0.9 < x < 1인 Pb 10− x Cu x (PO 4 ) 6 O (LK-99라고 함) 에서 실온 이상의 초전도성에 대한 최근 주장은 상당한 관심을 불러일으켰습니다. 물리적 특성에 대한 구조적 결함 및 불순물 상의 영향을 최소화하기 위해 구리 도핑 수준이 x ∼ 1 인 상순수 단결정을 합성했습니다. 결정이 절연성이 높고 광학적으로 투명하다는 것을 알 수 있습니다. X-선 분석은 샘플 전체에 걸쳐 치환된 Cu의 고르지 않은 분포를 보여줍니다. 2 ≤ T ≤ 800 K에 대한 온도( T ) 의존 자화율 측정은 비자성 절연체의 반자성 반응 특성과 작은 강자성 구성 요소를 나타냅니다. 이는 아마도 Pb 10의 Cu가 풍부한 클러스터에서 좌절된 교환 상호 작용에서 비롯된 것일 수 있습니다 . − x Cu x (PO 4 ) 6 O 구조. 상전이를 나타내는 이상 현상은 관찰되지 않습니다. 따라서 우리는 Pb 9 Cu(PO 4 ) 6 O 결정 의 초전도성 존재를 배제 하고 다결정 표본에 대한 실험에서 이전에 보고된 변칙의 기원에 대한 몇 가지 고려 사항을 제공합니다.
I. 소개상온 초전도성은 에너지 저장 및 그리드 효율성 향상부터 자기 부상 열차, 의료 영상 및 전자 장치 발전에 이르기까지 다양한 기술을 혼란에 빠뜨릴 가능성이 있습니다. 이러한 맥락에서, 0.9 < x < 1 인 Cu 치환 인산납 Pb 10- x Cu x (PO 4 ) 6 O (LK-99로 지칭됨) 1,2 의 분말에 초전도성이 존재한다는 주장이 최근 제기되었습니다. 응축물질 연구 커뮤니티 내에서 그리고 그 이상으로 상당한 기대를 갖고 있습니다. 특히, 온도 T ~ 400K에서 뚜렷한 저항률 감소와 큰 반자성 반응의 시작은 초기 연구에서 초전도성의 증거로 해석되었습니다. 그러나 다결정 표본에서 이러한 주요 관찰을 재현하려는 노력 은 황 기반 화합물을 통한 복합 합성에 의해 생성된 불순물 단계의 수준이 다르기 때문에 서로 다른 결과를 얻었습니다 . 특히, 초기 연구 1,2 에서는 분말 샘플에 Cu 2 S 의 상당한 잔류물이 보고되었습니다 . 더욱이, 그 보급률과 특성이 준비 조건에 따라 달라질 수 있는 다결정 샘플의 결정립 경계는 종종 벌크와 다른 물리적 특성을 나타냅니다. 따라서 원래 주장에 대한 최종 테스트에는 단결정 샘플을 기반으로 하는 잘 정의된 순수상이 필요합니다.
이러한 고려 사항에 힘입어 우리는 인산염 기반 화합물을 전구체로 사용하여 이동 용매 부동 영역(TSFZ) 성장 방법을 사용하여 Pb 9 Cu(PO 4 ) 6 O의 상 순수 단결정을 합성했습니다 . 이 표본에서는 알려진 초전도 특성 중 어느 것도 확인되지 않았습니다. 특히, 결정체는 절연성이 높고 광학적으로 투명합니다. 자기 민감도에는 작은 강자성 구성 요소가 포함되어 있지만(Cu 치환기의 불균일 네트워크의 국지적 자기 순서로 인해) 최대 800K의 광범위한 온도에서 상전이(초전도 포함)를 나타내는 이상 현상을 나타내지 않습니다. 우리는 상불순 분말 샘플에서 보고된 변칙의 가능한 원인에 대해 논의합니다. 특히, 불순물 상 Cu 2 S는 두 가지 구조적 상전이를 나타내며, 398K에서의 상전이는 초전도성으로 잘못 간주될 수 있는 절연체에서 금속으로의 전이( 13) 와 일치합니다.
II. 행동 양식9 PbO:1 CuO 및 9 NH 4 H 2 PO 4 의 상응하는 화학양론을 혼합하여 전구체 분말을 제조했습니다 . 그 후, 분말을 20분 동안 볼밀링하고 혼합물을 알루미나 도가니에서 상자로로 옮긴 후 750°C에서 10시간 동안 가열한 후 분쇄하고 10시간 더 가열했습니다. 소결된 재료를 볼밀링하여 직경 6mm의 고무 형태로 충전한 원통형 피드 및 시드 로드를 제조했습니다. 고무를 비우고 Riken 유형 S1-120 70kN 프레스를 사용하여 물로 채워진 스테인리스 스틸 형태로 프레스했습니다. 모든 막대는 800°C에서 열처리되었습니다. 첫 번째 성장을 위해 Riken 프레스를 사용하여 직경 4mm 프레스 형태로 펠렛을 준비했습니다. 단결정 성장은 Crystal System Corporation 광학 이미지 퍼니스 CSC FZ-T-10000에서 수행되었습니다. 150W에서 작동하는 4개의 할로겐 램프가 가열원으로 사용되었습니다.
성장한 결정은 성장으로부터 얻은 상을 선택하기 위해 광학 현미경을 사용하여 특성화되었습니다. 각 결정의 구조적 특성은 Bragg-Brentano 기하학, Cu K α 방사선 및 Ni 필터를 갖춘 Rigaku MiniFlex 회절계를 사용하여 실온에서 수행된 분말 X선 회절(PXRD)을 사용하여 특성화되었습니다. Rietveld 개선은 FullProf 소프트웨어 제품군을 사용하여 수행되었습니다. 단결정 회절은 Mo K α 방사선 이 있는 Rigaku XtaLAB mini II를 사용하여 실온에서 수행되었습니다 . 데이터는 CrysAlis(Pro)를 이용하여 분석하였고, Olex2와 ShelX를 이용하여 최종 정제를 수행하였다. 에너지 분산형 X선(EDX) 스펙트럼은 Tescan Vega(TS-5130MM) SEM의 NORAN System 7(NSS212E) 검출기를 사용하여 기록되었습니다. 시차 열 분석(DTA) 연구 및 열중량 분석(TG)은 NETZSCH DTA/TG를 사용하여 수행되었습니다. EDX 매핑의 경우 충전 현상을 방지하기 위해 고압 옵션을 활용하는 Thermo Fisher 탁상용 Phenom Pharos REM을 사용했습니다. 진동 샘플 자력계(MPMS 3, Quantum Design)를 사용하여 자기 민감도 측정을 수행했습니다. 고온 측정을 위해 MPMS 초전도 양자 간섭 장치(SQUID)의 오븐 옵션을 사용했습니다. 전기적 수송 측정은 물리적 특성 측정 시스템(PPMS, Quantum Design)을 사용하여 수행되었습니다.
III. 결과Pb 10 (PO 4 ) 6 O 합성에 대한 상 형성 다이어그램은 이미 Ref. 이는 도 14 에 도시되어 있으며 도 1(a) 에 도시되어 있다 . 이를 Cu 치환 Pb 10− x Cu x (PO 4 ) 6 O 단결정 성장을 위한 지침으로 사용하여 TSFZ 방법을 사용합니다. 여기서 플럭스 펠렛이 먼저 시드 막대에 배치되어 성장 중 종자 및 사료봉 [ 그림 1(b) ]. 우리의 초기 성장은 순수 PbO 펠릿(배치 1)을 활용했습니다. 후속 성장을 위해 배치 2와 3에 대해 각각 9:1과 1:1의 PbO:CuO 몰 비율을 갖는 펠릿을 준비했습니다. 그런 다음 성장 챔버를 비우고 이어서 0.3 l/min의 유속을 유지하면서 1 bar의 Ar로 채웠습니다. 상 형성 다이어그램에 따라 PbO 자체 플럭스를 사용하여 성장을 시작했습니다. 막대를 연결하면 1mm/h의 느린 성장 속도가 유지되었습니다. 포정점을 통과할 때 용융온도가 감소하므로 공급속도는 1 mm/h를 유지해야 했다. 이로 인해 그림 1(c) 에 표시된 것처럼 더 넓은 시드가 생성되었습니다 .
무화과. 1.
<img class='content-image' src='https://aipp.silverchair-cdn.com/aipp/content_public/journal/apm/11/10/10.1063_5.0172755/1/m_101128_1_5.0172755.figures.online.f1.jpeg?Expires=1701193879&Signature=3szqGo451SGuyd~a7vomkq5h2-s-s~ZV6l-SzKOVKvqTsYqkhhKQT9xFX9WTNQAf6VMsdtzS4Vq0rLYcCkqoH7AggpvqhcCRftJPT9B0TcOd3AQaZlFDdCSG9JK9L0g~C0pHJovtv0YmzRnBzpa-hcCiVTYojiO85AQo~yRdtSJbE1oJDV2IrxZtJ~u471CNPVXbUx3hK8rz0SzVrL7WkWXDGxjcmdoA7ZaxXpKpMTuQikDCPgn7TzSjGwnlpFI3QuYZw81mqi0J21FgtgIPmvl0Tn9i43zWW3w5pGNXQ3ObE3cgI5MUZDQFA497nwLkk7d7BjUmjEu8JC3jZejROg__&Key-Pair-Id=APKAIE5G5CRDK6RD3PGA' data-src='https://aipp.silverchair-cdn.com/aipp/content_public/journal/apm/11/10/10.1063_5.0172755/1/m_101128_1_5.0172755.figures.online.f1.jpeg?Expires=1701193879&Signature=3szqGo451SGuyd~a7vomkq5h2-s-s~ZV6l-SzKOVKvqTsYqkhhKQT9xFX9WTNQAf6VMsdtzS4Vq0rLYcCkqoH7AggpvqhcCRftJPT9B0TcOd3AQaZlFDdCSG9JK9L0g~C0pHJovtv0YmzRnBzpa-hcCiVTYojiO85AQo~yRdtSJbE1oJDV2IrxZtJ~u471CNPVXbUx3hK8rz0SzVrL7WkWXDGxjcmdoA7ZaxXpKpMTuQikDCPgn7TzSjGwnlpFI3QuYZw81mqi0J21FgtgIPmvl0Tn9i43zWW3w5pGNXQ3ObE3cgI5MUZDQFA497nwLkk7d7BjUmjEu8JC3jZejROg__&Key-Pair-Id=APKAIE5G5CRDK6RD3PGA' alt='(a) Ref.에서 PbO-P2O5 상태 다이어그램의 선택된 영역. mol의 함수로 상 형성 온도가 표시되어 있습니다. P2O5의 %. 파란색 화살표는 Pb10(PO4)6O의 포정 성장 영역을 나타내고, 두꺼운 검은색 수직선은 주변 3개 상을 강조 표시합니다. (b) 시드 막대와 공급 막대 사이의 균형을 이루는 주황색 PbO 플럭스 펠릿 사진. (c) 41.6% 전력에서 150W 램프를 활용한 성장 과정 사진. (d)와 (e) 편광 하에서 Pb9Cu(PO4)6O 단결정 사진. 결정을 90° 뒤집으면 보라색(d)에서 갈색(e)으로 색상이 바뀌어 이색성 효과가 나타납니다. (f) 분쇄된 Pb9Cu(PO4)6O 단결정의 분말 XRD 패턴(빨간색 데이터 포인트). 검정색 실선은 Rietveld 정제에서 계산된 강도에 해당하고, 파란색 실선은 실험 강도와 계산 강도의 차이이며, 수직 녹색 막대는 계산된 브래그 피크 위치입니다.' path-from-xml='101128_1_5.0172755.figures.online.f1.jpg' style='max-width: 100%; margin: 0px; padding: 0px; border-style: initial; vertical-align: baseline; max-height: 100%;'>
크게 보기슬라이드 다운로드
(a) Ref.에서 PbO-P 2 O 5 상태 다이어그램의 선택된 영역. mol의 함수로 플롯된 상 형성 온도를 사용하여 도 14에 나타내었다. P 2 O 5 의 % . 파란색 화살표는 Pb 10 (PO 4 ) 6 O 의 포정 성장 영역을 나타내고 수직의 두꺼운 검은색 선은 주변 3개 상을 강조 표시합니다. (b) 시드 막대와 공급 막대 사이의 균형을 이루는 주황색 PbO 플럭스 펠릿 사진. (c) 41.6% 전력에서 150W 램프를 활용한 성장 과정 사진. (d) 및 (e) 편광 하에서 Pb 9 Cu(PO 4 ) 6 O 단결정 사진. 결정을 90° 뒤집으면 보라색(d)에서 갈색(e)으로 색상이 바뀌어 이색성 효과가 나타납니다. (f) 분쇄된 Pb 9 Cu(PO 4 ) 6 O 단결정의 분말 XRD 패턴(빨간색 데이터 포인트). 검정색 실선은 Rietveld 정제에서 계산된 강도에 해당하고, 파란색 실선은 실험 강도와 계산 강도의 차이이며, 수직 녹색 막대는 계산된 브래그 피크 위치입니다.
성장 후, 덩어리를 막자사발을 사용하여 파쇄하여 모든 배치에서 보라색-갈색 음영의 투명한 결정을 생성했습니다. 배치 1의 대표적인 결정이 그림 1과 2에 나와 있습니다. 1(d) 및 1(e) . 편광 전파 방향(이색성)의 회전에 따른 음영의 변화는 표본의 단결정 특성을 확인합니다. 배치 1의 분쇄된 결정에 대한 분말 XRD 분석은 상 순수 Pb 9 Cu(PO 4 ) 6 O 조성을 나타냅니다. 우리는 단결정 XRD에서 얻은 것과 동일한 셀 및 원자 위치로 결정 구조를 정제했으며, 여기서 육각형 P 6 3 / m 구조(공간 그룹 No. 176) 로 단결정 구조를 해결했습니다. 우리는 부록 에서 논의된 다른 공간 그룹도 고려했지만 이 공간 그룹에서 가장 좋은 개선 사항을 찾았습니다. 정제 결과는 표 I 에 요약되어 있으며 Pb 8.9(1) Cu 1.1(2) P 6 O 25 의 화학량론을 나타냅니다 .
표 I.
분말 XRD 측정(첫 번째 표) 및 단결정 XRD 측정(두 번째 표)에서 추출된 육각형 P 6 3 / m (No. 176) 구조 의 Pb 9 Cu(PO 4 ) 6 O의 정제된 원자 좌표입니다. 얻은 격자 상수는 분말 데이터의 경우 a, b = 9.853 19(6) Å 및 c = 7.441 54(5) Å이고 단결정 데이터의 경우 a, b = 9.7393(19) Å 및 c = 7.3953(12)입니다. .
원자상표엑스와이지우이소 (Å 2 )Occ.납 Pb1 0.333 333 0.666 667 0.0003(10) 0.0141(6) 0.89(2) 구리 Cu1 0.333 333 0.666 667 0.0003(10) 0.0141(6) 0.11(2) 납 Pb2 0.752 9(3) 0.755 0(4) 0.25 0.0181(5) 0.89(2) 구리 Cu2 0.752 9(3) 0.755 0(4) 0.25 0.0181(5) 0.11(2) 피 P1 0.409 3(16) 0.382 1(15) 0.25 0.022(4) 1 영형 O1 1 1 0.5 0.011(4) 1 영형 O2 0.365(4) 0.515(3) 0.25 0.011(4) 1 영형 O3 0.606(4) 0.462(3) 0.25 0.011(4) 0.86(6) 영형 O4 0.357 9(20) 0.258 0(19) 0.074(2) 0.011(4) 1
원자상표엑스와이지우이소 (Å 2 )Occ.납 Pb1 0.333 333 0.666 667 0.0040(3) 0.0040(9) 0.90(6) 구리 Cu1 0.333 333 0.666 667 0.0040(3) 0.0040(9) 0.10(6) 납 Pb2 0.753 1(2) 0.754 6(3) 0.25 0.0060(8) 0.86(6) 구리 Cu2 0.753 1(2) 0.754 6(3) 0.25 0.0060(8) 0.14(6) 피 P1 0.402 6(16) 0.372 4(14) 0.25 0.001(3) 1 영형 O1 1 1 0.5 0.008(19) 1 영형 O2 0.336(5) 0.490(4) 0.25 0.002(8) 0.90(6) 영형 O3 0.587(4) 0.474(4) 0.25 0.007(8) 0.86(6) 영형 O4 0.351(4) 0.266(4) 0.084(4) 0.023(8) 1
다음 단계로 우리는 이전에 분말 샘플에서만 결정되었던 Cu 치환 변종의 결정 구조의 세부 사항을 재평가하는 것을 목표로 여러 단결정 XRD 측정을 수행했습니다. 배치 3의 단결정 결과는 Pb 8.8(3) Cu 1.2(3) P 6 O 25 의 화학량론을 나타내며 표 I 에 요약되어 있습니다 . 결정 구조와 함께 재구성된 XRD 맵이 그림 2 에 나와 있습니다 . 특히, XRD 데이터를 개선하면 Cu 사이트 점유를 더 높은 신뢰도로 결정할 수 있습니다. 더욱이, 개선 결과는 Cu 치환이 산소 점유의 감소와 일치한다는 것을 시사하며, 이는 아마도 Cu의 정사각형 평면 배위로 인한 것일 수 있습니다. 전반적으로, XRD 분석은 우리 결정의 평균 Cu 도핑 수준이 분말 샘플 1,2 에 대한 초기 연구에서 초전도성의 발생을 주장하는 영역에 속한다는 것을 나타냅니다 . 특히, 우리는 에너지 계산과 일치하는 Pb2의 점유율이 약간 더 높다는 것을 발견했습니다. 15 XRD 결과를 요약하면 표 I 에 제시된 두 가지 범위 내에서 이동하는 크고 다양한 격자 상수를 얻었습니다 . 배치 1의 그림 1 에 있는 분쇄된 결정 하나의 분말 데이터는 a, b = 9.853 19(6) Å 및 c = 7.441 54(5) Å로 분쇄된 결정에는 표시되지 않는 분말 데이터의 또 다른 개선입니다. 배치 3에서는 a, b = 9.848 47(12) Å 및 c = 7.438 11(11) Å을 산출하는 반면, 단결정 XRD 측정은 다음과 같습니다: 배치 1 a, b = 9.8380(9) Å 및 c = 7422(11) Å, 배치 2 a, b = 9.8140(18) Å 및 c = 7.4370(15) Å, 배치 3 a, b = 9.778(2) Å 및 c = 7.3966(15) Å, 그리고 마지막으로 제시된 것 배치 3의 그림 2 a, b = 9.798(2) Å 및 c = 7.3984(15) Å. 아래에 추가로 논의된 바와 같이, Cu는 불균일하게 분포되고 VIII 배위를 갖는 Pb 2+는 1.29의 큰 이온 반경을 갖는 반면 Cu는 그러한 높은 배위로 보고되지도 않았으므로 정제에서 산소 결손이 발견됩니다 . Cu는 VI의 배위를 갖는 Cu 2+ 로서 이온 반경 0.73에 최대로 도달합니다 . 따라서 기대에 따라 Cu 치환이 강화되어 격자가 수축되는 것을 볼 수 있습니다.
무화과. 2.
<img class='content-image' src='https://aipp.silverchair-cdn.com/aipp/content_public/journal/apm/11/10/10.1063_5.0172755/1/m_101128_1_5.0172755.figures.online.f2.jpeg?Expires=1701193879&Signature=QRNGFkLaXZ3Nb5txYTJFJu0GR-Y7mn1jY9jYQWC75Mh8~DL8uZhE7RMBXRXxfSNZ2rWSOD7~XZN5qtmn7vwS9fdXQe8xFdHwdmY07B1sZD7~0xm1OO3Df3B-ot4PBzNQQan99WNOKqn7IlBImrJFP267xWeN1e3KYD8pzKuPlTN~mJDKUUR1HqKJiBeKc1Q7~gLuBUJ90sqLbYietp2A82WyMqNTL4oN5sd3PLTxIsUfHDREHpsYoAKFCH4sq9SODjuWOONZcSLBQwqsbUIX1DuA2PHKyYwrM9hlV~i~9iAX0ta9hKrApCgW~YufYYUH~uOi8Uvso01X01~H5RWPPw__&Key-Pair-Id=APKAIE5G5CRDK6RD3PGA' data-src='https://aipp.silverchair-cdn.com/aipp/content_public/journal/apm/11/10/10.1063_5.0172755/1/m_101128_1_5.0172755.figures.online.f2.jpeg?Expires=1701193879&Signature=QRNGFkLaXZ3Nb5txYTJFJu0GR-Y7mn1jY9jYQWC75Mh8~DL8uZhE7RMBXRXxfSNZ2rWSOD7~XZN5qtmn7vwS9fdXQe8xFdHwdmY07B1sZD7~0xm1OO3Df3B-ot4PBzNQQan99WNOKqn7IlBImrJFP267xWeN1e3KYD8pzKuPlTN~mJDKUUR1HqKJiBeKc1Q7~gLuBUJ90sqLbYietp2A82WyMqNTL4oN5sd3PLTxIsUfHDREHpsYoAKFCH4sq9SODjuWOONZcSLBQwqsbUIX1DuA2PHKyYwrM9hlV~i~9iAX0ta9hKrApCgW~YufYYUH~uOi8Uvso01X01~H5RWPPw__&Key-Pair-Id=APKAIE5G5CRDK6RD3PGA' alt='(a) ~1 mm3 크기의 단결정에서 측정된 (0 kl) 평면의 재구성된 XRD 강도 맵. 해당 개선 결과는 표 I에 나와 있습니다. (b) (hk 0) 평면의 XRD 맵. (c) c축 방향을 따른 투영에서 P63/m의 정제된 결정 구조의 개략도. 여기서 유색 구체는 Pb(밝은 회색과 어두운 회색), P(보라색), O(빨간색) 및 Cu(파란색)를 나타냅니다. ). (d) c축 방향에 수직인 투영의 결정 구조. 가장 짧은 Pb-Pb 결합은 두꺼운 회색 선으로 강조 표시됩니다.' path-from-xml='101128_1_5.0172755.figures.online.f2.jpg' style='max-width: 100%; margin: 0px; padding: 0px; border-style: initial; vertical-align: baseline; max-height: 100%;'>
크게 보기슬라이드 다운로드
(a) ~1 mm 3 크기의 단결정에서 측정된 (0 kl) 평면의 재구성된 XRD 강도 맵 . 해당 개선 결과는 표 I 에 나와 있습니다 . (b) (hk 0) 평면의 XRD 맵. (c) c축 방향을 따른 투영에서 P 6 3 / m 의 정제된 결정 구조의 개략도 . 여기서 유색 구체는 Pb(밝은 회색 및 어두운 회색), P(보라색), O(빨간색) 및 Cu를 나타냅니다. (파란색). (d) c축 방향에 수직인 투영의 결정 구조. 가장 짧은 Pb-Pb 결합은 두꺼운 회색 선으로 강조 표시됩니다.
그림 3은 3개 배치에 걸쳐 20개 이상의 깨진 결정 조각에서 수집된 EDX 데이터를 보여줍니다. 특히, 주사형 전자현미경으로 결정을 관찰하면 전자빔의 대전 효과가 관찰됩니다. 이는 결정이 절연성이 높다는 것을 의미하며 이는 전송 측정(아래 참조)에 의해 확증되었습니다. 단결정 표면의 서로 다른 위치에서 얻은 두 개의 EDX 스펙트럼을 자세히 살펴보면[ 그림 3(a) ], 그림 3(c) 에 표시된 EDX 맵에서 가장 잘 볼 수 있듯이 다양한 Cu 함량이 나타납니다 . 이는 Cu 도핑이 결정에 균일하게 분포되지 않음을 의미합니다. 그러나 우리는 Cu가 단결정 부울의 모든 곳에서 발견될 수 있고 이전에 표시된 것처럼 단결정 XRD 정제에서 관찰되므로 매트릭스에 통합되어 있음을 강조합니다. 이 관찰에 대해 더 많은 정보를 제공하기 위해 그림 3(b) 의 여러 EDX 측정 위치에 대한 Cu 치환의 원자 백분율(at. %) 분포를 플롯하여 Cu 치환 수준의 큰 변화를 보여줍니다. EDX 지점 간의 큰 변화로 인해 결정의 평균 Cu 및 Pb 화학양론에 대한 오차 막대가 상대적으로 큽니다. 결정된 평균 화학양론은 PbO 플럭스를 사용하여 성장한 배치 1의 경우 Pb 8(1) Cu 0.4 (0.4) P 6 O 25 , 배치 2의 경우 Pb 9(1) Cu 0.6(0.4) P 6 O 25 및 Pb 9( 1) 배치 3의 경우 Cu 0.6(0.7) P 6 O 25. 전송에서 측정된 단결정 XRD는 전체 결정에 걸쳐 평균된 치환 함량을 정확하게 표현합니다.
무화과. 삼.
<img class='content-image' src='https://aipp.silverchair-cdn.com/aipp/content_public/journal/apm/11/10/10.1063_5.0172755/1/m_101128_1_5.0172755.figures.online.f3.jpeg?Expires=1701193879&Signature=pfWZI8B9Jhm8X18LP~K2S899bGQcThO8i-OW1kjyYcNZewJTi0NjC71OnE7OQtvRdNNRLs1H7lPlFoOlGJwfJtzLvKhX2yqfqBevInbKxyb9mIcUz95IHFWW2kzUCBDFI05oc4-NV5nKy2Nf5pZW2tnilU3xD5YGOm0jPCu7cjSEpzba7p9q4QeBkuI8EKydM5IcrQZRl7bf56IXr452bUKaE1GcWTmKheF4zNVTYl4GDkXtdLD8-s9pU2q-5gq~HK0ci9dvs6gF8CAu3TCRygE-T~wMBGOlfNCniIWDkJ5kipA5RD0MWDG2Ltfq3Ckm2Bdk0-F46gPS2TtKQb1Okg__&Key-Pair-Id=APKAIE5G5CRDK6RD3PGA' data-src='https://aipp.silverchair-cdn.com/aipp/content_public/journal/apm/11/10/10.1063_5.0172755/1/m_101128_1_5.0172755.figures.online.f3.jpeg?Expires=1701193879&Signature=pfWZI8B9Jhm8X18LP~K2S899bGQcThO8i-OW1kjyYcNZewJTi0NjC71OnE7OQtvRdNNRLs1H7lPlFoOlGJwfJtzLvKhX2yqfqBevInbKxyb9mIcUz95IHFWW2kzUCBDFI05oc4-NV5nKy2Nf5pZW2tnilU3xD5YGOm0jPCu7cjSEpzba7p9q4QeBkuI8EKydM5IcrQZRl7bf56IXr452bUKaE1GcWTmKheF4zNVTYl4GDkXtdLD8-s9pU2q-5gq~HK0ci9dvs6gF8CAu3TCRygE-T~wMBGOlfNCniIWDkJ5kipA5RD0MWDG2Ltfq3Ckm2Bdk0-F46gPS2TtKQb1Okg__&Key-Pair-Id=APKAIE5G5CRDK6RD3PGA' alt='(a) Pb10-xCux(PO4)6O 단결정의 절단된 표면에 있는 Cu 풍부(빨간색 선) 및 Cu 결핍(검은색 선) 영역에서 선택된 EDX 스펙트럼. (b) at의 Cu/Pb 치환 분포. %는 단결정 표면의 다양한 지점에서 촬영한 EDX 스펙트럼에서 추출한 것입니다. 각 EDX 포인트의 측정 시간은 30초였습니다. (c) SEM 이미지(상단)와 해당 EDX 맵(하단). 여기서 Cu의 EDX 강도의 공간 분포는 노란색으로 강조 표시됩니다.' path-from-xml='101128_1_5.0172755.figures.online.f3.jpg' style='max-width: 100%; margin: 0px; padding: 0px; border-style: initial; vertical-align: baseline; max-height: 100%;'>
크게 보기슬라이드 다운로드
(a) Pb 10− x Cu x (PO 4 ) 6 O 단결정의 절단된 표면에 있는 Cu 풍부(빨간색 선) 및 Cu 결핍(검은색 선) 영역에서 선택된 EDX 스펙트럼. (b) at의 Cu/Pb 치환 분포. %는 단결정 표면의 다양한 지점에서 촬영한 EDX 스펙트럼에서 추출한 것입니다. 각 EDX 포인트의 측정 시간은 30초였습니다. (c) SEM 이미지(상단)와 해당 EDX 맵(하단). 여기서 Cu의 EDX 강도의 공간 분포는 노란색으로 강조 표시됩니다.
전자 수송 특성과 관련하여 우리 결정의 광학적 투명성 [ 그림. 1(d) 및 1(e) ]는 절연성 또는 반도체성 특성을 나타냅니다. 그러나 예외적으로 낮은 플라즈마 주파수 16-18 로 인해 또는 절연 다수 및 초전도 소수 위상으로의 전자 상 분리로 인해 광학 투명성과 초전도성이 공존한다는 보고가 있습니다 . 19,20 따라서 우리는 PPMS 설정(섹션 II 참조)에서 4점 DC 저항 측정을 수행하려고 시도했지만 실온에서 수 MΩ 이상의 저항 값을 발견했습니다. 이 거동은 위에 제시된 전자 현미경 조사에서 관찰된 충전 효과와도 일치합니다. 함께, 이러한 발견은 LK-99의 실온 초전도성 주장을 결정적으로 위조합니다. 1,2
다음으로 2~800K 사이의 결정의 자기 반응에 대해 논의합니다. 첫 번째 관찰은 측정된 신호 강도가 현저히 낮다는 것입니다. 따라서 온도와 무관한 작은 오프셋이 데이터에 존재할 수 있다는 점에 주목합니다. 차감되지 않은 샘플 홀더. 5mT의 작은 적용 필드에서의 측정의 경우 모든 온도에서 양의 자화율 신호를 감지하지만 [ 그림 4(a) 삽입] 490K의 작은 꼬임 외에 명확한 위상 전이에 대한 표시는 없습니다. 초전도 단계로의 전환이 없습니다. 그림 4(a)는 7T의 장에서 측정된 자기 민감도를 보여 주며, 최소 800K까지 결정의 반자성 반응을 나타냅니다. 측정은 배치 2의 결정에서 수행되었습니다. 결정을 분석하고 고온에서 분해되지 않음을 확인한 후 최대 820K까지 시차 열 분석(DTA/TG)을 수행했습니다. 중요한 것은 이 분석 중에 질량 손실이 관찰되지 않았다는 것입니다(여기에는 표시되지 않음). 또한 가열 전후에 분말 XRD 측정을 수행했는데, 그림 1(f) 에 표시된 Pb 9 Cu(PO 4 ) 6 O 샘플 의 XRD와 비교하여 큰 변화를 관찰하지 못했습니다 .
무화과. 4.
<img class='content-image' src='https://aipp.silverchair-cdn.com/aipp/content_public/journal/apm/11/10/10.1063_5.0172755/1/m_101128_1_5.0172755.figures.online.f4.jpeg?Expires=1701193879&Signature=xKKn88RlvnPVenRYYUpcnPb~to4UQbACK81KYAhgmzxUK6cvh1I3OT9vmmi6~CO1R5QXUrDoNgrSlpqU6gQ4EtDcKJnGMrcJCW6L~9FteRqa4BufOMdnSdnf96ztI-X6D9DaRfRcRgmBsbmXlO4E2hO9jsGZSFkdvsiymQUTysffBray71RKq7P-c3V-Y7KJ2gkQng9kS~-RtIPEQ9Pv2Cjw7l-A-17shzb-by4~PjaIqk3VAXNaQLQah3Raa8KbZVvJPCBfFMxIwABn3XeBHsYfeP~nazP0l0YNHNnuRkybCG08tKHrqxDRaUFBNvJbMJTutAsGXRRxTP5ivn40bQ__&Key-Pair-Id=APKAIE5G5CRDK6RD3PGA' data-src='https://aipp.silverchair-cdn.com/aipp/content_public/journal/apm/11/10/10.1063_5.0172755/1/m_101128_1_5.0172755.figures.online.f4.jpeg?Expires=1701193879&Signature=xKKn88RlvnPVenRYYUpcnPb~to4UQbACK81KYAhgmzxUK6cvh1I3OT9vmmi6~CO1R5QXUrDoNgrSlpqU6gQ4EtDcKJnGMrcJCW6L~9FteRqa4BufOMdnSdnf96ztI-X6D9DaRfRcRgmBsbmXlO4E2hO9jsGZSFkdvsiymQUTysffBray71RKq7P-c3V-Y7KJ2gkQng9kS~-RtIPEQ9Pv2Cjw7l-A-17shzb-by4~PjaIqk3VAXNaQLQah3Raa8KbZVvJPCBfFMxIwABn3XeBHsYfeP~nazP0l0YNHNnuRkybCG08tKHrqxDRaUFBNvJbMJTutAsGXRRxTP5ivn40bQ__&Key-Pair-Id=APKAIE5G5CRDK6RD3PGA' alt='(a) 저온 및 히터 옵션을 결합한 배치 2의 결정의 현장 냉각(FC) 및 제로 현장 냉각(ZFC) 모드에서 측정된 7T에서 SI 단위의 자화율의 온도 의존성. 삽입된 그림은 0.005 T의 장에서 SI 단위의 자기 민감도를 보여줍니다. (b) 동일한 결정의 300 및 800 K에서 측정된 자화 대 장.' path-from-xml='101128_1_5.0172755.figures.online.f4.jpg' style='max-width: 100%; margin: 0px; padding: 0px; border-style: initial; vertical-align: baseline; max-height: 100%;'>
크게 보기슬라이드 다운로드
(a) 저온 및 히터 옵션을 결합한 배치 2의 결정의 현장 냉각(FC) 및 제로 현장 냉각(ZFC) 모드에서 측정된 7T에서 SI 단위의 자화율의 온도 의존성. 삽입된 그림은 0.005 T의 장에서 SI 단위의 자기 민감도를 보여줍니다. (b) 동일한 결정의 300 및 800 K에서 측정된 자화 대 장.
우리는 1T의 장에서 측정한 최대 샘플 질량 63mg에 대한 실온 값을 사용하여 이 화합물의 반자성의 실제 신호 강도를 평가하려고 했습니다. 이 경우 배경 신호를 주의 깊게 측정하고 우리 신호에서 온 거야. 여기서 우리는 −2.5· 10 −4 emu 의 순간 과 −1.46· 10 −4 emu 의 배경 신호를 관찰했으며 , 그 결과 3 × 3 × 1 mm 3 부피의 샘플에 대해 −1.04· 10 −4 emu가 생성되었습니다. . 따라서 우리의 거래량 민감도는 다음과 같습니다.−1.04⋅10−41000⋅4π⋅10−6m33⋅3⋅1⋅10−9m3≈−1.452⋅10−4" role="presentation" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; font-size: inherit; vertical-align: baseline; display: inline; line-height: normal; word-spacing: normal; overflow-wrap: normal; white-space: nowrap; float: none; direction: ltr; max-width: none; max-height: none; min-width: 0px; min-height: 0px; opacity: inherit; relative;">-1.04 ⋅ 10- 41000⋅4π _⋅ 10- 6중삼3 ⋅ 3 ⋅ 1 ⋅ 10-
댓글 0