Эволюция несоизмеримой сверхструктуры и электронной структуры при замещении Pb в сверхпроводниках (Bi₂−xPbₓ)Sr₂CaCu₂O₈+δ

Высококачественные монокристаллы Bi₂−xPbₓSr₂CaCu₂O₈+δ (Bi2212) были успешно выращены методом зонной плавки с плавающим растворителем в широком диапазоне замещения Pb (x = 0–0,8). Образцы исследовали методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) и методом фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением (ARPES) высокого разрешения на основе лазерного источника при различных энергиях фотонов. Впервые выявлена систематическая эволюция электронной структуры и сверхструктуры при замещении Pb. При замещении Pb сверхструктура существенно изменяется, а вектор несоизмеримой модуляции Q уменьшается с увеличением содержания Pb. Одновременно интенсивность сверхструктуры, наблюдаемая в измерениях ARPES, также резко снижается с увеличением концентрации Pb. Сверхструктура в Bi2212 может быть эффективно подавлена замещением Pb и почти исчезает при x = 0,8. Кроме того, установлено, что сверхструктурные полосы в измерениях ARPES чувствительно зависят от энергии фотонов используемых лазеров; при энергии фотонов лазера 10,897 эВ они могут стать даже интенсивнее основной полосы. Эти результаты дают важную информацию о происхождении несоизмеримой сверхструктуры, а также о возможностях её управления и подавления в висмутсодержащих высокотемпературных сверхпроводниках.