Rola domieszek magnetycznych w nadprzewodnikach oksypniktydowych na bazie prazeodymu (Pr)

Zespół badawczy prof. Shiv J. Singha z Laboratorium Nadprzewodników i Technologii Wodorowych (NL-6) opublikował nową pracę poświęconą wpływowi domieszek magnetycznych na nadprzewodnictwo w żelazowym nadprzewodniku oksypniktydowym PrFeAs(O,F). Badania dostarczają istotnych informacji na temat wzajemnych zależności pomiędzy magnetyzmem a nadprzewodnictwem w materiałach z grupy nadprzewodników żelazowych.

Wykorzystując badania strukturalne, spektroskopię Ramana, obliczenia z użyciem teorii funkcjonału gęstości (DFT) oraz pomiary właściwości magnetycznych i transportowych, zespół przeprowadził systematyczne badania serii PrFe1-xMnₓAsO0.7F0.3. Uzyskane wyniki wykazały, że atomy manganu wbudowują się w nadprzewodzące warstwy FeAs, gdzie pełnią rolę magnetycznych centrów rozpraszania. Wraz ze wzrostem zawartości Mn następuje stopniowe tłumienie nadprzewodnictwa - temperatura przejścia nadprzewodzącego obniża się z 48 K, a przy 10% podstawieniu manganu stan nadprzewodzący zostaje całkowicie stłumiony.

Badania wykazały ponadto, że domieszkowanie manganem osłabia koherencję nadprzewodzącą, obniża górne pole krytyczne oraz gęstość prądu krytycznego, a także sprzyja lokalizacji nośników ładunku i pojawieniu się zachowania izolatorowego w niskich temperaturach. Wyniki te pokazują rolę domieszek magnetycznych w kształtowaniu właściwości elektronowych i nadprzewodzących żelazowych nadprzewodników.

Szczegóły opublikowanych wyników przedstawiono w pracy:

Priya Singh, Konrad Kwatek, Tatiana Zajarniuk, Taras Palasyuk, Cezariusz Jastrzębski, Andrzej Szewczyk, Michał Wierzbicki, Shiv J. Singh, “Effect of Mn substitution on superconductivity in PrFeAs(O,F): Role of magnetic impurities”, Journal of Physics and Chemistry of Solids 218, 113933 (2026) (Impact Factor: 5.9).

https://doi.org/10.1016/j.jpcs...