Preparation of RuEu-1212 and RuEu-1222 Large Single-Crystalline Grains by Partial Melting
Preparation of RuEu-1212 and RuEu-1222 Large Single-Crystalline Grains by Partial Melting
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部分熔融法制备RuEu-1212和RuEu-1222大单晶颗粒
DOI：
10.1007/s10948-021-05987-8
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发表时间：
2021
影响因子：
1.8
通讯作者：
Irie A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yamaki K.;Kitagawa N.;Mochiku T.;Matsuhita Y.;Funahashi S.;Irie A.
稀土单晶材料EuSr2RuCu2O8−δ(RuEu-1212)和(Eu，Ce)2Sr2RuCu2O10−δ(RuEu-1222)的单晶生长仍然是一个重大的挑战，特别是对于Eu取代的RuEu-1212和RuEu-1222系统，这两个系统需要消除Gd的磁效应来研究CuO2上的超导电性和Ru的磁性共存。本研究采用部分熔融法制备了RuEu-1212和RuEu-1222单晶。生长出的RuEu-1212单晶最大尺寸为80m，是以往研究的5倍。虽然在大晶体中超导电性消失，但在130-140℃观察到Ru引起的磁相变，同时成功地制备了长度为30m的片状RuEu-1222单晶。优化烧结条件后，超导转变的起始温度(T_C)接近40℃，抗磁性低于20 K，与电阻-温度(R-T)特性的超导转变的偏置温度(T_c-OFFSET)基本一致。5℃下的初始磁化强度曲线显示出明显的抗磁性。它们的最高值分别为44.3K和22.5K，是目前部分熔融法合成的硫代铜酸盐中的最高值。
Single-crystal growth of rutheno-cuprate materials EuSr2RuCu2O8−δ(RuEu-1212) and (Eu, Ce)2Sr2RuCu2O10−δ(RuEu-1222), where RE denotes a rare-earth element, remains a major challenge, especially for Eu-substituted RuEu-1212 and RuEu-1222 systems, which require removing the magnetic effect of Gd to investigate coexistence of superconductivity on CuO2and magnetism of Ru. In this study, RuEu-1212 and RuEu-1222 single crystals are prepared via the partial melting technique. The maximum size of grown single crystals of RuEu-1212 was 80m, which is five times larger than in previous studies. Although superconductivity disappeared in the large crystals, a magnetic transition due to Ru was observed at 130–140 K. Meanwhile, platelike RuEu-1222 single crystals with a length of 30m were successfully prepared. After optimizing the sintering conditions, the onset temperature of superconducting transition (Tc-onset) reached close to 40 K and diamagnetism was observed below 20 K, which is almost consistent with the offset temperature of the superconducting transition (Tc-offset) value from the resistance–temperature (R–T) characteristics. The initial magnetization curve at 5 K shows diamagnetism clearly. TheTc-onsetandTc-offsetvalues were 44.3 K and 22.5 K, respectively, which are the highest values of any rutheno-cuprates synthesized by partial melting to date.
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