Distinctive Features of Metal-Insulator Transitions, Multiscale Phase Separation, and Related Effects in Hole-Doped Cuprates
| Autor: | Dzhumanov, S., Khidirov, I., Kurbanov, U. T., Khudayberdiev, Z. S., Rashidov, J. Sh. |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Ukrainian Journal of Physics; Vol. 64 No. 4 (2019); 322 Український фізичний журнал; Том 64 № 4 (2019); 322 |
| ISSN: | 2071-0194 2071-0186 |
| DOI: | 10.15407/ujpe64.4 |
| Popis: | We study the distinctive features of the metal-insulator transitions, multiscale phase separation, and evolution of coexisting insulating and metallic/superconducting phases in hole-doped cuprates. We show how these interrelated phenomena and related effects manifest themselves in a wide doping range from the lightly doped to optimally doped regime in these systems, where the localized and mobile hole carriers reside in hole-poor (insulating) and hole-rich (metallic or superconducting) regions. We argue that small hole-rich regions (i.e. narrow nanoscale metallic islands or stripes) can persist in the insulating phase of the lightly doped cuprates, while the competing insulating, metallic, and superconducting phases would coexist in the under-doped cuprates. When the doping level is increased further, the hole-poor regions (or insulating zones) gradually narrow from macroscale to nanoscale insulating stripes and disappear in the optimally doped cuprates. We demonstrate clearly that the metal-insulator transitions and the coexisting insulating and metallic/superconducting phases are manifested in the suppression of superconductivity in underdoped cuprates and in the different temperature-dependent behaviors of the magnetic susceptibility and c-axis resistivity of lightly to optimally doped cuprates. Вивчаються особливостi переходiв метал–iзолятор, багатошарове фазове роздiлення та еволюцiя спiвiснуючих iзоляцiйних та металевих/надпровiдних фаз у купратах, легованих дiрками. Ми показуємо, як цi взаємопов’язанi явища i пов’язанi з ними ефекти проявляються в широкому дiапазонi вiд низького до оптимального легування цих систем, де локалiзованi i рухомi носiї дiрок знаходяться в бiдних (iзолюючих) i багатих на дiрки (металевi або надпровiднi) областях. Ми стверджуємо, що невеликi дiлянки багатi на дiрки (тобто вузькi нанорозмiрнi металевi острови або смуги) можуть зберiгатися в iзолюючiй фазi слабо легованих купратiв, тодi як конкуруючi iзоляцiйнi, металевi та надпровiднi фази будуть спiвiснувати в слабо легованих купратах. Коли рiвень легування збiльшується далi, дiлянки бiднi на дiрки (або iзолюючi зони) поступово звужуються вiд макро- до нанорозмiрних iзолюючих смуг i зникають в оптимально легованих купратах. Наочно продемонстровано, що переходи метал–iзолятор i спiвiснуючi iзоляцiйнi та металевi/надпровiднi фази проявляються в пригнiченнi надпровiдностi в слабо легованих купратах та в рiзнiй температурно-залежнiй поведiнцi магнiтної сприйнятливостi i опору в напрямку с-осi для купратiв в iнтервалi вiд низького до оптимального рiвня легування. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|