Нелинейные эффекты в проводимости слаболегированных купратов La₂–xSrxCuO₄ в антиферромагнитном состоянии при низких температурах

Abstract

Исследована низкотемпературная проводимость антиферромагнитных купратов La₂–xSrxCuO₄, полученных методом твердофазного синтеза. Концентрация стронция в исследованных образцах составляла 0,01, 0,005 и 0,001. В области температур T < 100 К для всех образцов механизм проводимости соответствовал прыжковой проводимости с переменной длиной прыжка для трехмерных систем. При T > TN (TN — температура Нееля) наблюдался переход к металлическому типу проводимости. Обнаружены нелинейные эффекты низкотемпературной проводимости, магнитосопротивления, а также управляемое током отрицательное дифференциальное сопротивление. Установлено, что нелинейные эффекты проводимости усиливаются по мере понижения концентрации стронция. При температуре ниже 10 К обнаружен эффект положительного магнитосопротивления. Предполагается, что магниторезистивное поведение образцов при T < 10 К может быть связано с образованием новой низкотемпературной магнитной фазы (волны спиновой плотности).

Досліджено низькотемпературну провідність антиферомагнітних купратів La₂–xSrxCuO₄, які отримано методом твердофазного синтезу. Концентрація стронцію в досліджених зразках становила 0,01, 0,005 та 0,001. В області температур T < 100 К для всіх зразків механізм провідності відповідав стрибковій провідності із змінною довжиною стрибка для трьохвимірних систем. При T > TN (TN — температура Неєля) спостерігався перехід до металевого типу провідності. Виявлено нелінійні ефекти низько температурного опору, магнітоопору, а також керований струмом негативний диференціальний опір. Встановлено, що нелінійні ефекти провідності посилюються зі зниженням концентрації стронцію. При температурі нижче 10 К виявлено ефект позитивного магнітоопору. Передбачається, що така поведінка магнітоопору зразків при T < 10 К може бути пов’язана з утворенням нової низькотемпературної магнітної фази (хвилі спінової щільності).

The low-temperature conductivity of antiferromagnetic cupratesLa₂–xSrxCuO₄, prepared by solid-phase synthesis was investigated. The concentration of strontium in the samples was 0.01, 0.005 and 0.001. In the temperature range T < 100 K for all the samples the conduction mechanism was appropriate to variable range hopping for 3D systems. For T > TN (where TN is the Neel temperature) the transition to a metallic type of conductivity was observed. We have found nonlinear effects in low-temperature conductivity, magnetoresistivity and current-driven negative differential resistivity. We also found out that nonlinear behavior of conductivity increased with decreasing strontium concentration. For temperatures T < 10 K, the effect of positive magnetoresistance was observed. We suggest that this effect can be attributed to the presence of a new low-temperature magnetic phase (spin density wave).