ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ RAMAN ΥΠΕΡΑΓΩΓΩΝ ΤΗΣ ΣΕΙΡΑΣ YBCO

Abstract

THE SCOPE OF THIS THESIS IS THE STUDY OF THE SUPERCONDUCTOR YBA2CU3OX WITH RAMAN SPECTROSCOPY. THE OXYGEN ISOTOPE EFFECT IS INVESTIGATED, AS WELL AS THE OVERALL DEPENDENCE OF THE SPECTRA ON THE OXYGEN CONTENT X IN THE METALIC PHASE (6.4<X<7.0) AT ROOM TEMPERATURE. OVER THE SAME RANGE OF OXYGEN CONTENT, THE ANHARMONICITY OF OXYGEN VIBRATIONS IS ALSO STUDIED, A PROPERTY WHICH IS CHARACTERISTIC OF PEROVSKITES TO WHICH THE COMPOUND YBA2CU3OX, AS WELL AS OTHER HTSC, BELONG. FINALLY, THE PHONONIC SPECTRUM OF THE MIXED CRYSTAL SERIES PR0,5R0,5BA2CU3OX WHERE R REPRESENTS REAR EARTH, IS STUDIED IN ORDER TO CLARIFY THE DETRIMENTAL EFFECT OF PR ON SUPERCONDUCTIVITY. THE STUDY OF THE ISOTOPE EFFECT INDICATED THAT THE MAIN CONTRIBUTION TO THE TOTAL (BUT SMALL) OXYGEN ISOTOPE EFFECT RESULTS FROM PLANE OXYGENS. THE STUDY OF THE YBA2CU3OX COMPOUND OVER THE WHOLE RANGE OF OXYGEN CONTENT 6.4<X<7.0 GAVE CLEAR EVIDENCE FOR THE EXISTENCE OFPHASE SEPARATION, WHICH ARE RELATED TO DIFFERENT ORDERING OF THE OXYGEN ATOMS IN THE CHAINS. FURTHER EVIDENCE FOR THE EXISTENCE OF PHASE SEPARATION IS OBTAINED FROM THE RAMAN SPECTRA OF THE PR0,5R0,5BA2CU3OX SERIES. IN THIS CASE, THE DIFFERENT PHASES ARE SUPPOSED TO BE RBA2CU3OX AND PRBA2CU3OX MICRODOMAINS. A CHARACTERISTIC ABRUPT SOFTENING IN THE FREQUENCY OF THE O2,3 IN - PHASE MODEIS OBSERVED IN THE OVERDOPED REGION (X>6,93), WHERE THE SUPERCONDUCTIVITY OFTHE YBA2CU3OX DECREASES. THE SAME MODE ALSO SHOWS THE STRONGEST ANHARMONICITYAMONG ALL THE OXYGEN MODES.

ΣΚΟΠΟΣ ΑΥΤΗΣ ΤΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ ΕΙΝΑΙ Η ΜΕΛΕΤΗ, ΜΕ ΤΗ ΒΟΗΘΕΙΑ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑΣ RAMAN, ΤΟΥ ΥΠΕΡΑΓΩΓΟΥ YBA2CU3OX. Η ΜΕΛΕΤΗ ΑΦΟΡΟΥΣΕ ΤΟΣΟ ΤΟ ΙΣΟΤΟΠΙΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΟΥ ΟΞΥΓΟΝΟΥ, ΟΣΟ ΚΑΙ ΤΗ ΛΕΠΤΟΜΕΡΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΟΥ ΦΩΝΟΝΙΚΟΥ ΦΑΣΜΑΤΟΣ ΚΑΙ ΤΩΝ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΓΡΑΦΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΜΕ ΤΗ ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΤΗΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ ΤΟΥ ΟΞΥΓΟΝΟΥ Χ ΣΤΗ ΜΕΤΑΛΛΙΚΗ ΚΑΙ ΥΠΕΡΑΓΩΓΙΜΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΕΝΩΣΗΣ (6.4<Χ<7.0). ΣΤΗΝ ΙΔΙΑ ΠΕΡΙΟΧΗ ΟΞΥΓΟΝΟΥ, ΕΠΙΣΗΣ, ΜΕΛΕΤΗΘΗΚΕ Η ΑΝΑΡΜΟΝΙΚΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΩΝ ΤΟΥ ΟΞΥΓΟΝΟΥ ΠΟΥ ΑΠΟΤΕΛΕΙ ΜΙΑ ΙΔΙΟΤΗΤΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΗ ΤΩΝ ΠΕΡΟΒΣΚΙΙΤΩΝ, ΣΤΟΥΣ ΟΠΟΙΟΥΣ ΑΝΗΚΕΙ Η ΕΝΩΣΗ YBA2CU3OX ΚΑΙ ΟΛΟΙ ΟΙ ΑΛΛΟΙ ΥΠΕΡΑΓΩΓΟΙ ΥΨΗΛΩΝ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ. ΤΕΛΟΣ ΜΕΛΕΤΗΘΗΚΕ ΤΟ ΦΩΝΟΝΙΚΟ ΦΑΣΜΑ ΤΩΝ ΜΙΚΤΩΝ ΚΡΥΣΤΑΛΛΩΝ ΤΗΣ ΜΟΡΦΗΣ PR0,5R0,5BA2CU3OX, ΟΠΟΥ R = ΣΠΑΝΙΑ ΓΑΙΑ. Η ΜΕΛΕΤΗ ΤΟΥ ΙΣΟΤΟΠΙΚΟΥ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ ΕΓΙΝΕ ΜΕ ΕΠΙΛΕΚΤΙΚΗ ΙΣΟΤΟΠΙΚΗ ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΤΟΥ^16Ο ΑΠΟ ^18Ο ΣΕ ΒΕΛΤΙΣΤΑ ΟΞΥΓΟΝΩΜΕΝΑ ΔΕΙΓΜΑΤΑ ΚΑΙ ΕΔΕΙΞΕ ΟΤΙ ΤΟ 80% ΤΟΥ ΙΣΟΤΟΠΙΚΟΥ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ ΠΡΟΕΡΧΕΤΑΙ ΑΠΟ ΤΑ ΟΞΥΓΟΝΑ ΤΩΝ ΕΠΙΠΕΔΩΝ CUO2. ΑΠΟ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΕΝΩΣΗΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ 6,4<Χ<7,0, ΠΡΟΕΚΥΨΑΝ ΕΝΔΕΙΞΕΙΣΓΙΑ ΥΠΑΡΞΗ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ ΦΑΣΕΩΝ, ΟΙ ΟΠΟΙΕΣ ΣΧΕΤΙΖΟΝΤΑΙ ΜΕ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ ΤΩΝ ΟΞΥΓΟΝΩΝ ΤΩΝ ΑΛΥΣΙΔΩΝ. ΕΝΔΕΙΞΕΙΣ ΥΠΑΡΞΗΣ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ ΦΑΣΕΩΝ ΠΡΟΕΚΥΨΑΝ, ΕΠΙΣΗΣ, ΚΑΙ ΑΠΟ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΣΕΙΡΑΣ BR0,5R0,5BA2CU3OX. ΟΙ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΕΣ ΦΑΣΕΙΣ ΕΔΩ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΟΥΝ ΣΕ ΜΙΚΡΟΠΕΡΙΟΧΕΣ PRBA2CU3OX ΚΑΙ RBA2CU3OX. ΤΕΛΟΣ, ΠΑΡΑΤΗΡΗΘΗΚΕ ΣΤΗΝ ΥΠΕΡΟΞΥΓΟΝΩΜΕΝΗ ΠΕΡΙΟΧΗ (Χ>6,93), ΟΠΟΥ ΜΕΙΩΝΕΤΑΙ (ΠΕΡΙΚΟΠΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗΣ)