DOI: http://dx.doi.org/10.18257/raccefyn.154

Artículo de revisión

Fluctuaciones en la magneto conductividad de alto campo y respuesta Hall inversa en el superconductor Hg(Re)Ba2 Ca2 Cu3 O8+δ

Jairo Roa-Rojas, Jorge Andrés Cardona-Vásquez, David Landínez-Téllez

Resumen


En el presente trabajo reportamos experimentos sistemáticos de fluctuaciones en la magnetoconductividad bajo la aplicación de altos campos magnéticos (hasta 50 kOe) y respuesta Hall en muestras policristalinas de Hg1- x Rex Ba2 CaCu3 O8+d (x=0.18) crecidas mediante la técnica del tubo de cuarzo. Los análisis experimentales fueron realizados a través del método de Kouvel-Fisher, el cual es frecuente utilizado en estudios de fenómenos críticos. Muy cerca de la temperatura crítica TC y en ausencia de campo magnético fue identificado un régimen de fluctuaciones genuinamente críticas caracterizado por el exponente λc =0.32±0.01. Este resultado es consistente con el modelo 3D-XY cuya universalidad dinámica es predicha por el modelo E of Hohenberg-Halperin con un exponente crítico dinámico z=3/2. Este régimen se torna inestable bajo la aplicación de campos magnéticos superiores a H≈0.1 kOe. Cerca y arriba de TC, se observe un exponente λG3=0.52±0.02 que fue interpretado como correspondiente a fluctuaciones homogéneas desarrollándose en un espacio de geometría tridimensional. Esta región fue destruida cuando campos magnéticos superiores a H=0.5 kOe fueron aplicados. Al aumentar la temperatura, se evidenció un comportamiento de fluctuaciones homogéneas bidimensionales identificadas mediante el exponente λG2=1.02±0.04. Este régimen desapareció al aplicar campos magnéticos H>20 kOe. Lejos y arriba de TC, los efectos de desorden de anisotropía planar produjeron un espectro de fluctuaciones caracterizados por una topología fractal con un exponente crítico λG2-G1=1.32±0.04. Muy lejos en temperatura y arriba de TC, se identificó un régimen de fluctuaciones con exponente λG1=1.52±0.04, el cual fue interpretado como relativo al confinamiento de cuasipartículas en el nivel más bajo de Landau, debido a la cuantización de estados electrónicos alrededor del eje de aplicación del campo magnético externo. Por otro lado, se efectuaron medidas de respuesta Hall. En la fase normal, la resistividad Hall fue de tipo hueco e inversamente proporcional a la temperatura. En el estado mixto y bajo la aplicación de un campo magnético inferior a 20 kOe la resistividad Hall mostró una doble inversión de signo. Para campos por encima de este valor, la resistividad Hall permaneció positiva pero conservando la misma forma cualitativa observada a bajos campos. Este comportamiento fue atribuido a la existencia de dos contribuciones independientes de signo opuesto: ana negativa debida a fluctuaciones térmicas cerca de TC, y otra positiva debida a movimiento de vórtices que domina a menores temperaturas. Cerca al estado en que la resistividad se anula, la respuesta Hall varía en forma de una función potencial de la respuesta longitudinal, con un exponente independiente del campo aplicado β=1.41. PACS: 74.40.+k; 74.25.Bt; 74.60.Ec; 74.72.Bk.


Palabras clave


fluctuaciones en la conductividad, fenómenos críticos, estado mixo, superconductividad de alta temperatura

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