Estudio de las propiedades estructurales, superconductoras y ...

CAPÍTULO 1. Introducción 1.3. Sistema PrBa 2 Cu 3 O 7
de que el Pr esta en estado de valencia contradice 4
los resultados de experimentos
espectroscópicos [16], los cuales indican que el estado de valencia es
.
Ruptura magnética de pares de Cooper El introducir impurezas magnéticas en un
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material superconductor suprime la temperatura crítica. El modelo que realiza
una explicación cuantitativa fué desarrollado por Abrikosov - G’orkov (A - G)
[17] . Básicamente los pares de Cooper son destruidos debido a la distinta interacción
de los espines de las partículas que forman los pares con los momentos
magnéticos localidados de los iones. Este mecanismo no explica la forma funcional
de la temperatura crítica con la concentración de Pr en Y 1¡xPr x BCO a
bajas concentraciones de Pr 0¢1. x¥
Tampoco explica porque el PBCO es semiconductor.
Localización de huecos El Pr posee los orbitales electronicos 4f más extendidos que
las otras tierras raras permitiendo una posible hibridización entre los orbitales
4f del Pr con los orbitales 2p del O en el plano Cu(2), localizando los huecos.
La reducción de la temperatura crítica puede ser debida a un debilitamiento de
los pares superconductores a través de la hibridización de estos orbitales con
los planos de CuO 2 . Si existiese una hibridización entre Pr y los O planares, el
Pr tendría una valencia intermedia entre Pr III y Pr IV .
El valor de la constante de Sommerfeld γ determinado de mediciones de calor
específico es relativamente alto (94 mJmol K 2 o 265 mJmol K 2 ), comparable a un
sistema de fermiones pesados.
Un modelo de localización de huecos que explica porque el compuesto
PrBa 2 Cu 3 O 7 no es superconductor, pero si lo es cuando se reemplaza el Pr por otra
tierra rara, fué desarrollado por Fehrenbacher y Rice [18]. El modelo supone que el
Pr se encuentra en un estado de valencia intermedia, mezcla del Pr y 3©
Pr 4©, que
hibridiza los estados 4f z(x 2¡y 2)del Pr con 2p π del O. La tierra rara se encuentra en el
centro de una caja formada por ocho iones de oxígeno y en el caso del Pr la hibridización
forma un hueco ligado. Si la energía del hueco ligado a 4f z(x 2¡y 2)Pr - 2p π
O es menor que la energía del hueco ligado a los planos CuO 2 es menor, los huecos
se encuentran en el primer sistema aumentando la estabilidad de la solución no superconductora.
Este mecanismo además provee la posibilidad de una interacción de
superintercambio entre los iones Pr mediada por los iones O, explicando la existencia
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