Ядерное квадрупольное взаимодействие и эффективные заряды атомов в кристаллах YBa2Cu3O7_x и La2_xSrxCuO4

Abstract

Проведено сопоставление параметров эмиссионных мессбауэровских спектров на изотопах 57Co(57mFe), 67Cu(67Zn), 67Ga(67Zn), 155Eu(155Gd) и параметров ядерного магнитного резонанса на изотопах 17O, 137Ba с расчетными параметрами решеточного тензора градиента электрического поля для всех узлов кристаллических решеток высокотемпературных сверхпроводников на основе металлооксидов меди YBa2Cu3O7 и La2-xSrxCuO4. Согласие экспериментальных и расчетных параметров тензора градиента электрического поля может быть получено только для моделей, когда дырка, возникающая за счет нестехиометричности соединения YBa2Cu3O7 или аливалентного замещения La3+ на Sr2+ в соединениях La2-xSrxCuO4, находится преимущественно в подрешетке цепочечного (в YBa2Cu3O7) или плоскостного (в La2-xSrxCuO4) кислорода. Подтверждение предложенной модели пространственного распределения электронных дефектов в решетках La2-xSrxCuO4 (x = 0.1 - 1.0) было получено путем сравнения расчетных зависимостей отношения главных компонент тензоров градиента электрического поля в узлах лантана и меди с отношением постоянных квадрупольного взаимодействия в этих узлах для зондов 57mFe3+, 67Zn2+ и 155Ga3+. Наблюдаемые зависимости могут быть количественно объяснены, если дырка локализуется преимущественно в позициях атомов планарного кислорода. С использованием этих моделей определены коэффициенты Штернхеймера для зондов 67Zn2+, 137Ba2+ и 17O2-.

Keywords

• параметры ядерного квадрупольного взаимодействия
• мессбауэровская спектроскопия
• ядерный магнитный резонанс
• высокотемпературные сверхпроводники