Effect of a magnetic field up to 9 T on the temperature dependence of the pseudogap in YBa2Cu3O7–δ films

Анотація

Проаналізовано вплив магнітного поля B до 9 Тл вздовж осі с (B ‖ с) на питомий опір ρ(T), флуктуаційну провідність σʹ (T) та псевдощілину Δ*(T) у тонких плівках YBa₂Cu₃O_7–δ з критичною температурою надпровідного переходу T_c = 88,8 К. На відміну від попередньої роботи (Low Temp. Phys. 51, 1061 (2025) [Fiz. Nyzk. Temp. 51, 1180 (2025)]), де магнітне поле було спрямоване вздовж площини ab (B ‖ ab), вплив поля на зразок сильніший завдяки внеску як спін-орбітального, так і зеєманівського ефектів. Як і очікувалося, магнітне поле не впливає на ρ(T) у нормальному стані. Однак, при надпровідному переході магнітне поле В різко збільшує питомий опір ρ(T), ширину надпровідного переходу ΔT_c та довжину когерентності вздовж осі c, ξ_c(0), але водночас зменшує як T_c, так і діапазон надпровідних флуктуацій ΔT_fl. Флуктуаційна провідність виявляє перехід при характерній температурі T₀: від тривимірної теорії Асламазова–Ларкіна (3D–AL) поблизу T_c до двовимірної теорії флуктуацій Макі–Томпсона (2D–MT). Проте при B = 1 Tл внесок 2D–MT повністю пригнічується, і вище T₀ залежність σʹ (T) несподівано описується внеском 2D–AL флуктуацій, що вказує на формування двовимірної вихрової решітки в плівці під дією магнітного поля. Виявлено, що температура переходу BEC–BCS, T_pair, яка відповідає максимуму залежності Δ*(T), зміщується в область нижчих температур зі збільшенням B, а максимальне значення Δ*(T_pair) зменшується в полях B > 5 T. Встановлено, що зі збільшенням поля низькотемпературний максимум поблизу T₀ розмивається та зникає при B > 1 T. Крім того, вище температури Гінзбурга T_G, для B > 1 T, на Δ*(T) при T_min з'являється мінімум, який стає дуже виразним з подальшим збільшенням B. Внаслідок цього загальне значення Δ*(T_G) помітно зменшується, найімовірніше, через ефект розриву пар. Водночас ΔТ_fl та ξ_с(0) різко зростають приблизно в три рази зі збільшенням B вище 1 T. Отримані результати підтверджують можливість формування вихрового стану в YBa₂Cu₃O_7–δ магнітним полем та його еволюцію зі збільшенням B.