Остаточное низкотемпературное сопротивление и особенности инфракрасного поглощения сверхпроводника YBa₂Cu₃O₆₊x как проявление длинномасштабного потенциального рельефа

Abstract

Изучаются явления разной физической природы, обусловленные длинномасштабным потенциальным рельефом, создаваемым в проводящей плоскости отрицательными ионами примесного кислорода. Длинномасштабный потенциал порождает вторичную электронную структуру, ответственную за рассматриваемые явления. Экспериментально установлена связь между остаточной низкотемпературной резистивностью и вторичной структурой. Высокая чувствительность остаточной резистивности к фотооблучению, изменяющему длинномасштабный потенциал, и возрастание ее с понижением температуры позволяют сделать предположение о низкотемпературной локализации дырок в длинномасштабных потенциальных ямах. Рассмотрены оптические переходы между уровнями вторичной структуры, отличающиеся от других оптических переходов значительно большей вероятностью и высокой чувствительностью к форме длинномасштабной ямы. Результаты рассмотрения качественно согласуются с литературными данными о спектрах поглощения света.

Вивчаються явища різної фізичної природи, обумовлені довгомасштабним потенційним рельєфом, який утворюється в провідній площині негативними іонами домішкового кисню. Довгомасштабний потенціал породжує вторинну електронну структуру, відповідальну за явища, що розглядаються. Еспериментально встановлено зв'язок між залишковою низькотемпературною резистивністю і вторинною структурою. Висока чутливість залишкової резистивності до фотоопромінення, яке змінює довгомасштабний потенціал, та зростання її з пониженням температури дозволяють зробити припущення про низькотемпературну локалізацію дірок у довгомасштабних потенційних ямах. Розглянуто оптичні переходи між рівнями вторинної структури, що відрізняються від інших оптичних переходів значно більшою ймовірністю і високою чутливістю до форми довгомасштабної ями. Результати розгляду добре узгоджуються з літературними даними про спектри поглинання світла.

The paper is concerned with phenomena of different nature associated with a long-distance potential relief, created in the conductive plane by negative ions of dopant oxygen. The long-distance potential gives rise to a secondary electronic structure responsible for the phenomena under consideration. The association between low-temperature resistivity and secondary structure was confirmed by experiments. Increase in the residual resistivity with decreasing temperature and its high sensitivity to a photo-illumination affecting the long-distance potential suggest a low-temperature localization of holes in the long-distance potential wells. Optical transilicns between the levels of the secondary structure have been corisidered, too. Such transitions differ from usual optical transilions by a higher probability and sensitivity to the shape of the long-distance potential well. The results obtained agree well with the literature data on optical absorption spectra.