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Ann. Phys. Fr.
Volume 13, Number 5, 1988
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Page(s) | 327 - 338 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/anphys:01988001305032700 | |
Published online | 01 June 2004 |
Structure, stoichiometry and spectroscopy of oxide superconductors
Solid State and Structural Chemistry Unit, Indian Institute of Science, Bangalore 560 012, India
In the new oxide superconductors, structure and oxygen stoichiometry play the most crucial role. Thus, all the high-temperature oxide superconductors are orthorhombic perovskites with low-dimensional features. Oxygen stoichiometry in YBa2Cu3O7-δ has an important bearing on the structure as well as superconductivity. This is equally true in the La3-xBa3+xCu 6O14+δ system of which only the 123 oxide (x = 1) with the orthorhombic structure shows high Tc. Orthorhombicity though not essential, is generally found ; it is necessary for the formation of twins. The nature of oxygen and copper in the cuprates has been examined by electron spectroscopy. Copper in these cuprates is only in 1 + and 2 + states. It seems likely that oxygen holes are responsible for superconductivity of the cuprates as well as Ba(Bi, Pb)O3. High Tc superconductivity is also found in oxides of the Bi-(Ca, Sr)-Cu-O and related oxides possessing Cu-O sheets.
Résumé
Dans les nouveaux oxydes supraconducteurs, la structure et la stoechiométrie de l'oxygène jouent un rôle absolument crucial. Ainsi, tous les oxydes supraconducteurs à haute température critique sont des pérovskites orthorhombiques possédant des propriétés de basse dimensionnalité. La stoechiométrie de l'oxygène dans YBa2Cu3O7- δ a une influence importante tant sur la structure que sur la supraconductibilité. Ceci est également valable pour les composés du type La3 -xBa3 + xCu 6O14 + δ parmi lesquels seul l'oxyde 123 (x = 1) à structure orthorhombique présente un grand T. Bien que ce ne soit pas essentiel, cette orthorhombicité est fréquente ; elle est nécessaire à la formation de macles. La nature de l'oxygène et du cuivre a été observée par spectroscopie électronique... Dans ces cuprates, le cuivre est dans les seuls états de valence + 1 et + 2. Vraisemblablement, les trous logés sur l'oxygène sont responsables de la supraconductibilité des cuprates comme de Ba(Bi, Pb)O3. La supraconductibilité existe aussi dans les oxydes Bi- (Ca, Sr)-Cu-O et dans des oxydes parents possédant des couches de Cu-O.
PACS: 6160 – Crystal structure of specific inorganic compounds / 6480E – Stoichiometry and homogeneity / 7470V – Perovskite phase superconductors / 7920F – Electron surface impact: Auger emission / 7960 – Photoemission and photoelectron spectra condensed matter
Key words: Auger effect / crystal atomic structure of inorganic compounds / high temperature superconductors / stoichiometry / X ray photoelectron spectra / high temperature superconductors / XPS / AES / stoichiometry / spectroscopy / oxide superconductors / structure / orthorhombic perovskites / low dimensional features / twins / cuprates / electron spectroscopy / Cu O sheets / YBa sub 2 Cu sub 3 O sub 7 delta / La sub 3 x Ba sub 3+x Cu sub 6 O sub 14+ delta / Ba BiPbO sub 3 / BiCaSrCuO
© EDP Sciences, 1988