Коэффициент Нернста в купратных высокотемпературных сверхпроводниках иттриевого семейства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Чжан Сюньпэн

• Чжан Сюньпэн
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Чжан Сюньпэн

Ввведение

Глава 1. Основные особенности свойств купратных высокотемпературных сверхпроводников (обзор литературы)

1.1. Основные свойства купратных высокотемпературных сверхпроводников

1.1.1. Открытие и основные классы купратных

высокотемпературных сверхпроводников

1.1.2. Плоскости CuO2 и цепочки CuO в купратных высокотемпературных сверхпроводниках

1.1.3. Фазовая диаграмма и структура поверхности Ферми

в купратах

1.1.4. Псевдощелевое состояние

1.2. Транспортные свойства высокотемпературных сверхпроводящих купратов

1.2.1. Влияние дефицита кислорода

1.2.2. Влияние катионного легирования

1.2.3. Коэффициент Нернста в купратных сверхпроводниках

1.3. Модель энергетического спектра купратов, используемая

для анализа электронного транспорта (модель узкой зоны)

1.3.1. Краткий обзор теоретических моделей, предложенных

для описания транспортных свойств купратов

1.3.2. Модель узкой зоны

Выводы

Глава 2. Методика проведения эксперимента

2.1. Особенности измерения коэффициента Нернста

2.2. Экспериментальная установка

2.3. Принцип получения зависимости Q(T)

Выводы

Глава 3. Разработка усовершенствованной методики измерения температурных зависимостей коэффициента Нернста

3.1. Устройство автоматического захвата сигнала Нернста, автоматизации процесса проведения измерений и расчета зависимости Q(T)

3.1.1. Требования к модернизированной экспериментальной установке и ее состав

3.1.2. Построение автоматического устройства захвата

сигнала Нернста

3.1.3. Процедура измерения зависимости Q(T)

3.1.4. Заключение о применении автоматизированной измерительной установки

3.2. Компенсатор для уменьшения влияния переключения магнитного поля на измеряемый сигнал

3.2.1. Принцип действия компенсатора

3.2.2. Физическая структура компенсатора

3.2.3. Эффективность использования компенсатора

Выводы к главе

Глава 4. Влияние одиночного замещения меди цинком на параметры системы носителей заряда в YBa2Cu3O^

4.1. Особенности свойств системы YBCO, легированной цинком

4.2. Образцы для исследований

4.3. Экспериментальные результаты

4.4. Количественный анализ экспериментальных результатов

и обсуждение

4.5. Выводы к главе

Глава 5. Влияние кальция на значение подвижности при наличии

ионов цинка в позициях плоскостной меди

5.1. Исследованные образцы и особенности их свойств

5.2. Коэффициент Нернста в системе Y1-xCaxBa2Cu2.8Zn0.2Oj;

и его анализ

5.3. Выводы к главе

Глава 6. Влияние кальция на значение подвижности при наличии

ионов кобальта в позициях цепочечной меди

6.1. Предварительные данные о свойствах исследованных образцов

6.2. Особенности влияния кальция на коэффициент Нернста

в системе Yl-xCaxBa2Cщ-zCozO>

6.3. Анализ полученных экспериментальных результатов

6.4. Выводы к главе

Заключение

^исок литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Коэффициент Нернста в купратных высокотемпературных сверхпроводниках иттриевого семейства»

Ввведение

Для развития фундаментальной и прикладной физики последних лет характерно существенное расширение не только используемых методов экспериментального исследования свойств материалов, но и типов исследуемых веществ. Это связано как с открытиями новых классов материалов, которые зачастую обладают уникальными свойствами, так и с возрастающим интересом к возможностям использования свойств уже известных соединений для создания новых приборов и устройств электронной техники. Одним их примеров подобных материалов являются купратные высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП), перспективы практического использования которых подтверждаются наличием многочисленных прикладных разработок, а целом ряде случаев и практической реализации их применения (в областях силовой энергетики, транспортных систем, СВЧ-электроники, систем связи, микроэлектроники и медицины и др.).

Однако несмотря на достаточно интенсивное развитие прикладных исследований, использующих уникальные характеристики ВТСП-материалов, интерес к изучению их фундаментальных свойств до сих пор не ослабевает. Хорошо известно, что большинство из известных ВТСП купратов характеризуются сложной кристаллической и электронной структурой, а также наличием сильных электронных корреляционных эффектов или, как минимум, существенных особенностей в строении энергетического спектра носителей заряда. Именно эти особенности и приводят, наиболее вероятно, к аномально высоким значениям критической температуры сверхпроводящего перехода, Тс. Одновременно с этим, эти же обстоятельства сильно затрудняют получение из анализа результатов различных экспериментов надежных данных о важнейших характеристиках и параметрах данных материалов, поскольку хорошо развитые классические одноэлектронные модели оказываются неприменимыми для проведения этого анализа. Во многом из-за отсутствия указанной информации природа эффекта высокотемпературной сверхпроводимости в ВТСП-материалах все еще остается не выясненной, более того, не существует даже непротиворечивой модели этого

явления. Таким образом, отсутствие надежных данных о фундаментальных параметрах ВТСП-соединений является серьезным препятствием не только для выяснения природы проявляемых ими необычных свойств, но и для понимания физических принципов создания приборов на их основе, а также реализации возможностей изменения состава известных соединений с целью достижения оптимальных для конкретных практических применений параметров или целенаправленного поиска новых сверхпроводящих материалов, обладающих улучшенными критическими параметрами.

Одним из примеров необычных свойств купратных сверхпроводников являются наблюдаемые экспериментально особенности температурных и концентрационных зависимостей различных кинетических коэффициентов (а особенно, их совокупность), для объяснения которых было развито большое количество принципиально новых моделей и подходов (как теоретических, так и феноменологических и даже просто описательных). Однако многочисленные попытки как качественного, так и количественного описания особенностей электронного транспорта в купратах не позволяют однозначно определить, как в случае многих других материалов, значения таких важнейших их характеристик как особенности строения энергетического спектра и значения параметров системы носителей заряда в нормальной фазе (значение плотности состояний на уровне Ферми, механизм проводимости, концентрация и подвижность носителей заряда и

др.)-

Следует особо отметить, что в противоположность огромному объему экспериментальных результатов, описывающих особенности температурных зависимостей удельного сопротивления, коэффициента термоэдс и коэффициента Холла в купратных ВТСП различных систем, а также характер их трансформации под действием легирования различного типа, накопленных еще в первые годы изучения высокотемпературных сверхпроводников (см., например, обзоры [1-4] и ссылки в них), данные о поведении в нормальном состоянии другого кинетического коэффициента - коэффициента Нернста, Q - представлены в литературе не так

обширно. Попытки анализа температурных зависимостей этого коэффициента, измеренных в широкой области температур выше критической, представленные в литературе, крайне малочисленны и имеют, скорее, чисто качественный характер [5-7], что связано с отсутствием надежных методов количественной интерпретации данных по зависимостям Q(T), в том числе и в совокупности с данными о поведении других кинетических коэффициентов. Единственным исключением являются работы, проведенные в последние годы в нашей лаборатории. В них была предложена модель, на основе которой возможно проведение совместного анализа экспериментальных данных по температурным зависимостям коэффициентов термоэдс и Нернста [4, 8]. Предложенный в [8] подход позволил определить значения важнейших параметров энергетического спектра и системы носителей заряда в легированных ВТСП-материалах, в том числе и такой характеристики, как подвижность носителей заряда [9], значения которой в купратах были до этого неизвестны. Эти обстоятельства позволяют эффективно использовать развитую в [4, 8] модель для анализа модификации свойств электронной системы в нормальной фазе под действием легирования различного типа. При этом несмотря на представленные в [9] достаточно обширные результаты исследования и анализа коэффициента Нернста в ВТСП иттриевой системы, легированных различными примесями, проведение дальнейших исследований в этом направлении является актуальной задачей. Это связано с тем, что существует ряд примесей, которые при введении в решетку базового соединения УВа2СщО>. приводят к появлению ряда нетривиальных особенностей в модификации его свойств как в нормальном, так и в сверхпроводящем состоянии. В первую очередь, к таким примесям относятся цинк, замещающий медь в решетке, и кальций, располагающийся в позициях иттрия. Получение дополнительной информации об изменении свойств электронной системы под действием увеличения содержания этих примесей может позволить выяснить физические причины их необычного воздействия свойства иттриевого купрата.

Дополнительно необходимо отметить, что в отличие от области смешанного состояния значения коэффициента Нернста в иттриевых купратах в нормальной фазе крайне малы [9], а при измерении эффекта Нернста возникает большое количество паразитных эффектов. По этой причине для проведения корректного анализа необходимо получение надежных экспериментальных данных с максимально возможной точностью, что вызывает необходимость совершенствования методики измерения эффекта Нернста в ВТСП купратах.

Таким образом, получение систематических данных об особенностях температурных и концентрационных зависимостей коэффициента Нернста в ВТСП системы YBa2CщO>•, легированных примесями различного типа, а также проведение анализа полученных данных с целью выяснения характера и механизмов воздействия данных примесей на параметры системы носителей заряда в данном соединении представляют собой актуальную задачу современной физики высокотемпературных сверхпроводников.

В связи с изложенным, целью диссертационной работы являлось установление характера и механизмов воздействия примесей цинка и кальция на параметры электронной системы в купратах иттриевого семейства в нормальной фазе на основе анализа экспериментальных данных по коэффициенту Нернста.

Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи.

1. Разработка и апробация усовершенствованной автоматизированной методики измерения температурных зависимостей коэффициента Нернста, позволяющей повысить точность измерений значений данного коэффициента, увеличить частоту получения экспериментальных данных и получать экспериментальные кривые в режиме реального времени, непосредственно в процессе проведения эксперимента.

2. Проведение экспериментальных исследований температурных зависимостей коэффициента Нернста в диапазоне температур Т = 90-330 К для серий образцов иттриевых купратов, легированных цинком и кальцием при изменяющемся в широком диапазоне содержании вводимых примесей и выявление

особенностей в температурных и концентрационных зависимостях коэффициента Нернста, проявляющихся при легировании различного типа.

3. Проведение количественного анализа всех полученных экспериментальных данных в рамках единой модели энергетического спектра ВТСП купратов с использованием значений параметров энергетического спектра и системы носителей заряда, полученных из количественного анализа температурных зависимостей коэффициента термоэдс и определение на основе этого анализа значений подвижности носителей заряда и степени асимметрии закона дисперсии для всех исследованных образцов различного состава.

4. Установление характера влияния увеличения содержания вводимых в решетку примесей на значения определенных из анализа зависимостей Q(T) параметров системы носителей заряда в исследованных сериях образцов и анализ их концентрационных зависимостей с целью определения механизмов воздействия данных примесей на параметры электронной системы в купратах иттриевого семейства в нормальной фазе.

Объектами исследований являлись керамические образцы иттриевых купратов, легированные примесями цинка и кальция. Все образцы были изготовлены по единой стандартной технологии твердофазного синтеза, являлись однородными и однофазными. Влияние примеси цинка изучалось на образцах с одиночным легированием данной примесью состава УВа2Сщ^ПхО>. (х = 0-0.2). Влияние примеси кальция исследовалось в различных системах, образцы которых были дополнительно легированы второй примесью при неизменном ее содержании - цинком, замещающим плоскостную медь (система Y1-xCaxBa2Cu2.8Zn0.2Oj, х = 0.05-0.2) и кобальтом, преимущественно замещающим цепочечную медь (системы Yl-xCaxBa2Cuз-zCozOj при г = 0.25 и г = 0.4, x = 0-0.2).

Методы исследования. Методологическую основу диссертационного исследования составляют метод систематического экспериментального исследования температурных зависимостей коэффициента Нернста в широком диапазоне температур на образцах иттриевых купратов с последовательно

увеличивающимся уровнем легирования различными примесям и метод количественного анализа полученных данных в рамках единой модели энергетического спектра с привлечением результатов, полученных из анализа в рамках этой же модели температурных зависимостей коэффициента термоэдс, измеренных на тех же образцах.

Научная новизна результатов диссертационной работы состоит, в первую очередь, в следующем.

1. Впервые получены экспериментальные данные об особенностях температурных и концентрационных зависимостей коэффициента Нернста в иттриевых купратах с двойными замещениями, в которых при наличии в решетке ионов цинка или кобальта наблюдается эффект восстановления сверхпроводящих свойств при увеличении содержания дополнительно вводимого кальция.

2. На основе совместного анализа температурных зависимостей коэффициентов термоэдс и Нернста в системе YBa2Cщ-xZnxO>. доказано наличие эффекта непосредственного воздействия цинка на структуру зоны, ответственной за проводимость иттриевого купрата в нормальной фазе.

3. Показано, что влияние дополнительной примеси кальция на электронные свойства и структуру проводящей зоны в иттриевых купратах с двойными замещениями определяется особенностями эффекта компенсации кальцием воздействия первой примеси на структуру энергетического спектра. При наличии в решетке атомов кобальта в позициях цепочечной меди этот эффект связан с компенсирующим влиянием кальция на состояние кислородной подсистемы, а при наличии атомов цинка в позициях плоскостной меди - с его воздействием на вызванные введением цинка локальные нарушения электронной структуры проводящей зоны.

4. Впервые определены значения подвижности носителей заряда в системах Y1-xCaxBa2Cu2.8Zn0.2O>. и Yl-xCaxBa2Cщ-zCozO>. с двойными замещениями и показано, что различный характер их концентрационных зависимостей в системе Yl-xCaxBa2Cuз-zCozO> при различном фиксированном содержании кобальта вызван

особенностями распределения его атомов по позициям в решетке YBa2CщO>• и возникающими вследствие этого количественными различиями в изменениях значений эффективной ширины проводящей зоны и степени делокализации носителей заряда при увеличении содержания кальция.

Научная и практическая значимость диссертационной работы определяются, прежде всего, получением в ней принципиально новых данных о параметрах электронной системы в иттриевых ВТСП купратах в нормальной фазе, а также о характере и механизмах их изменения под действием легирования различного типа. Фактическая информация о фундаментальных параметрах купратов является безусловно необходимой не только для выяснения природы нормального состояния в этом классе соединений, но и для понимания физических причин наличия у них сверхпроводящих свойств при аномально высоких значениях температуры и построения, в дальнейшем, теории (или, как минимум, модели) высокотемпературной сверхпроводимости. С практической точки зрения, значимость полученных данных заключается в том, что анализ особенностей электронного строения ВТСП купратов должен позволить сформулировать критерии и рекомендации для целенаправленного поиска новых соединений, обладающих улучшенными критическими параметрами. Кроме того, практически значимым результатом работы является разработанная методика измерения коэффициента Нернста, которая может эффективно использоваться при проведении экспериментальных исследований температурных зависимостей данного коэффициента не только в ВТСП купратах, но и в других материалах, в которых он имеет низкие значения. При этом разработанное программное обеспечение при его минимальной модификации может использоваться для управления работой экспериментальных установок различного типа, предназначенных для измерения гальвано- и термомагнитных эффектов в материалах любого типа.

Достоверность полученных результатов и обоснованность выводов диссертационной работы обеспечивается применением при проведении

экспериментальных исследований современной приборной базы, использованием современных средств анализа данных, воспроизводимостью всех полученных результатов и согласованностью сделанных из их анализа выводов, а также системным подходом к выбору объектов исследования. Обоснованность результатов и выводов подтверждается также высокой степенью совпадения результатов проведенных расчетов и экспериментальных исследований. Полученные в работе результаты были опубликованы в рецензируемых изданиях, входящих в базы данных Scopus, Web of Science, РИНЦ, а также в перечень ВАК.

По результатам работы на защиту выносятся следующие основные положения.

1. Разработанная усовершенствованная полностью автоматизированная методика измерения температурных зависимостей коэффициента Нернста позволяет в динамическом по температуре режиме измерений обеспечить максимальное подавление всех возникающих паразитных сигналов, более чем на три порядка увеличить плотность получаемых данных и более чем на порядок уменьшить минимальное надежно фиксируемое значение сигнала Нернста, а также визуализировать измеряемую зависимость Q(T) в режиме реального времени, непосредственно в процессе проведения эксперимента.

2. Несмотря на особенности воздействия цинка и кальция на свойства нормального состояния в системе YBa2Cu3O>, все экспериментальные зависимости Q(T) для исследованных легированных образцов системы YBa2Cu3O^ могут быть удовлетворительно описаны в рамках модели узкой зоны с использованием значений основных параметров модели, определенных на основе анализа коэффициента термоэдс, что доказывает применимость данной модели для количественного анализа электронного транспорта в легированных иттриевых купратных сверхпроводниках.

3. Увеличение содержания цинка в системе YBa2Cu3-xZn.rO>. приводит к возникновению асимметрии зоны, ответственной за проводимость, и последовательному увеличению ее степени, происходящим вследствие

взаимодействия между ^-электронами цинка и ^-электронами кислорода, которое приводит к выбросу состояний из проводящей зоны.

4. В системах с двойными замещениями изменение абсолютных значений коэффициента Нернста при комнатной температуре, в отличие от значений коэффициента термоэдс, связано не с изменением зарядового баланса в решетке YBa2Cu3O>. при увеличении содержания неизовалентной примеси кальция, а с происходящими при легировании изменениями параметров проводящей зоны и системы носителей заряда.

5. Вид концентрационной зависимости значений подвижности носителей заряда от уровня легирования кальцием в системах с двойными замещениями (Y1-xCaxBa2Cu2.8Zn0.2Oj;, Yi-xCaxBa2Cu3-zCozO>) зависит от типа и содержания второй легирующей примеси, однако все различия в этих зависимостях, полученных для различных систем, могут быть объяснены особенностями компенсирующего воздействия кальция на изменения в структуре энергетического спектра YBa2Cu3Oj. вызванные введением цинка или кобальта, наличие которых связанно с позициями в решетке, занимаемыми этими примесями.

6. Увеличение содержания и цинка, и кальция приводит к изменению степени асимметрии закона дисперсии, что доказывает наличие непосредственного воздействия данных примесей на энергетическую структуру зоны, ответственной за проводимость в купрате YBa2Cu3Oj.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на двух международных и одной всероссийской конференциях: 2018 IEEE International Conference on Electrical Engineering and Photonics (EExPolytech) (2018), Всероссийская конференция «Неделя науки ИЭиТ» (2022 г.), 2023 International Conference on Electrical Engineering and Photonics (EExPolytech) (2023). Кроме того, полученные результаты докладывались на научных семинарах высшей инженерно-физической школы Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого в 2018-2024 гг.

Публикации по результатам работы. По результатам работы опубликовано 3 статьи в российских и международном научных журналах, входящих в Перечень ВАК, два их которых индексируются в международных научных базах, а также 2 статьи в материалах международных научных конференций, индексируемых в международных базах данных. Кроме того, по результатам работ по проведению усовершенствования методики измерения коэффициента Нернста получено два патента РФ и одно свидетельство о государтсвеной регистации программы для ЭВМ.

Личный вклад автора. Автору принадлежит определяющая роль в постановке цели и задач диссертационного исследования, а также в выборе объектов исследования. Работы, связанные с усовершенствованием методики измерений, проводились по инициативе автора лично им и полностью самостоятельно. Большинство экспериментальных исследований выполнено лично автором, часть этих работ проводилась им совместно с аспирантами и студентами Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. Автору принадлежит определяющая роль в обработке и анализе результатов экспериментов. Обсуждение всех полученных результатов и выводов проводилось автором совместно с научным руководителем. Подготовка материалов для публикаций осуществлялась совместно с соавторами, при этом вклад автора составлял не менее 70 процентов.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, шести основных глав, заключения и списка использованной литературы. Работа изложена на 167 страницах и содержит 75 рисунков и 3 таблицы. Список литературы включает 156 наименованой.

Глава 1. Основные особенности свойств купратных высокотемпературных

сверхпроводников (обзор литературы) 1.1. Основные свойства купратных высокотемпературных сверхпроводников 1.1.1. Открытие и основные классы купратных высокотемпературных

сверхпроводников

В 1986 году Дж.Г. Беднорц и К.А. Мюллер обнаружили сверхпроводящую фазу в системе Ьа2-хВахСи04, критическая температура сверхпроводящего перехода, Те, которой достигала 35 К [10]. Другими словами, в данной системе была обнаружена сверхпроводимость с гораздо более высокой критической температурой, чем у известных к тому времени сверхпроводников. Это открытие привлекло внимание всего мира к купратным сверхпроводникам, что привело к открытию других классов этих материалов, в том числе и тех, в которых значение Те превышало температуру кипения жидкого азота.

На Рисунке 1.1 приведены данные о различных купратных ВТСП-системах и росте максимального значения Те в процессе их открытия в прошлом веке [11]. Как видно из этого рисунка, после открытия сверхпроводящей системы Ьа2-хМхСи04, где М = Sr, Ва, Са с Те = 30-40 К [12] за короткий промежуток времени были обнаружены различные купратные сверхпроводники: системы на основе иттрия, УВа2СизОу с Тс = 93 К [13], висмута, В;$гСаСщО* с Тс = 105 К [14], таллия, ТЬВа2СазСщ012 с Тс = 120К [15], ртути, ЩВа2Саи-1Сии08+5 (п = 1-3), с максимальной Тс = 135 К при нормальном давлении [16] и Тс = 164 К при давлении 45 ГПа для фазы с п = 3 [17]. Все вышеперечисленные системы формально характеризуются дырочным типом проводимости, поэтому обычно их называют дырочными высокотемпературными сверхпроводниками [18]. Однако среди купратных ВТСП есть и электронный сверхпроводник - соединение на основе неодима, Ш2-*Се*СиОЛ с Тс = 24 К [19].

У ел г ^

Рисунок 1.1 - Открытие сверхпроводимости в различных системах в прошлом веке [11]

Хотя открытие высокотемпературных сверхпроводников произошло три десятилетия назад, большое количество ученых и научных групп до сих пор вовлечены в изучение этих материалов. За последние 30 лет качество образцов и было значительно улучшено, особенно в случае монокристаллов, тонких пленок и т.д. [20-25]. Многие экспериментальные факты подтверждаются постепенно, что сделало изучение ВТСП с экспериментальной точки зрения гораздо более точным и корректным [26-30]. В то же время, было выявлено еще больше аномальных характеристик купратов [31-36]. Но многие фундаментальные проблемы, в первую очередь, механизм образования спаренных электронов, все еще остаются нерешенными. Основная трудность заключается в том, что в отличие от традиционных материалов, сверхпроводящие свойства которых могут быть объяснены в рамках теории БКШ, купратные высокотемпературные сверхпроводники являются сильно коррелированными электронными системами [37], а нетрадиционное для классических сверхпроводников ^-спаривание играет важную роль в как в реализации сверхпроводящего состояния, так и в особенностях транспортных свойств в нормальной фазе [38]. Тем не менее, несмотря не нерешенные фундаментальные проблемы, коммерческое применение

высокотемпературных сверхпроводников уже сейчас достигло большого прогресса, например, при использовании их в качестве сверхпроводящего кабеля для передачи электроэнергии [39], рабочих элементов сверхпроводящего двигателя [40] и многое другое.

1.1.2. Плоскости Си02 и цепочки СиО в купратных высокотемпературных

сверхпроводниках

Примечательно, все купратные высокотемпературные сверхпроводники имеют перовскитоподобную структуру с ковалентными связями Си-0 и проявляют некоторые общие черты кристаллического строения, а наличие атомов кислорода очень важно для реализации сверхпроводимости [41]. Последнее подтверждается сверхпроводимостью в соединении Ва1-хКхВЮ3, которое не содержит атомов меди, но также, как и купраты, содержит атомы кислорода [42].

Рисунок 1.2 - Кристаллическая структура УВа2Сш07

Кристаллическая структура соединения УВа2Сиз07, представленная с помощью программы SD-визуализации для структурного моделирования VESTA, показана на Рисунке 1.2, а параметры элементарной ячейки и положение в ней различных атомов приведены в Таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Параметры кристаллической решетки УВа2Сш07 [43]. Ортогональная кристаллическая система Рттт. Параметры элементарной ячейки: а = 3.812 А, Ъ = 3.884 А, с = 11.683 А

Атом Точка позиционирования симметрия x y z Уровень заполняемости

У 1h mmm 0.5 0.5 0.5 1

Ва 2t mm 0.5 0.5 0.184 1

Cu1 1а mmm 0 0 0 1

Cu2 2q mm 0 0 0.355 1

Ol le mmm 0 0.5 0 0.91

O2 2s mm 0.5 0 0.378 1

O3 2r mm 0 0.5 0.378 1

O4 2q mm 0 0 0.159 1

Квазидвумерный плоскостной слой Си02 играет основную роль в различных свойствах купратов, эта особенность отличает данные соединения от других сверхпроводников.

Свободные носители заряда появляются из-за легирования плоскостей Си02 исходного антиферромагнитного изолятора. Расстояние между эквивалентными плоскостями Си02 в соседних элементарных ячейках велико по сравнению с расстоянием в плоскости между соседними атомами меди, что приводит к сильной анизотропии проводимости при температурах выше Тс и двумерной когерентности сверхпроводящего состояния при температурах ниже Тс [44]. Номинальная дырка на атоме Си отвечает за сильные магнитные корреляции, которые делают исходные материалы антиферромагнитными, дырки или электроны могут быть добавлены в плоскость Си02 путем изменения состава других слоев, являющихся, тем самым, резервуарами носителей заряда [45-46]. Поскольку при этом статические

магнитные поля исчезают, системы становятся проводящими или сверхпроводящими. Конкретный характер влияния этих резервуаров на общую концентрацию носителей заряда может варьироваться в зависимости от рассматриваемой системы. Для УВа2Сщ0>. основной способ изменения концентрации носителей заряда - это создание дефицита кислорода в цепочках СиО или введение различных неизовалентных примесей в позиции катионов в решетке данного соединения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Чжан Сюньпэн, 2026 год

Список литературы

1. Iye, Y. Transport properties in high Tc cuprates // Physical Properties of High Temperature Superconductors, vol. III; Ed. by D. M. Ginsberg. - Singapore: World Scientific, 1992, pp. 285-361.

2. Kaizer, A. B. Thermoelectrisity of high-temperature superconductors / A. B. Kaiser, C. Ucher // Studies of High Temperature Superconductors, vol. 7; Ed. by A. V. Narlikar. - New York: Nova Science Publishers, 1991, pp. 353-392.

3. Ong, N. P. The Hall effect and its relations to other transport phenomena in the normal state of the high temperature superconductors // Physical Properties of High Temperature Superconductors, vol. II; Ed. by D. M. Ginsberg. - Singapore: World Scientific, 1990, pp. 459-507.

4. Gasumyants, V. E. Analysis of the electron transport phenomena in HTSC-materials as the method of studying the band spectrum and its transformation under doping by different impurities // Advances in Condensed Matter and Materials Research, vol. 1; Ed by F. Gerard. - New York: Nova Science Publishers, 2001, pp. 135-200.

5. Clayhold, J. A. Normal-state Nernst effect in a ThBa2CaCu2O8+s epitaxial film / J. A. Clayhold, A. W. Linnen, F. Chen, C. W. Chu // Physica C. - 1994. - Vol. 235-240.

- P.1537-1538.

6. Clayhold, J. Nernst effect in anisotropic metals // Phys. Rev. B. - 1996. - Vol. 54.

- No. 9. - P. 6103-6106.

7. Lambrecht, S. Normal-state Nernst effect of a high-critical-temperature superconductor // S. Lambrecht, M. Ausloos // Phys. Rev. B. - 1996. - Vol. 53. -P.14047-14050.

8. Агеев, Н. В. Анализ особенностей поведения коэффициента Нернста-Эттингсгаузена в проводниках с узкой проводящей зоной и применение его результатов к случаю ВТСП-материалов / Н. В. Агеев, В. Э. Гасумянц // ФТТ. -2001. - Т. 43. № 10. - С. 1761-1771.

9. Gasumyants, V. E. Experimental investigation and quantitative analysis of the normal-state Nernst coefficient in doped high-temperature superconductors of the YBaCuO system / V. E. Gasumyants, O. A. Martynova // High-Temperature Superconductors: Occurrence, Synthesis and Applications; Ed. by M. Miryala, M. R. Koblishka. - New York: Nova Science Publishers, 2018, pp. 95-152.

10. Bednorz, J. G. Possible high Tc superconductivity in the Ba-La-Cu-O system / J. G. Bednorz, K. A. Müller // Z. Phys. B. - 1986. - Vol. 64. - No. 2. - P. 189-193.

11. Akhtar, M. J. 100 years of superconductivity (1911-2011) // The Nucleus. - 2011.

- Vol. 48. - No. 4. - P. 261-268.

12. Maeland, A. J. An alternative route to high-temperature ceramic superconductors of the type La2-xMxCuO4 (M = Ca, Sr, Ba) // Mater. Lett. - 1988. - Vol. 7. No. 1. - P. 13-14.

13. Wu, V. K. Superconductivity at 93 K in a new mixed-phase Y-Ba-Cu-O compound system at ambient pressure / M. K. Wu, J. R. Ashburn, C. J. Torng, P. H. Hor,

R. L. Meng, L. Gao, Z. J. Huang, Y. Q. Wang, C. W. Chu // Phys. Rev. Lett. - 1987. -Vol. 58. P. 908-910.

14. Maeda, H. A new high-Tc oxide superconductor without a rare earth element / H. Maeda, Y. Tanaka, M. Fukutomi, T. Asano // Jpn. J. Appl. Phys. - 1988. - Vol. 27. -No. 2A. - P. L209-L210.

15. Hervieu, M. TkBa2Ca3Cu4Ou, a new 104 K superconductor of the family (AO)3(A'CuO3-y)m / M. Hervieu, A. Maignan, C. Martin, C. Michel, J. Provost, B. Raveau // Mod. Phys. Lett. B. - 1988. - Vol. 2. - No. 9. - P. 1103-1109.

16. Schilling, A. Superconductivity above 130 K in the Hg-Ba-Ca-Cu-O system / A. Schilling, M. Gantoni, J. D. Guo, H. R. Ott // Nature. - 993. - Vol. 363. - P. 56-58.

17. Gao, L. Superconductivity up to 164 K in HgBa2Cam-1CumO2m+2+s (m=1, 2, and 3) under quasihydrostatic pressures / L. Gao, Y. Y. Xue, F. Chen, Q. Xiong, R. L. Meng, D. Ramirez, C. W. Chu, J. H. Eggert, H. K. Mao // Phys. Rev. B. - 1994. - Vol. 50. -P. 4260-4263.

18. Chu, C. W. Hole-doped cuprate high temperature superconductors / C.W. Chu, L.Z. Deng, B. Lv // Physica C. - 2015. - Vol. 514. - P. 290-313.

19. Tokura, S. A superconducting copper oxide compound with electrons as the charge carriers // Nature. - 1989. - Vol. 337. - P. 345-347.

20. Shimoyama, J. Current status of high temperature superconducting materials and their various applications / J. Shimoyama, T. Motoki // IEEJ T. Electr. Electr. - 2024. -Vol. 19. - No. 3. - P. 292-304.

21. Dadras, S. Properties of YBCO high temperature superconductor synthesized by microwave oven / S. Dadras, M. Ghavamipour // Mater. Res. Express. - 2018. - Vol. 5.

- No. 1. - P. 016001.

22. Dekkers, J. M. Monocrystalline YBa2Cu3O7-x thin films on vicinal SrTiO3 (001) substrates // J. M. Dekkers, G. Rijnders, S. Harkema, H. J. H. Smilde, H. Hilgenkamp, H. Rogalla, D. H. A. Blank // Appl. Phys. Lett. - 2003. - Vol. 83. - No. 25. - P. 51995201.

23. Schey, B. Large area pulsed laser deposition of YBCO thin films / B. W. Bieel, M. Kuhn, B. Stritzker // IEEE Trans. Appl. Supercond. - 1999. - Vol. 9. - No. 2. -P. 2359-2362.

24. Boffa, V. T. High-quality surface YBCO thin films prepared by off-axis pulsed laser deposition technique / V. T. Petrisor, L. Ciontea, U. Gambardella, S. Barbanera // in Physica C. - 1997. - Vol. 276. - No. 3. - P. 218-224.

25. Kim, I.-S. Epitaxial growth of YBCO thin films on AkO3 substrates by pulsed laser deposition / I.-S. Kim, H.-R. Lim, Y. K. Park // IEEE Trans. Appl. Supercond. -1999. - Vol. 9. - No. 2. - P. 1649-1652.

26. Derro, D. J. A detailed scanning tunneling microscopy study of the CuO chains in YBaiCu3Ov-x / D. J. Derro, E. W. Hudson, K. M. Lang, S. H. Pan, J. C. Davi, K. Mochizuki, J. T. Markert and A. L. de Lozanne // Physica C. - 2000. - Vol. 341-348.

- P. 425-428.

27. Iwasawa, H. Buried double CuO chains in YBa2Cu4O8 uncovered by nano-ARPES / H. Iwasawa, P. Dudin, K. Inui, T. Masui, T. K. Kim, C. Cacho, M. Hoesch // Phys. Rev. B. - 2019. - Vol. 99. - P. 140510.

28. Kordyuk, A. Pseudogap from ARPES experiment: Three gaps in cuprates and topological superconductivity // Low Temp. Phys. - 2015. - Vol. 41. - No. 5. - P. 319— 341.

29. Sassa, Y. Ortho-II band folding in YBa2Cu3O7-s films revealed by angle-resolved photoemission / Y. M. Radovic, M. Mansson, E. Razzoli, X. Y. Cui, S. Pailhes, S. Guerrero, M. Shi, P. R. Willmott, F. Miletto Granozio, J. Mesot, M. R. Norman, L. Patthey // Phys. Rev. B. - 2011. - Vol. 83. - P. 140511.

30. Brown, F. C. Photoemission spectroscopy of YBa2Cu3O6+x / F. C. Brown, T. C. Chiang, T. A. Friedmann, D. M. Ginsberg, G. N. Kwawer, T. Miller, M. G. Mason // J. Low Temp. Phys. - 1987. - Vol. 69. - No. 1. - P. 151-156.

31. Iguchi, I. Experimental evidence for a d-wave pairing state in YBa2Cu3O7-y from a study of YBa2Cu3O7-yPb Josephson tunnel junctions / I. Iguchi, Z. Wen // Phys. Rev. B.

- 1994. - Vol. 49. - P. 12388-12391.

32. Kashiwaya, H. I. Observation of phase-coherent transport in d-wave junctions / H. I. Kurosawa, S. Kashiwaya, A. Sawa, Y. Tanaka // Phys. Rev. B. - 2003. - Vol. 68. -P. 054527.

33. Char, K. Bi-epitaxial grain boundary junctions in YBa2Cu3O7 / K. Char, M. S. Colclough, S. M. Garrison, N. Newman, G. Zaharchuk // Appl. Phys. Lett. - 1991. -Vol. 59. - No. 6. - P. 733-735.

34. Thampy, V. Rotated stripe order and its competition with superconductivity in La1.88Sro.12CuO4 / V. Thampy, M. P. M. Dean, N. B. Christensen, L. Steinke, Z. Islam, M. Oda, M. Ido, N. Momono, S. B. Wilkins, J. P. Hill // Phys. Rev. B. - 2014. - Vol. 90. -P. 100510.

35. Jiang, H. C. Stripe order enhanced superconductivity in the Hubbard model / H.-

C. Jiang, S. A. Kivelson // Proc. Nat. Acad. Sci. - 2022. - Vol. 119. - No. 1. -P.e2109406119.

36. Timusk, T. The pseudogap in high-temperature superconductors: an experimental survey / T. Timusk, B. Statt // Rep. Prog. Phys. -1999. - Vol. 62. - No. 1.

- P. 61-122.

37. Yanagisawa, T. Mechanism of high-temperature superconductivity in correlated-electron systems // Condens. Matter. - 2019. - Vol. 4. - No. 2. - P. 57.

38. Cooper, J. Some correlations between the thermodynamic and transport properties of high Tc oxides in the normal state / J. Cooper, J. Loram // J. Phys. I. - 1996.

- Vol. 6. - No. 12. - P. 2237-2263.

39. Molodyk, A. Development and large volume production of extremely high current density YBa2Cu3O7 superconducting wires for fusion / A. Molodyk, S. Samoilenkov, A. Markelov, P. Degtyarenko, S. Lee, V. Petrykin, M. Gaifullin, A. Mankevich, A. Vavilov, B. Sorbom, J. Cheng, S. Garberg, L. Kesler, Z. Hartwig, S. Gavrilkin, A. Tsvetkov, T. Okada, S. Awaji, D. Abraimov, A. Francis, G. Bradford,

D. Larbalestier, C. Senatore, M. Bonura, A. E. Pantoja, S. C. Wimbush, N. M. Strickland, A. Vasiliev // Sci. Rep. - 2021. - Vol. 11. - No. 1. - P. 2084.

40. Grilli, F. Superconducting motors for aircraft propulsion: the Advanced Superconducting Motor Experimental Demonstrator project / F. Grilli, T. Benkel, J. Hänisch, M. Lao, T. Reis, E. Berberich, S. Wolfstädte, C. Schneider, P. Mille, C.

Palmer, B. Glowacki, V. Climente-Alarcon, A. Smara, L. Tomkow, J. Teigelkötter, A. Stock, J. Büdel, L. Jeunesse, M. Staempflin, G. Delautre, B. Zimmermann, R. van der Woude, A. Perez, S. Samoilenkov, A. Molodyk, E. Pardo, M. Kapolka, S. Li, A. Dadhich // J. Phys.: Conf. Ser. - 2020. - Vol. 1590. - No. 1. - P. 012051.

41. Ben Azzouz, F. Structure, microstructure and transport properties of B-doped YBCO system / F. Ben Azzouz, M. Zouaoui, K.D. Mani, M. Annabi, G. Van Tendeloo, M. Ben Salem // Physica C. - 2006. - Vol. 442. - No. 1. - P. 13-19.

42. Rao, C. N. R. Structural aspects of high-temperature cuprate superconductors / C. N. R. Rao, B. Raveau // Acc. Chem. Res. - 1989. - Vol. 22. - No. 3. - P. 106-113.

43. Shousheng, Y. The basis of solid state physics (3rd Edition). - Peking University Publ., 2011. - 397 p.

44. Rahman, Md. A. A Review on cuprate based superconducting materials including characteristics and applications / Md. A, Rahman, Md. Z. Rahaman, and Md. N. Samsuddoha // AJPA. - 2015. - Vol. 3. - No. 2. - P. 39-56.

45. Rybicki, D. Perspective on the phase diagram of cuprate high-temperature superconductors / D. Rybicki, M. Jurkutat, S. Reichardt, C. Kapusta, J. Haase // Nat. Commun. - 2016. - Vol. 7. - No. 1. - P. 11413.

46. Hashimoto, M. Energy gaps in high-transition-temperature cuprate superconductors / M. Hashimoto, I. M. Vishik, R.-H. He, T. P. Devereaux, Z.-X. Shen // Nat. Phys. - 2014. - Vol. 10. - No. 7. - P. 483-495.

47. Palenskis, V. Transport characteristics of charge carriers in normal state superconductor YBa2Cu3O7-<5 // World J. Condens. Matter Phys. - 2015. - Vol. 5. - P. 118-128.

48. Aliabadi, A. A new Y-based HTSC with Tc above 100K / A. Aliabadi, Y. A. Farshchi, M. Akhavan // Physica C. - 2009. - Vol. 469. - No. 22. - P. 2012-2014.

49. Peng, Y. Y. Influence of apical oxygen on the extent of in-plane exchange interaction in cuprate superconductors / Y. Y. Peng, G. Dellea, M. Minola, M. Conni, A. Amorese, D. Di Castro, G. M. De Luca, K. Kummer, M. Salluzzo, X. Sun, X. J. Zhou, G. Balestrino, M. Le Tacon, B. Keimer, L. Braicovich, N. B. Brookes, G. Ghiringhelli // Nat. Phys. - 2017. - Vol. 13. - No. 12. - P. 1201-1206.

50. Proust, C. The remarkable underlying ground states of cuprate superconductors / C. Proust, L. Taillefer // Annu. Rev. Condens. Matter Phys. - 2019. - Vol. 10. - P. 409429.

51. Proust, C. Heat transport in a strongly overdoped cuprate: Fermi liquid and a pure d-wave BCS superconductor / C. Proust, E. Boaknin, R. W. Hill, L. Taillefer, A. P. Mackenzie // Phys. Rev. Lett. - 2002. - Vol. 89. - P. 147003.

52. Hussey, N. E. A coherent three-dimensional Fermi surface in a high-transition-temperature superconductor / N. E. Hussey, M. Abdel-Jawad, A. Carrington, A. P. Mackenzie, L. Balicas // Nature. - 2003. - Vol. 425. - No. 6960. - P. 814-817.

53. Plate, M. Fermi surface and quasiparticle excitations of overdoped TkBa2CuO6+s / M. Plate, J. D. F. Mottershead, I. S. Elfimov, D. C. Peets, Ruixing Liang, D. A. Bonn, W. N. Hardy, S. Chiuzbaian, M. Falub, M. Shi, L. Patthey, A. Damascelli // Phys. Rev. Lett. - 2005. - Vol. 95. - P. 077001.

54. Fisher, B. The relation between transport properties and oxygen stoichiometry in oxygen depleted YBa2Cu3O7-s / B. Fisher, J. Genossar, L. Patlagan, I.O. Lelong, J. Ashkenazi // Physica C. - 1989. - Vol. 162-164. - P. 1207-1208.

55. Grbic, M. S. Temperature range of superconducting fluctuations above Tc in YBa2Cu3O7-s single crystals / M. S. Grbic, M. Pozek, D. Paar, V. Hinkov, M. Raichle, D. Haug, B. Keimer, N. Barisic, A. Dulcic // Phys. Rev. B. - 2011. - Vol. 83. - P. 144508.

56. Alloul, H. Superconducting fluctuations, pseudogap and phase diagram in cuprates / H. Alloul, F. Rullier-Albenque, B. Vignolle, D. Colson, A. Forget / Europhys. Lett. - 2010. - Vol. 91. - No. 3. - P. 37005.

57. Atkinson, W. A. Charge order in the pseudogap phase of cuprate superconductors / W. A. Atkinson, A. P. Kampf, S. Bulut // New J. Phys. - 2015. - Vol. 17. - No. 1. - P. 013025.

58. Damascelli, A. Angle-resolved photoemission studies of the cuprate superconductors / A. Damascelli, Z. Hussain, Z. Shen // Rev. Mod. Phys. - 2003. -Vol. 75. - P. 473-541.

59. Kampf, A. Spectral function and photoemission spectra in antiferromagnetically correlated metals / A. Kampf, J. Schrieffer // Phys. Rev. B. - 1990. - Vol. 42. - P. 79677974.

60. Chubukov, A. V. Electronic structure of underdoped cuprates / A. V. Chubukov, D. K. Morr // Phys. Rep. - 1997. - Vol. 288. - No. 1. - P. 355-387.

61. Preuss, R. Pseudogaps and their interplay with magnetic excitations in the doped 2D Hubbard model / R. Preuss, W. Hanke, C. Gröber, H. G. Evertz // Phys. Rev. Lett. -1997. - Vol. 79. - P. 1122-1125.

62. Kyung, B. Pseudogap induced by short-range spin correlations in a doped Mott insulator / B. Kyung, S. S. Kancharla, D. Sénéchal, A.-M. S. Tremblay, M. Civelli, G. Kotliar // Phys. Rev. B. - 2006. - Vol. 73. - P. 165114.

63. Andersen, O. K. LDA energy bands, low-energy hamiltonians, t', t", t±(k), and J± // O. K. Andersen, A. I. Liechtenstein, O. Jepsen, F. Paulsen // J. Phys. Chem. Solids. - 1995. - Vol. 56. - No. 12. - P. 1573-1591.

64. Wang, Y. Onset of the vortexlike Nernst signal above Tc in La2-xSrxCuO4 and Bi2Sr2-yLayCuO6 / Y. Wang, Z. A. Xu, T. Kakeshita, S. Uchida, S. Ono, Yoichi Ando, N. P. Ong // Phys. Rev. B. - 2001. - Vol. 64. - P. 224519.

65. Chen, C.-W. Charge density waves in strongly correlated electron systems / C.W. Chen, J. Choe, E. Morosan // Rep. Prog. Phys. - 2016. - Vol. 79. - No. 8. - P. 084505.

66] Robert E, Thorne. "Charge - Density - Wave Conductors," in Physics Today, vol. 49, no. 5, pp. 42-47, 1996.

67. Zhu, J. Misconceptions associated with the origin of charge density waves / J. X. Zhu, E. W. Plummer // Adv. Phys.: X. - 2017. - Vol. 2. - No. 3. - P. 622-640.

68. Doiron-Leyraud, N. Hall, Seebeck, and Nernst coefficients of underdoped HgBa2CuO4+s: Fermi-surface reconstruction in an archetypal cuprate superconductor / N. Doiron-Leyraud, S. Lepault, O. Cyr-Choinière, B. Vignolle, G. Grissonnanche, F. Laliberté, J. Chang, N. Barisic, M. K. Chan, L. Ji, X. Zhao, Y. Li, M. Greven, C. Proust, L. Taillefer // Phys. Rev. X. - 2013. - Vol. 3. - P. 021019.

69. Blackburn, E., et al. X-Ray diffraction observations of a charge-density-wave order in superconducting ortho-II YBa2Cu3O6.54 single crystals in zero magnetic field / E. Blackburn, J. Chang, M. Hücker, A. Holmes, N. Christensen, R. Liang, D. Bonn, W. Hardy, U. Rütt, O. Gutowski, M. von Zimmermann, E. Forgan, S. Hayden // Phys. Rev. Lett. - 2013. - Vol. 110. - P. 137004.

70. Vignolle, B. Coherent oaxis transport in the underdoped cuprate superconductor YBa2Cu3Oy / B. Vignolle, B. J. Ramshaw, J. Day, D. LeBoeuf, S. Lepault, R. Liang, W. N. Hardy, D. A. Bonn, L. Taillefer, C. Proust // Phys. Rev. B. - 2012. - Vol. 85. - P. 224524.

71. Sharma, G. Normal-state Nernst effect from bidirectional bond density wave state in high-/ G. Sharma, C. Liu, K. Seo, J. D. Sau, S. Tewari // Phys. Rev. B. - 2015.

- Vol. 92. - P. 155114.

72. Rullier-Albenque, F. Nernst effect and disorder in the normal state of high-Tc cuprates / F. Rullier-Albenque, R. Tourbot, H. Alloul, P. Lejay, D. Colson, A. Forget // Phys. Rev. Lett. - 2006. - Vol. 96. - P. 067002.

73. Zhang, C. Anomalous Nernst effect from a chiral ^-density-wave state in underdoped cuprate superconductors / C. Zhang, S. Tewari, V. M. Yakovenko, S. Das Sarma // Phys. Rev. B. - 2008. - Vol. 78. - P. 174508.

74. Yoshida, T. Thermodynamic and transport properties of underdoped cuprates from ARPES data / T. Yoshida, X. J. Zhou, H. Yagi, D. H. Lu, K. Tanaka, A. Fujimori, Z. Hussain, Z.-X. Shen, T. Kakeshita, H. Eisaki, S. Uchida, K. Segawa, A.N. Lavrov, Y. Ando // Phys. B: Condens. Matter. - 2004. - Vol. 351. - No. 3. - P. 250-255.

75. Felner, I. The effect of chemical substitution on superconductivity in the YBa2Cu3Ov // Thermochim. Acta. - 1991. - Vol. 174. - P. 41-69.

76. Alcalá, J. Tuning the superconducting performance of YBa2Cu3O7-s films through field-induced oxygen doping / J. Alcalá, A. Fernández-Rodríguez, T. Günkel, A. Barrera, M. Cabero, J. Gazquez, L. Balcells, N. Mestres, A. Palau / Sci. Rep. - 2024. -Vol. 14. - No. 1. - P. 1939.

77. Gasumyants, V. E. The electron transport phenomena in Y based HTSC's and their analysis on the basis of phenomenological narrow-band theory the band structure transformation with oxygen content and substitution for Cu / V. E. Gasumyants, V. I. Kaidanov, E. V. Vladimirskaya // Physica C. - 1995. - Vol. 248. - No. 3. - P. 255-275.

78. Semba, K. Characteristic transport properties observed in underdoped YBa2Cu3O6+x / K. Semba, M. Mukaida, A. Matsuda // Phys. B: Condens. Matter. - 2002.

- Vol. 312-313. - P. 74-76.

79. Гасумянц, В. Э. Коэффициент Нернста-Эттингсгаузена в легированных ВТСП системы YBa2Cu3Oy в нормальной фазе / В. Э. Гасумянц, Н. В. Агеев, М. В. Елизарова // ФТТ. - 2005. - Т. 47. - № 2. - С. 196-207.

80. Jones, E. C. Correlations between the Hall coefficient and the superconducting transport properties of oxygen-deficient YBa2Cu3O7-s epitaxial thin films / E. C. Jones, D. K. Christen, J. R. Thompson, R. Feenstra, S. Zhu, D. H. Lowndes, Julia M. Phillips, M. P. Siegal, J. D. Budai // Phys. Rev. B. - 1993. - Vol. 47. - P. 8986-8995.

81. Sulkowski, C. Superconducting and transport properties of TmBa2Cu3O7-s and comparison to YBa2Cu3O7-s / C. Sulkowski, D. Wlosewicz, M. Matusiak, T. Plackowski,

A. Sikora, R. Horyn // Physica C. - 2003. - Vol. 387. - No. 1. - P. 187-190.

82. Гасумянц, В. Э. Сравнительный анализ влияния La и Co на сверхпроводимость и зонный спектр YBa2Cu3Oy при различном содержании кислорода / В. Э. Гасумянц, Е. В. Владимирская, М. В. Елизарова, И. Б. Патрина // ФТТ. - 1999. - Т. 41. - № 3. - С. 389-394.

83. Гасумянц, В. Э. Анализ возможных причин подавления сверхпроводимости в системе Yi- xPrxBa2Cu3Oy на основе данных о поведении коэффициента термоэдс / В. Э. Гасумянц, Е. В. Владимирская, И. Б. Патрина // ФТТ. - 1997. - Т. 39. - № 9. - С. 1520-1525.

84. Gasumyants, V. Effect of praseodymium on the normal-state and superconducting properties of ^Ba2Cu3Oy A comparative study of the role of the Pr ion on R and Ba sites / V. Gasumyants, M. Elizarova, R. Suryanarayanan / Phys. Rev. B. -2000. - Vol. 61. - P. 12404-12411.

85. Gasumyants, V. E. Specific features of the thermopower behavior of calcium-containing Y-based high-temperature superconductors: Experimental investigation and interpretation / V. E. Gasumyants, O. A. Martynova // Horizons in World Physics, vol. 291; Ed. by A. Reimer. - New York: Nova Science Publishers, 2017, pp. 129-216.

86. Trodahl, H. Thermopower of the superconducting cuprates // Phys. Rev. B. -995. - Vol. 51. - P. 6175-6178.

87. Гасумянц, В. Э. О возможности внесения кальцием дополнительных состояний в проводящую зону при легировании YBa2Cu3Oy / В. Э. Гасумянц, Е. В. Владимирская, М. В. Елизарова, Н. В. Агеев // ФТТ. - 1998. - Т. 40. - № 12. -С. 2145-2152.

88. Gasumyants, V. Thermopower in Y1-xCaxBa2-xLaxCu3Oy and Y1-xCaxBa2Cu3-xCoxOy / V. Gasumyants, M. Elizarova, I. Patrina // Phys. Rev. B. - 1999. - Vol. 59. -P. 6550-6556.

89. Gasumyants, V. E. The calcium effect on the thermopower, critical temperature and charge-carrier system parameters in the Y0. 75-xCaxPr0. 25Ba2Cu3Oy HTSC-system / Phys. Complex Systems. - 2020. - Vol. 1. - No. 4. - P. 142-149.

90. Елизарова, М. В. Сверхпроводимость, коэффициент термоэдс и трансформация зонного спектра в Y1- xCaxBa2Cu3-xCoxOy (x= 0-0.3) / М. В. Елизарова,

B. Э. Гасумянц // ФТТ. - 1999. - Т. 41. - № 8. - С. 1363-1371.

91. Liang, R. Superconductivity, magnetism and oxygen nonstoichiometry of Ba2Y(Cu1-xMx)3Oy (M = Zn and Ni) / R. Liang, T. Nakamura, H. Kawaji, M. Itoh, T. Nakumura // Physica C. - 1990. - Vol. 170. - P. 307-314.

92. Bernhard, C. Suppression of the superconducting condensate in the high-Tc cuprates by Zn substitution and overdoping: Evidence for an unconventional pairing state / C. Bernhard, J. L. Tallon, C. Bucci, R. De Renzi, G. Guidi, G. V. M. Williams, Ch. Niedermayer // Phys. Rev. Lett. - 1996. - Vol. 77. - P. 2304-2307.

93. Trodahl, H. J. Thermopower and Raman studies of Zn-substituted Y-123" / H. J. Trodahl, C. K. Subramaniam, C. V. Narasimha Rao, A. Stewart, A. B. Kaiser, R. G.

Buckley J. L. Tallon // Advances in Superconductivity VI; Ed. by T. Fujita, Y. Shiohara. - Tokyo: Springer, 1994, pp. 107-110.

94. Gupta, R. P., Gupta, M. (1999). "Effect of nickel and zinc substitutions on the electronic charge-density redistribution in a YBa2Cu3O7 superconductor / R. P. Gupta, M. Gupta // Phys. Rev. B. - 1999. - Vol. 59. - P. 3381-3384.

95. Martin, E. Zinc doping effect on the thermopower behavior and the modification of the normal-state energy spectrum in the YBa2Cu3O> system / E. Martin, V. Gasumyants // Proc. of the 2021 International Conference on Electrical Engineering and Photonics (EExPolytech), 14-15 October, 2021, St. Petersburg, Russia, pp. 153-156.

96. Wang, Y. Nernst effect in high-Tc superconductors / Y. Wang, L. Li, N. Ong // Phys. Rev. B. - 2006. - Vol. 73. - P. 024510.

97. Chang, J. Nernst and Seebeck coefficients of the cuprate superconductor YBa2Cu3O6.67: A study of Fermi surface reconstruction / J. Chang, R. Daou, C. Proust, D. LeBoeuf, N. Doiron-Leyraud, F. Laliberte, B. Pingault, B. J. Ramshaw, R. Liang, D. A. Bonn, W. N. Hardy, H. Takagi, A. B. Antunes, I. Sheikin, K. Behnia, L. Taillefer // Phys. Rev. Lett., - 2010. - Vol. 104. - P. 057005.

98. Li, P. Correlation between incoherent phase fluctuations and disorder in Y1-xPrxBa2Cu3O7-s epitaxial films from Nernst effect measurements / P. Li, S. Mandal, R. C. Budhani, R. L. Greene // Phys. Rev. B. - 2007. - Vol. 75. - P. 184509.

99. Ong, N. P. Vorticity and the Nernst effect in cuprate superconductors / N. P. Ong, Y. Wang, S. Ono, Yoichi Ando, S. Uchida // Ann. Phys. - 2004. - Vol. 516. - No. 1. - P. 9-14.

100. Xu, Z. A. Nernst effect and superconducting fluctuations in Zn-doped YBa2Cu3O7 -s / Z. A. Xu, J. Q. Shen, S. R. Zhao // Phys. Rev. B. - 2005. - Vol. 72. -P.144527.

101. Xiang, T. D-wave superconductivity / T. Xiang, C. Wu. - Cambridge University Press, 2022. - 360 p.

102. Mishonov, T. M. Hot spots along the Fermi contour of high-Tc cuprates analyzed by s-d exchange interaction / T. M. Mishonov, N. I. Zahariev, H. Chamati, A. Varonov // SN Appl. Sci. - 2022. - Vol. 4. - No. 8. - P. 242.

103. Levin, G. Quasi-two-dimensional Fermi system: Anomalous Hall coefficient and in-plane resistivity / G. Levin, K. Quader // Phys. Rev. B. - 1992. - Vol. 46. -P. 5872-5875.

104. Kontani, H. General formula for the thermoelectric transport phenomena based on Fermi liquid theory: Thermoelectric power, Nernst coefficient, and thermal conductivity // Phys. Rev. B. - 2003. - Vol. 67. - P. 014408.

105. Alexandrov, A. Hall effect and resistivity in underdoped cuprates / A. Alexandrov, V. Zavaritsky, S. Dzhumanov // Phys. Rev. B. - 2004. - Vol. 69. - P. 052505.

106. Stojkovic B. P. Theory of the longitudinal and Hall conductivities of the cuprate superconductors / B. P. Stojkovic, D. Pines // Phys. Rev. B. - 1997. - Vol. 55. - P. 85768595.

107. Kubo, Y. Doping dependence of the thermopower of high-Tc cuprates: Tight-binding band model // Phys. Rev. B. - 1994. - Vol. 50. - P. 3181-3188.

108. Hildebrand, G. Effects of electronic correlations on the thermoelectric power of the cuprates / G. Hildebrand, T. J. Hagenaars, W. Hanke // Phys. Rev. B. - 1997. -Vol. 56. - P. R4317-R4320.

109. Zemljic, M. M. Resistivity and optical conductivity of cuprates within the t-J model / M. M. Zemljic and P. Prelovsek // Phys. Rev. B. - 2005. - Vol. 72. - P. 075108.

110. Мартынова, О. А. Механизм модификации свойств нормального состояния и значения критической температуры при одновременном легировании YBa2Cu3Oy кальцием и празеодимом / О. А. Мартынова, В. Э. Гасумянц // ФТТ. -2006. - Т. 48. - № 7. - С. 1157-1163.

111. Мартынова, О. А. Особенности изменения критической температуры и параметров энергетического спектра в YBa2Cu3Oy под действием легирования празеодимом при наличии в решетке ионов кальция / О. А. Мартынова, В. Э. Гасумянц, А. В. Бабичев // ФТТ. - 2011. - Т. 53. - № 9. - С. 1679-1685.

112. Елизарова, М.В. Модификация зонного спектра и динамика сверхпроводящих свойств в системе Y1-xCaxBa2Cu3-xZnxOy / М. В. Елизарова, О. А. Мартынова, Д. В. Потапов, В. Э. Гасумянц, Л. П. Мезенцева // ФТТ. - 2005. - Т. 47.

- № 3. - С. 422-426.

113. Гасумянц, В. Э. Анализ поведения коэффициента термоэдс в системе YBa2-xLaxCu3Oy. Корреляция между параметрами зонного спектра в нормальной фазе и критической температурой / В. Э. Гасумянц, Е. В.Владимирская, И. Б. Патрина // ФТТ. - 1998. - Т. 40. - № 1. - С. 17-22.

114. Комарова, О. С. Определение параметров нормального состояния в легированных иттриевых ВТСП на основе анализа коэффициента термоэдс в рамках различных моделей электронного транспорта / О. С. Комарова, В. Э. Гасумянц // ФТТ. - 2010. - Т. 52. - № 4. - С. 625-632.

115. Гасумянц, В. Э. Сравнительное исследование и анализ коэффициентов термоэдс и Нернста-Эттингсгаузена в системах Y0, 85Ca0, 15Ba2-xLaxCu3Oy и Yü,85-xCa0,15PrxBa2Cu3Oy. - НТВ СПбГПУ. Физико-математические науки. - 2021. - Т. 14.

- № ' 4. - С. 21-39.

116. Мартынова, О. А. Механизмы модификации энергетического спектра в высокотемпературных сверхпроводниках висмутовой, таллиевой и ртутной систем под действием легирования и увеличения числа медь-кислородных слоев / О. А. Мартынова, В. Э. Гасумянц // ФТТ. - 2012. - Т. 54. - № 1. - С. 32-42.

117. Комарова, О.С. Модификация параметров энергетического спектра под действием легирования в системе Bi2Sr2CaCщОу / О. С. Комарова, О. А. Мартынова, П. В. Шорохов, В. Э. Гасумянц // НТВ СПбГПУ. Физико-математические науки. -2011. - Вып. 2 (122). - С. 34-41.

118. Комарова, О. С. Влияние легирования церием на параметры энергетического спектра в системе Nd2-xCexCuOy / О. С. Комарова, О. А. Мартынова, В. Э. Гасумянц // НТВ СПбГПУ. Физико-математические науки. - 2013.

- Вып. 3 (177). - С. 18-28.

119. Мартынова, О. А. Новый метод количественного анализа коэффициента Холла в высокотемпературных сверхпроводниках / О. А. Мартынова, Д. О. Кормин,

В. Э. Гасумянц // ФизикА.СПб: рос. мол. конф. по физике и астрономии. С.Петербург, 28-30 октября 2014 г. Тезисы докл., с. 236-238.

120. Funtikova, A. Experimental study and analysis of the thermopower in the Yi-xCaxBa2Cu3-xZnxOy system / A. Funtikova, V. Gasumyants // Proc. of the 2023 International Conference on Electrical Engineering and Photonics (EExPolytech), 1920 October, 2023, St. Petersburg, Russia, pp. 300-303.

121. Гасумянц, В. Э. Сравнительное исследование коэффициента Нернста-Эттингсгаузена в нормальной фазе в системах Yi-xPrxBa2Cu3Oy и Y0.85-xPrxCa0.15Ba2Cu3Oy / В. Э. Гасумянц, О. А. Мартынова // ФТТ. - 2019. - Т. 61. -№ 8. - С. 1424- 1432.

122. Lunt, A. M. Modular, multi-robot integration of laboratories: an autonomous workflow for solid-state chemistry / A. M. Lunt, H. Fakhruldeen, G. Pizzuto, L. Longley, A. White, N. Rankin, R. Clowes, B. Alston, L. Gigli, G. M. Day, A. I. Cooper, S. Y. Chong // Chem. Sci. - 2024. - Vol. 15. - No. 7. - P. 2456-2463.

123. Al-Attar, A. Automation in flow cytometry: Guidelines and review of systems / A. Al-Attar, K. R. Kumar, D. Untersee, M. O'Driscoll, M. Francoise, S. Ventura, L. Lin // Cytom. Part B: Clin. Cytom. - 2024. - Vol. 106. - No. 4. - P. 308-320.

124. Pinisetty, D. A novel experimental device for Seebeck coefficient measurements of bulk materials, thin films, and nanowire composites / D. Pinisetty, N. Haldolaarachchige, D. P. Young, R. V. Devireddy // J. Nanotechnol. Eng. Med. - 2011.

- Vol. 2. - P. 011006.

125. Sanz-Alcaine, J. M. Estimation of semiconductor power losses through automatic thermal modeling / J. M. Sanz-Alcaine, E. Sebastián, F. J. Perez-Cebolla, A. Arruti, C. Bernal-Ruiz, I. Aizpuru // IEEE Trans. Power Electron. - 2024. - Vol. 39. -No. 9. - P. 11086-11098.

126. Masta, N. Need analysis for research and development of automatic sprinkling system based on arduino and soil moisture sensor as the instructional aids in soil moisture measurement / N. Masta, Y. Silaban // EduMatSains: J. Pendidikan, Matem. Sains. - 2024.

- Vol. 9. - P. 286-299.

127. Porter, C. Apparatus for the room temperature measurement of low field Nernst and magneto-Seebeck coefficients / C. Porter, C. Crawford, E. Toberer // Rev. Sci. Instrum. - 2024. - Vol. 95. - No. 8. - P. 083903.

128. Liu, Z. Design of a negative temperature coefficient temperature measurement system based on a resistance ratio model / Z. Liu, P. Huo, Y. Yan, C. Shi, F. Kong, S. Cao, A. Chang, J. Wang, J. Yao / Sensors. - 2024. - Vol. 24. - No. 9. - P. 2780.

129. Mun, E. Experimental setup for the measurement of the thermoelectric power in zero and applied magnetic field / E. Mun, S. L. Bud'ko, M. S. Torikachvili, P. C. Canfield // Meas. Sci. Technol. - 2010. - Vol. 21. - No. 5. - P. 055104.

130. Parzer, M. Measurement setup for Nernst and Seebeck effect at high temperatures and magnetic fields tested on elemental bismuth and full-Heusler compounds / M. Parzer, T. Schmid, F. Garmroudi, A. Riss, T. Mori, E. Bauer // Rev. Sci. Instrum. - 2024. - Vol. 95. - No. 4. - P. 043906.

131. Sharma, S. Experimental setup for the Seebeck and Nernst coefficient measurements / S. Sharma, C. S. Yadav // Rev. Sci. Instrum. - 2020. - Vol. 91. - No. 12.

- P.123907.

132. Patel, A. Automated instrumentation for high-temperature Seebeck coefficient measurements // A. Patel, S. Pandey // Sci. Technol. - 2016. - Vol. 45. - P. 4.

133. Lai, R. An integrated EMI choke for differential-mode and common-mode noise suppression / R. Lai, Y. Maillet, F. Wang, S. Wang, R. Burgos, D. Boroyevich // IEEE Trans. Power Electron. - 20210. - Vol. 25. - P. 539-544.

134. Chen, Q. EMI characteristics analysis and suppression technique of magnetic near-field coupling in power delivery adapter / Q. Chen, D. Zhang, W. Chen // Sci. Rep.

- 2022. - Vol. 12. - No. 1. - P. 7767.

135. Zhang, C. "Research and analysis of electromagnetic interference of a motor drive control system based on PMSM with SiC MOSFET for new energy electric vehicles / C. Zhang, J. Jasni, M. A. M. Radzi, N. Azis, X. He // Front. Energy Res. - 2024. - Vol. 11. - P. 1338212.

136. Wang, S. Design of a Differential Low-Noise Amplifier Using the JFET IF3602 to Improve TEM Receiver / S. Wang, Y. Zhao, Y. Sun, W. Wang, J. Chen, Y. Zhang // Micromachines. - 2022. - Vol. 13. - No. 12. - P. 2211.

137. Xiao, G. Magnetic pair-breaking effects: moment formation and critical doping level in superconducting La1.85Sr0.15Cu!- xAxO4 systems (A= Fe, Co, Ni, Zn, Ga, Al) / G. Xiao, M. Z. Cieplak, J. Q. Xiao, C. L. Chien // Phys. Rev. B. - 1990. - Vol. 42. - No. 13.

- P. 8752-8755.

138. Fukuzumi, Y. Universal superconductor-insulator transition and Tc depression in Zn-substituted high-Jc cuprates in the underdoped regime / Y. Fukuzumi, K. Mizuhashi, K. Takenaka, S. Uchida // Phys. Rev. Lett. - 1996. - Vol. 76. - No. 4. - P. 684-687.

139. Wen, J. Probing the connections between superconductivity, stripe order, and structure in La1.905Ba0.095Cu1- yZnyO4 // J. Wen, Z. Xu, G. Xu, Q. Jie, M. Hücker, A. Zheludev, W. Tian, B. L. Winn, J. L. Zarestky, D. K. Singh, T. Hong, Q. Li, G. Gu, J. M. Tranquada // Phys. Rev. B. - 2012. - Vol. 85. - No. 13. - P. 134512.

140. Schmid, M. d-Wave superconductivity as a catalyst for antiferromagnetism in underdoped cuprates / M. Schmid, B. M. Andersen, A. P. Kampf, P. J. Hirschfeld // New J. Phys. - 2010. - Vol. 12. - No. 5. - P. 053043.

141. Balatsky, A. Impurity-induced states in conventional and unconventional superconductors / A. Balatsky, I. Vekhter, J. Zhu // Rev. Mod. Phys. - 2006. - Vol. 78. -No. 2. - P. 373-433.

142. Kreisel, A. Interpretation of scanning tunneling quasiparticle interference and impurity states in cuprates / A. Kreisel, P. Choubey, T. Berlijn, W. Ku, B. M. Andersen, P. J. Hirschfeld // Phys. Rev. Lett. - 2015. - Vol. 114. - No. 21. - P. 217002.

143. Cieplak, M. Z. Resistive and structural properties of La1.85Sr0.15Cu1-yZnyO4 films / M. Z. Cieplak, K. Karpinska, J. Domagala, E. Dynowska, M. Berkowski, A. Malinowski, S. Guha, M. Croft, P. Lindenfeld // Appl. Phys. Lett. - 1998. - Vol. 73. -No. 19. - P. 2823-2825.

144. Ishida, K. Gapless superconductivity in Zn-doped YBa2Cu3O7 studied by Cu NMR and NQR: Possibility of d-wave superconductivity in high-Tc oxides / K. Ishida,

Y. Kitaoka, T. Yoshitomi, N. Ogata, T. Kamino, K. Asayama // Physica C. - 1991. -Vol. 179. - No. 1-3. - P. 29-38.

145. Ishida, K. Cu nmr and NQR studies of impurities-doped YBa2 (Cui-xMx)3O7 (M= Zn and Ni) / K. Ishida, Y. Kitaoka, N. Ogata, T. Kamino, K. Asayama, J. R. Cooper, N. Athanassopoulou // JPSJ. - 1993. - Vol. 62. - No. 8. - P. 2803-2818.

146. Bonn, D. A. Comparison of the influence of Ni and Zn impurities on the electromagnetic properties of YBa2Cu3O6.95 / D. A. Bonn, S. Kamal, K. Zhang, R. Liang, D. J. Baar, E. Klein, W.N. Hardy // Phys. Rev. B. - 1994. - Vol. 50. - No. 6. - P. 40514063.

147. Walker, D. J. C. The effect of oxygen depletion on the in-plane resistivity and Hall coefficient of crystalline thin films of YBa2(Cu1-xZnx)3O7-5 / D. J. C. Walker,

A. P. Mackenzie, J. R. Cooper // Physica C. - 1995. - Vol. 235. - P. 1335-1336.

148. Radhakrishnan, V. Thermopower of zinc-doped Y-Ba-Cu-O / V. Radhakrishnan, C. K. Subramaniam, V. Sankaranarayanan, G. V. Subba Rao, R. Srinivasan // Phys. Rev. B. - 1989. - Vol. 40. - No. 10. - P. 6850-68953.

149. Martynova, O. Normal-state Nernst coefficient in high-temperature superconductors of the Y-Ba-Cu-O system / O. Martynova, V. Gasumyants // J. Phys.: Conf. Ser. - 2016. - Vol 769. - No. 1. - P. 012063.

150. Martynova, O. A. Mechanism of a strong rise of Tc due to the calcium doping in Y1-xCaxBa2Cu2.8Zn0.2Oy / O.A. Martynova, D.V. Potapov, V.E. Gasumyants, E.V. Vladimirskaya // Physica C. - 2011. - Vol. 471. - No. 9. - P. 308-313.

151. Gasumyants, V. E. Thermoelectric powerand band spectrum transformation in Y1-xCaxBa2-xLaxCu3Oy / V. E. Gasumyants, M. V. Elizarova, I. B. Patrina // Superconductor Science and Technology. - 2000. - Vol. 13. - No. 12. - P. 1600-1606.

152. Gasumyants, V. E. Ca effect on the normal-state and superconducting properties of Y-based HTSC / V. E. Gasumyants, M. V. Elizarova, E. V. Vladimirskaya, I. B. Patrina // Physica C. - 2000. - Vol. 341-348. - P. 585-588.

153. Anderson, P. Absence of diffusion in certain random lattices // Phys. Rev. -1958. - Vol. 109. - No. 5. - P. 1492-1505.

154. Владимирская, Е. В. Влияние двойных замещений на транспортные свойства, сверхпроводимость и зонный спектр в системе YBa2Cu3Oy / Е. В. Владимирская, В. Э. Гасумянц, И. Б. Патрина // ФТТ. - 1995. - Т. 37. - № 7. -С.1990-1996.

155. Bridges, F. Distorted chain sites for Co-and Fe-substituted YBa2Cu3O7-s / F. Bridges, J. B. Boyce, T. Claeson, T. H. Geballe, J. M. Tarascon // Phys. Rev. B. - 1989. -Vol. 39. - No. 16. - P. 11603-11617.

156. Howland, R. S. Determination of dopant site occupancies in Cu-substituted YBa2Cu3O7-s by differential anomalous X-ray scattering / R. S. Howland, T. H. Geballe, S. S. Laderman, A. Fischer-Colbrie, M. Scott, J. M. Tarascon, P. Barboux // Phys. Rev.

B. - 1989. - Vol. 39. - No. 13. - P. 9017-9027.