Functional Materials 3, No.1 (1996)

Mesoscopic inhomogeneity of the real structure and

physical properties of YBa2Cu3Oх

V.P.Pashchenko, Z.A. Samoilenco, A.V. Pashchenko, V.S. Abramov, I.A. Udodov

Donetsk Physico-Technical Institut, Academy of Sciences of Ukraine,

71 R.Luxembourg St.,83144 Donetsk, Ukraine

Received January 14, 1996

Effect of the oxygen content and non-stoichiometry on the structure defectness, its inhomogenety and Tc ofYBa2Cu3Oх ceramic were studied. A non-monotonous character of x''(T) dependences and bends on these curves at 20, 24, 27, and 60 K point to phase transitions and thier dependence on the oxygen content and measuring conditions. The real structure is shown to contain, besides of non-stoichiometry defects, the Shottky ones, concentration of the latter us essentially constant and does not depend on x. The mesoscopic inhomogenety revealed in the structure of HTSC as individual deformed planes of tetragonal and orthorhombic structures, so-called clusters, was discovered. Experimentally determined sizes of both tetragonal (75-217A) and orthorhombic (60-217A) clusters agree well with dimentions calculated in the resonant valent bonds model between diverse charge states of all ions, considering electron and nuclear subsystems interaction.

Исследовано влияние содержания кислорода и отклонений от стехиометрии на дефектность и неоднородность структуры и Tc керамики YBa2Cu3Oх. Немонотонный характер зависимостей x''(T) и перегиьы на кривых при 20, 24, 27 и 60 К указывают на наличе фазовых переходов и их зависимость от содержания кислорода и условий измерения. Показано присутствие в реальной структуре, наряду с дефектами, вызванными отклонениями от стехиометрии, дефектов Шотки, концентрация которых практически постоянна и не зависит от x. Обнаружена мезоскопическая неоднородность реальной структуры, появляющаяся в виде отдельных деформированных плоскостей тетрагональной и ромбической структур, так называемых кластеров. Экспериментальные характеристики размеров как тетрагональных (75-217A), так и орторомбических (60-217A) кластеров хорошо согласуются с размерами, рассчитанными по модели резонансных валентных связей между различными зарядовыми состояниями всех ионов, учитывающей взаимодействие электронных и ядерных подсистем.