銅氧超導(dǎo)氧含量的確定問題
寫在開頭:“氧含量的確定在銅氧超導(dǎo)體中一直是一個(gè)麻煩,大家都妥協(xié)于認(rèn)定用氧含量不變的La-Sr-Cu-O定出來的相圖里的超導(dǎo)Dome作為基準(zhǔn)。即Tc-p(holes/CuO2)的標(biāo)準(zhǔn)曲線。但要注意,在Dome的頂點(diǎn)之下,一個(gè)Tc有兩個(gè)p與之對(duì)應(yīng),故這里需要一些額外的實(shí)驗(yàn)手段來確定是Over doping還是Under doping.”
先來看一張圖,這是YBCO確定氧含量δ的方式,橫軸是XRD等可測(cè)的lattice constant。而縱軸是空穴摻雜的濃度p,假設(shè)Y, Ba,Cu 的價(jià)態(tài)穩(wěn)定,則有氧的含量和p唯一對(duì)應(yīng)。

前文提到,既然“一旦p確定了,氧含量就確定了”。那么必然引入p如何確定的問題。p的確定就如“寫在開頭”所說的那樣,用LSCO的標(biāo)準(zhǔn)Tc-p來測(cè)Tc定p。
但是有些樣品Tc很難測(cè)量,比如薄膜樣品,電輸運(yùn)很難測(cè)量,磁性測(cè)量也很困難,這個(gè)時(shí)候這種生硬的Tc-p方法也面臨失效。這個(gè)時(shí)候如何測(cè)量呢?
一個(gè)方法是用ARPES看EDC的轉(zhuǎn)變寬度來定Tc,從而讓Tc-p方法重新有效;
另外比如對(duì)于鐵基樣品,用ARPES測(cè)量費(fèi)米面大小,也可以由此來確定載流子濃度,即確定p。
總之,銅氧超導(dǎo)等非常規(guī)超導(dǎo)體的摻雜濃度確定面臨困難,具體而言,和摻雜息息相關(guān)的銅氧超導(dǎo)氧含量的確定問題更是困難重重。
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