月%! 日收到修改稿) 测量了 (#0##!!!#0!%) 多晶样品的热电势 " 和电阻率! 的温度依赖关系1 在缘绝体―金属转 变边界处, 观测到热电势从绝缘体区明显的弱温度依赖关系到金属区线性温度依赖关系的转变1 当+, 的含量由 #0#' 增加到 #0!% 时, 高温下 " 的斜率发生由负到正的转变, 这是能带的填充能级发生改变时电子型和空穴型载流 子的贡献发生竞争的表现, 由电子型向空穴型的过渡发生在 !

2 #0%3 处1 " 和!在!##4 以下的斜率变化是载流子 局域化造成的1 !

2 #0#$―#0!% 的样品在 5#4 处观察到一个正的曳引峰1室温下的热电势 ""##4 和"# (高温区热电势 线性外推到 #4 的值) 与+, 含量在绝缘体、 欠掺杂和过掺杂区域有不同的依赖关系1 过掺杂区域很小的 ""##4 和"# 意味着一个宽带的费米液体的贡献, 同时!满足 #! 关系, 二者相一致1 关键词:电子型超导体,输运性质,热电势 -.

%%:3/3#6,3/"#7,3/"#8 " 国家重点基础研究项目 (批准号: 9% 资助的课题1 % 引言众所周知, +, 掺杂和 . 含量在被称为 #:相的 电子型 (;

型) 铜氧化合物 ( $%

2 ?, @-) 中起着重要作用 [%, !]

1 ;

型铜氧化合物的 相结构类似于 A 型: ! B #0#& 时, 基态为反铁磁相或 复合相, 类似于 CD! !

2 #0#&―#0"# 时, ;

型超导体表现为金属行为, 超导发生在 !

2 #0%5 附 近一个很窄的区间里;

更进一步地, 7E-?;

F,? 等人发 现在 最佳掺杂附近低温下存在绝缘 体至金属转变 ["] , 完全与 A 型超导体类型 [/, 5] ;

二者 的光学性质也基本相同 [$] 1尽管如此, 两个体系上的 差异显而易见1在超导态, ;

型铜氧化合物属于 G 波 超导 [3, &] , 而A型铜氧化合物属于 = 波超导 [', %#]

1 最近, HG-,F 的实验结果表明 ;

型铜氧化合物也属于 = 波超导 [%%]

1 在最佳掺杂附近, ;

型铜氧化合物 +-. 面内的电阻率!满足 #! 关系, 而A型铜氧化合物满 足#线性关系, 表明相对于 A 型铜氧化合物, ;

型更 为 "过掺杂化"

1 在中, $%

2 JTG1 (EL1 问题清晰化, 有助于理解异常的正常态性质的起因, 以及它们与超导机理的关系! 本文报道了 的热 电势 " 和电阻率! 的测量数据, 实验结果显示超导 电性只出现在 &' 最佳掺杂 附近的狭窄区 域中, 这与 0&&) 和12$类似, 最佳掺杂时 的#3 在4型超导体中最低 ( $% .

56 除外) , 可能与 最强的载流子局域化有关! 实验观测到在绝缘体― 金属态相变边界附近 (!"+,+7) , 热电势 " 在$++8 处其斜率发生显著变化! 当&' 含量由 +,+9 增加到 +,$- 时, 其高温下 " 的斜率由负变正, 转变点在 ! . +,-: 处!/+8 附近观测到一个明显的正曳引峰, 表 示载流子符号在低温区发生了改变 (由电子型变为 空穴型) !过掺杂区域内的热电势 " 和电阻率 !的测 量结果表明是费米液体的宽带贡献! $ 实验方法 多晶样品 +,+;

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