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Erschienen in: Journal of Electronic Materials 3/2021

02.01.2021 | Original Research Article

Low Field Magnetic and Electric Transport Properties of LaFeAsO and Oxygen Deficiency of LaFeAsOx

verfasst von: Yildirhan Oner, Cihat Boyraz

Erschienen in: Journal of Electronic Materials | Ausgabe 3/2021

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Abstract

We report the magnetization and electrical resistivity measurements of LaFeAsO and oxygen deficiency LaFeAsOx prepared by solid-state reaction. Superconductivity at around 35 K and a giant diamagnetic contribution at a higher temperature have been observed in LaFeAsOx, while the parent LaFeAsO is non-superconducting. However, after subtracting the paramagnetic background magnetic contribution, the parent compound exhibits a very small superconductivity at low temperatures below Tc ~ 35. The ZFC/FC (zero-field and field cooled magnetization) curves for both samples exhibit apparent irreversibility. The susceptibility increases significantly at low fields. All these behaviors seem to be explained by considering the system consisting of micro-scale weak poly-crystallite magnets owing to the dipolar magnetic interactions among them and individual localized nanoscale magnetic regions within crystallites. Furthermore, we have obtained the critical current density and the pinning force as a function of the applied field using the conventional Beans model. We conclude that the observed superconductivity has a filamentary character based on the implication of the superconductivity properties analyses.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Y. Kamihara, T. Watanabe, M. Hirano, and H. Hosono, J. Am. Chem. Soc. 130, 3296 (2008).CrossRef Y. Kamihara, T. Watanabe, M. Hirano, and H. Hosono, J. Am. Chem. Soc. 130, 3296 (2008).CrossRef
5.
Zurück zum Zitat M. Norman, J. Phys.: Condens. Matter 26, 47 (2014). M. Norman, J. Phys.: Condens. Matter 26, 47 (2014).
6.
Zurück zum Zitat C.D.L. Cruz, Q. Huang, J.W. Lynn, J. Li, W. Ratcliff, J.L. Zarestky, H.A. Mook, G.F. Chen, J.L. Luo, N.L. Wang, and P. Dai, Nature 453, 899 (2008).CrossRef C.D.L. Cruz, Q. Huang, J.W. Lynn, J. Li, W. Ratcliff, J.L. Zarestky, H.A. Mook, G.F. Chen, J.L. Luo, N.L. Wang, and P. Dai, Nature 453, 899 (2008).CrossRef
7.
Zurück zum Zitat M.A. McGuire, A.D. Christianson, A.S. Sefat, B.C. Sales, M.D. Lumsden, R. Jin, E.A. Payzant, D. Mandrus, Y. Luan, V. Keppens, V. Varadarajan, J.W. Brill, R.P. Hermann, M.T. Sougrati, F. Grandjean, and G.J. Long, Phys. Rev. B 78, 094517 (2008).CrossRef M.A. McGuire, A.D. Christianson, A.S. Sefat, B.C. Sales, M.D. Lumsden, R. Jin, E.A. Payzant, D. Mandrus, Y. Luan, V. Keppens, V. Varadarajan, J.W. Brill, R.P. Hermann, M.T. Sougrati, F. Grandjean, and G.J. Long, Phys. Rev. B 78, 094517 (2008).CrossRef
8.
Zurück zum Zitat H.H. Klauss, H. Luetkens, R. Klingeler, C. Hess, F.J. Litterst, M. Kraken, and M.M. Korshunov, et al., PRL 101, 077005 (2008).CrossRef H.H. Klauss, H. Luetkens, R. Klingeler, C. Hess, F.J. Litterst, M. Kraken, and M.M. Korshunov, et al., PRL 101, 077005 (2008).CrossRef
9.
Zurück zum Zitat T. Nomura, S.W. Kim, Y. Kamihara, M. Hirano, P.V. Sushko, K. Kato, M. Takata, A.L. Shluger, and H. Hosono, Supercond. Sci. Technol. 21, 125028 (2008).CrossRef T. Nomura, S.W. Kim, Y. Kamihara, M. Hirano, P.V. Sushko, K. Kato, M. Takata, A.L. Shluger, and H. Hosono, Supercond. Sci. Technol. 21, 125028 (2008).CrossRef
12.
Zurück zum Zitat J. Zhao, Q. Huang, C.D.L. Cruz, S. Li, J.W. Lynn, Y. Chen, M.A. Green, G.F. Chen, G. Li, Z. Li, J.L. Luo, N.L. Wang, and P. Dai, Nat. Mater. 7, 953 (2008).CrossRef J. Zhao, Q. Huang, C.D.L. Cruz, S. Li, J.W. Lynn, Y. Chen, M.A. Green, G.F. Chen, G. Li, Z. Li, J.L. Luo, N.L. Wang, and P. Dai, Nat. Mater. 7, 953 (2008).CrossRef
13.
Zurück zum Zitat L. Zhang, J. Meng, X. Liu, F. Yao, J. Meng, and H. Zhang, Phys. Rev. B 96, 045114 (2017).CrossRef L. Zhang, J. Meng, X. Liu, F. Yao, J. Meng, and H. Zhang, Phys. Rev. B 96, 045114 (2017).CrossRef
14.
15.
Zurück zum Zitat C. Cao, P.J. Hirschfeld, and H.P. Cheng, Phys. Rev. B 77, 220506 (2008).CrossRef C. Cao, P.J. Hirschfeld, and H.P. Cheng, Phys. Rev. B 77, 220506 (2008).CrossRef
17.
Zurück zum Zitat N. Qureshi, Y. Drees, J. Werner, S. Wurmehl, C. Hess, R. Klingeler, B. Büchner, M.T. Fernández-Díaz, and M. Braden, Phys. Rev. B 82, 184521 (2010).CrossRef N. Qureshi, Y. Drees, J. Werner, S. Wurmehl, C. Hess, R. Klingeler, B. Büchner, M.T. Fernández-Díaz, and M. Braden, Phys. Rev. B 82, 184521 (2010).CrossRef
18.
Zurück zum Zitat M. Aichhorn, L. Pourovskii, and A. Georges, Phys. Rev. B 84, 054529 (2011).CrossRef M. Aichhorn, L. Pourovskii, and A. Georges, Phys. Rev. B 84, 054529 (2011).CrossRef
19.
Zurück zum Zitat H. Luetkens, H.H. Klauss, M. Kraken, F.J. Litterst, T. Dellmann, R. Klingeler, and C. Hess, et al., Nat. Mater. 8, 305 (2009).CrossRef H. Luetkens, H.H. Klauss, M. Kraken, F.J. Litterst, T. Dellmann, R. Klingeler, and C. Hess, et al., Nat. Mater. 8, 305 (2009).CrossRef
20.
Zurück zum Zitat S. Kitao, Y. Kobayahi, S. Hhigashitaniguchi, M. Satio, Y. Kamihara, M. Hirano, T. Mitsui, H. Hosono, and M. Seto, J. Phys. Soc. Jpn. 77, 121 (2008).CrossRef S. Kitao, Y. Kobayahi, S. Hhigashitaniguchi, M. Satio, Y. Kamihara, M. Hirano, T. Mitsui, H. Hosono, and M. Seto, J. Phys. Soc. Jpn. 77, 121 (2008).CrossRef
21.
23.
Zurück zum Zitat K. Kobayashi, J. Yamaura, S. Iimura, S. Maki, H. Sagayama, R. Kumai, Y. Murakami, H. Takahashi, S. Matsuishi, and H. Hosono, Sci. Rep. 6, 39646 (2016).CrossRef K. Kobayashi, J. Yamaura, S. Iimura, S. Maki, H. Sagayama, R. Kumai, Y. Murakami, H. Takahashi, S. Matsuishi, and H. Hosono, Sci. Rep. 6, 39646 (2016).CrossRef
25.
Zurück zum Zitat L. Wang, U. Köhler, N. Leps, A. Kondrat, M. Nale, A. Gasparini, A. Visser, G. Behr, C. Hess, R. Klingeler, and B. Büchner, Phys. Rev. B. 80, 094512 (2009).CrossRef L. Wang, U. Köhler, N. Leps, A. Kondrat, M. Nale, A. Gasparini, A. Visser, G. Behr, C. Hess, R. Klingeler, and B. Büchner, Phys. Rev. B. 80, 094512 (2009).CrossRef
26.
Zurück zum Zitat V. Grinenko, K. Kikoin, S.L. Drechsler, G. Fuchs, K. Nenkov, S. Wurmehl, and F. Hammerath, Phys. Rev. B 84, 134516 (2011).CrossRef V. Grinenko, K. Kikoin, S.L. Drechsler, G. Fuchs, K. Nenkov, S. Wurmehl, and F. Hammerath, Phys. Rev. B 84, 134516 (2011).CrossRef
27.
Zurück zum Zitat A.V. Fedorchenko, G.E. Grechnev, V.A. Desnenko, and A.S. Panfilov, Low Temp. Phys. 36, 3 (2010).CrossRef A.V. Fedorchenko, G.E. Grechnev, V.A. Desnenko, and A.S. Panfilov, Low Temp. Phys. 36, 3 (2010).CrossRef
28.
Zurück zum Zitat G. Cao, S. Jiang, X. Lin, C. Wang, Y. Li, Z. Ren, Q. Tao, C. Feng, J. Dai, Z. Xu, and F. Zhang, Phys. Rev. B 79, 174505 (2009).CrossRef G. Cao, S. Jiang, X. Lin, C. Wang, Y. Li, Z. Ren, Q. Tao, C. Feng, J. Dai, Z. Xu, and F. Zhang, Phys. Rev. B 79, 174505 (2009).CrossRef
29.
Zurück zum Zitat I. Nowik, I. Felner, V.P.S. Awana, A. Vajpayee, and H. Kishan, J. Phys.: Condens. Matter 20, 292201 (2008). I. Nowik, I. Felner, V.P.S. Awana, A. Vajpayee, and H. Kishan, J. Phys.: Condens. Matter 20, 292201 (2008).
30.
Zurück zum Zitat G.M. Zhang, Y.H. Su, Z.Y. Lu, Z.Y. Weng, D.H. Lee, and T. Xiang, EPL 86, 37006 (2009).CrossRef G.M. Zhang, Y.H. Su, Z.Y. Lu, Z.Y. Weng, D.H. Lee, and T. Xiang, EPL 86, 37006 (2009).CrossRef
31.
Zurück zum Zitat T. Wu, J.J. Ying, G. Wu, R.H. Liu, Y. He, H. Chen, X.F. Wang, Y.L. Xie, Y.J. Yan, and X.H. Chen, Phys. Rev. B 79, 115121 (2009).CrossRef T. Wu, J.J. Ying, G. Wu, R.H. Liu, Y. He, H. Chen, X.F. Wang, Y.L. Xie, Y.J. Yan, and X.H. Chen, Phys. Rev. B 79, 115121 (2009).CrossRef
32.
Zurück zum Zitat M.A. McGuire, R.P. Hermann, A.S. Sefat, B.C. Sales, R. Jin, D. Mandrus, F. Grandjean, and G.J. Long, New J. Phys. 11, 025011 (2009).CrossRef M.A. McGuire, R.P. Hermann, A.S. Sefat, B.C. Sales, R. Jin, D. Mandrus, F. Grandjean, and G.J. Long, New J. Phys. 11, 025011 (2009).CrossRef
33.
Zurück zum Zitat Y. Chen, J.W. Lynn, J. Li, G. Li, G.F. Chen, J.L. Luo, N.L. Wang, P. Dai, C. Cruz, and H.A. Mook, Phys. Rev. B 78, 064515 (2008).CrossRef Y. Chen, J.W. Lynn, J. Li, G. Li, G.F. Chen, J.L. Luo, N.L. Wang, P. Dai, C. Cruz, and H.A. Mook, Phys. Rev. B 78, 064515 (2008).CrossRef
36.
Zurück zum Zitat K.H. Muller, C. Andrikidis, H.K. Liu, and S.X. Dou, Phys. Rev. B 50, 10218 (1994).CrossRef K.H. Muller, C. Andrikidis, H.K. Liu, and S.X. Dou, Phys. Rev. B 50, 10218 (1994).CrossRef
37.
Zurück zum Zitat Y.L. Chen, Y.J. Cui, Y. Yang, Y. Zhang, L. Wang, C.H. Cheng, C. Sorrell, and Y. Zhao, Supercond. Sci. Technol. 21, 115014 (2008).CrossRef Y.L. Chen, Y.J. Cui, Y. Yang, Y. Zhang, L. Wang, C.H. Cheng, C. Sorrell, and Y. Zhao, Supercond. Sci. Technol. 21, 115014 (2008).CrossRef
39.
Zurück zum Zitat Y. Tsuchiya, Y. Nakajima, T. Tamegai, Y. Kamihara, M. Hirao, and H. Hosono, Physica C 470, 300 (2010).CrossRef Y. Tsuchiya, Y. Nakajima, T. Tamegai, Y. Kamihara, M. Hirao, and H. Hosono, Physica C 470, 300 (2010).CrossRef
42.
43.
Zurück zum Zitat M.R. Koblischka, A.J.J. Van Dalen, T. Higuchi, S.I. Yoo, and M. Murakami, Phys. Rev. B 58, 2863–2867 (1998).CrossRef M.R. Koblischka, A.J.J. Van Dalen, T. Higuchi, S.I. Yoo, and M. Murakami, Phys. Rev. B 58, 2863–2867 (1998).CrossRef
44.
Zurück zum Zitat Y. Oner and C. Boyraz, J. Phys.: Condens. Matter 31, 155801 (2019). Y. Oner and C. Boyraz, J. Phys.: Condens. Matter 31, 155801 (2019).
46.
Zurück zum Zitat K. Miyazawa, K. Kihou, P.M. Shirage, C.H. Lee, H. Kito, H. Eisaki, and A. Iyo, J. Phys. Soc. Jpn. 78, 034712 (2009).CrossRef K. Miyazawa, K. Kihou, P.M. Shirage, C.H. Lee, H. Kito, H. Eisaki, and A. Iyo, J. Phys. Soc. Jpn. 78, 034712 (2009).CrossRef
47.
Zurück zum Zitat A. Kondrat, J.E.H. Borrero, N. Leps, M. Kosmala, O. Schumann, A. Köhler, J. Werner, G. Behr, M. Braden, R. Klingeler, B. Büchner, and C. Hess, Eur. Phys. J. B 70, 461 (2009).CrossRef A. Kondrat, J.E.H. Borrero, N. Leps, M. Kosmala, O. Schumann, A. Köhler, J. Werner, G. Behr, M. Braden, R. Klingeler, B. Büchner, and C. Hess, Eur. Phys. J. B 70, 461 (2009).CrossRef
48.
Zurück zum Zitat Y.F. Guo, Y.G. Shi, S. Yu, A.A. Belik, Y. Matsushita, M. Tanaka, Y. Katsuya, K. Kobayashi, I. Nowik, I. Felner, V.P.S. Awana, K. Yamaura, and E.T. Muromachi, Phy. Rev. B. 82, 054506 (2010).CrossRef Y.F. Guo, Y.G. Shi, S. Yu, A.A. Belik, Y. Matsushita, M. Tanaka, Y. Katsuya, K. Kobayashi, I. Nowik, I. Felner, V.P.S. Awana, K. Yamaura, and E.T. Muromachi, Phy. Rev. B. 82, 054506 (2010).CrossRef
49.
Zurück zum Zitat P.M. Aswathy, J.B. Anooja, P.M. Sarun, and U. Syamaprasad, Supercond. Sci. Technol. 23, 073001 (2010).CrossRef P.M. Aswathy, J.B. Anooja, P.M. Sarun, and U. Syamaprasad, Supercond. Sci. Technol. 23, 073001 (2010).CrossRef
50.
Zurück zum Zitat S. Mirbt, B. Sanyal, C. Isheden, and B. Johansson, Phys. Rev. B 67, 155421 (2003).CrossRef S. Mirbt, B. Sanyal, C. Isheden, and B. Johansson, Phys. Rev. B 67, 155421 (2003).CrossRef
51.
Zurück zum Zitat I. Opahle, H.C. Kandpal, Y. Zhang, C. Gros, and R. Valent, Phys. Rev. B 79, 024509 (2009).CrossRef I. Opahle, H.C. Kandpal, Y. Zhang, C. Gros, and R. Valent, Phys. Rev. B 79, 024509 (2009).CrossRef
52.
Zurück zum Zitat E. Arushanov, S. Levcenko, G. Fuchs, B. Holzapfel, S.L. Drechsler, and L. Schultz, Physica C 471, 237 (2011).CrossRef E. Arushanov, S. Levcenko, G. Fuchs, B. Holzapfel, S.L. Drechsler, and L. Schultz, Physica C 471, 237 (2011).CrossRef
53.
Zurück zum Zitat P. Cheng, H. Yang, Y. Jia, L. Fang, X. Zhu, G. Mu, and H.H. Wen, Phys. Rev. B 78, 134508 (2008).CrossRef P. Cheng, H. Yang, Y. Jia, L. Fang, X. Zhu, G. Mu, and H.H. Wen, Phys. Rev. B 78, 134508 (2008).CrossRef
55.
Zurück zum Zitat M.B. Fontes, J.C. Trochez, B. Giordanengo, S.L. Budko, D.R. Sanchez, E.M.B. Saitovitch, and M.A. Continentino, Phys. Rev. B 60, 6781 (1999).CrossRef M.B. Fontes, J.C. Trochez, B. Giordanengo, S.L. Budko, D.R. Sanchez, E.M.B. Saitovitch, and M.A. Continentino, Phys. Rev. B 60, 6781 (1999).CrossRef
56.
Zurück zum Zitat S.N. Medeiros, M.A. Continentino, M.T.D. Orlando, M.B. Fontes, E.M.B. Saitovitch, A. Rosch, and A. Eichler, Phys. B 340, 281 (2000). S.N. Medeiros, M.A. Continentino, M.T.D. Orlando, M.B. Fontes, E.M.B. Saitovitch, A. Rosch, and A. Eichler, Phys. B 340, 281 (2000).
57.
Zurück zum Zitat S. Mukherjee, P. Dasgupta, A. Poddar, and C. Mazumdar, J. Theor. Appl. Phys. 10, 75 (2016).CrossRef S. Mukherjee, P. Dasgupta, A. Poddar, and C. Mazumdar, J. Theor. Appl. Phys. 10, 75 (2016).CrossRef
Metadaten
Titel
Low Field Magnetic and Electric Transport Properties of LaFeAsO and Oxygen Deficiency of LaFeAsOx
verfasst von
Yildirhan Oner
Cihat Boyraz
Publikationsdatum
02.01.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Electronic Materials / Ausgabe 3/2021
Print ISSN: 0361-5235
Elektronische ISSN: 1543-186X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11664-020-08655-0

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