Випуски УФМ »  Том 11, випуск 4

Додекаборид цирконію — перший надпровідник з поліпшеними приповерхневими характеристиками

М. А. Бєлоголовський$^{1}$, В. Г. Бутько$^{1}$, А. П. Шаповалов$^{2}$, В. Є. Шатерник$^{3}$

$^1$Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України, вул. Р. Люксембург, 72, 83114 Донецьк, Україна
$^2$Інститут надтвердих матеріалів імені В.М. Бакуля НАН України, вул. Автозаводська, 2, 04074 Київ, Україна
$^3$Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримана: 05.10.2010. Завантажити: PDF

Наведено огляд результатів експериментальних досліджень та теоретичних розрахунків електронних характеристик монокристалів додекабориду цирконію. Показано, що ZrB$_{12}$ належить до класу частково ковалентних сполук перехідних металів з легкими елементами, в яких напрямлені ковалентні зв’язки бору забезпечують високу механічну міцність, в той час як металеві (а значить, і надпровідні) властивості формуються $d$-станами цирконію, гібридизованими із зовнішніми $2p$-орбіталями бору. Аналіза експериментальних даних, одержаних для монокристалів ZrB$_{12}$ і YB$_{6}$ у різних лабораторіях та різними методами, демонструє, що додекаборид цирконію (на відміну від гексабориду ітрію) являється першим відомим надпровідником із зростаючим поблизу поверхні параметром порядку. Наведено якісне пояснення цього ефекту, яке ґрунтується на Філліпсовій теорії перколяційної надпровідности.

Ключові слова: додекаборид цирконію, електронна структура, надпровідність, электрон-фононна взаємодія, поверхневі характеристики.

PACS: 61.50.Lt, 71.15.Mb, 71.15.Nc, 71.20.Be, 74.10.+v, 74.20.-z, 74.70.Ad

Citation: M. A. Belogolovs’ky, V. G. But’ko, A. P. Shapovalov, and V. E. Shaternyk, Zirconium Dodecaboride as the First Superconductor with the Improved Near-Surface Characteristics, Usp. Fiz. Met., 11, No. 4: 509—524 (2010) (in Russian), doi: 10.15407/ufm.11.04.509

Цитована література (43)  
  1. J. Nagamatsu, N. Nakagawa, T. Muranaka et al., Nature, 410: 63 (2001). Crossref
  2. E. A. Ekimov, V. A. Sidorov, E. D. Bauer et al., Nature, 428: 542 (2004). Crossref
  3. E. Bustarett, C. Marcenat, P. Achatz et al., Nature, 444: 46 (2006). Crossref
  4. Z.-A. Ren, J. Kato, T. Muranaka et al., J. Phys. Soc. Jpn., 76: 103710 (2007). Crossref
  5. M. Kriener, Y. Maeno, T. Oguchi et al., Phys Rev B, 78: 024517 (2008). Crossref
  6. H. Kawaji, H.-O. Horie, S. Yamanaka, and M. Ishikawa, Phys. Rev. Lett., 74: 1427 (1995). Crossref
  7. K. Tanigaki, T. Shimizu, K. M. Itoh et al., Nature Mater., 2: 653 (2003). Crossref
  8. C. M. Varma, J. Zaanen, and K. Raghavachari, Science, 254: 989 (1991). Crossref
  9. T. E. Weller, M. Ellerby, S. S. Saxena et al., Nature Phys., 1: 39 (2005).
  10. N. Emery, C. Hérold, M. d'Astuto et al., Phys. Rev. Lett., 95: 087003 (2005). Crossref
  11. X. Blase, E. Bustarret, C. Chapelier et al., Nature Mater., 8: 375 (2009). Crossref
  12. T. I. Serebryakova and P. D. Neronov, High-Temperature Borides (Cambridge: Cambridge Sci Publ: 2003).
  13. Yu. B. Paderno, A. B. Layshchenko, V. B. Filippov, and A. V. Duhnenko, Science for Materials in the Frontier of Centuries: Advantages and Challenges (Ed. V. Skorokhod) (Kiev: IPMS, N.A.S. of Ukraine: 2002), p.34.
  14. M. I. Tsindlekht, G. I. Leviev, I. Asulin et al., Phys. Rev. B, 69: 212508 (2004). Crossref
  15. Ю. Б. Кузьма, Кристаллохимия боридов (Львов: Вища школа: 1983).
  16. A. Leithe-Jasper, A. Sato, and T. Tanaka, Z. Kristallogr. New Cryst. Struct., 217: 319 (2002). Crossref
  17. P. Blaha, K. Schwarz, G. K. H. Madsen et al., WIEN2k, An Augmented Plane Wave  Local Orbitals Program for Calculating Crystal Properties (Vienna: Vienna University of Technology: 2001).
  18. W. Kohn and L. J. Sham, Phys. Rev., 140: A1133 (1965). Crossref
  19. J. P. Perdew, S. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett., 77: 3865 (1996). Crossref
  20. И. Р. Шеин, А. Л. Ивановский, ФТТ, 45, вып. 8: 1364 (2003).
  21. R. Lortz, Y. Wang, S. Abe et al., Phys. Rev. B, 72: 024547 (2005). Crossref
  22. П. Де Жен, Сверхпроводимость металлов и сплавов (Москва: Мир: 1968).
  23. H. J. Fink and W. C. H. Joiner, Phys. Rev. Lett., 23: 120 (1969). Crossref
  24. I. N. Khlyustikov and A. I. Buzdin, Adv. Phys., 36: 271 (1987). Crossref
  25. V. F. Kozhevnikov, M. J. Van Bael, P. K. Sahoo et al., New J. Phys., 9: 75 (2007). Crossref
  26. R. Khasanov, D. Di Castro, M. Belogolovskii et al., Phys. Rev. B, 72: 224509 (2005). Crossref
  27. D. Daghero, R. S. Gonnelli, G. A. Ummarino et al., Supercond. Sci. Technol., 17: 250 (2004). Crossref
  28. Y. Wang, R. Lortz, Yu. Paderno et al., Phys. Rev. B, 72: 024548 (2005). Crossref
  29. R. Lortz, Y. Wang, U. Tutsch et al., Phys. Rev. B, 73: 024512 (2006). Crossref
  30. M. I. Tsindlekht, V. M. Genkin, G. I. Leviev et al., Phys. Rev. B, 78: 024522 (2008). Crossref
  31. S. Kunii, T. Kasuya, K. Kadowaki et al., Solid State Commun., 52: 659 (1984). Crossref
  32. R. Schneider, J. Geerk, and H. Rietschel, Europhys. Lett., 4: 845 (1987). Crossref
  33. J. P. Carbotte, Rev. Mod. Phys., 62: 1027 (1990). Crossref
  34. A. M. Toxen, Phys. Rev. Lett., 15: 462 (1965). Crossref
  35. H. Tashiro, J. M. Graybeal, D. B. Tanner et al., Phys. Rev. B, 78: 014509 (2008). Crossref
  36. J. C. Phillips, Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 107: 1307 (2010). Crossref
  37. J. C. Phillips, Chem. Phys. Lett., 473: 274 (2009). Crossref
  38. S. Otani, M. M. Korsukova, T. Mitsuhashi, and N. Kieda, J. Cryst. Growth, 217: 378 (2000). Crossref
  39. H. M. Chen, F. Zheng, H. S. Liu et al., J. Alloys Compd., 468: 209 (2009). Crossref
  40. S. C. Glotzer, J. Non-Cryst. Solids, 274: 342 (2000). Crossref
  41. A. Amir, Y. Oreg, and Y. Imry, Phys. Rev. Lett., 103: 126403 (2009). Crossref
  42. M. I. Tsindlekht, G. I. Leviev, V. M. Genkin et al., Phys. Rev. B, 73: 104507 (2006). Crossref
  43. P. Dutta and P. M. Horn, Rev. Mod. Phys., 53: 497 (1981). Crossref

© 2013–2018 «ІМФ НАН України»