1,720,971 research outputs found
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Get PDFWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Get PDFWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
Effetti di frustrazione e disordine sulla transizione metallo-isolante nel composto Y1-xAxBa2Cu3O6+y (A=Eu,Nd,Ca): dal sistema ideale verso la forte distorsione.
No full textLe proprietà elettroniche dei cuprati sono dominate dal comportamento dei piani rame ossigeno (CuO2) propri della loro struttura. Una caratteristica fondamentale di questa classe di materiali è che se ne può variare le proprietà per via chimica, passando da una fase antiferromagnetica isolante (AF) con TN@400K ad una superconduttrice (SC) con Tc@90K in modo pressoché continuo agendo sul doping, ovvero variando il numero di buche h presenti sui piani CuO2.
Tutti i cuprati mostrano una fase AF nel composto undoped (h=0), che per valori crescenti di h presenta una temperatura di ordine rapidamente depressa. Per h>hc1 la fase AF lascia poi spazio, con modalità dipendenti dal composto specifico, ad una fase usualmente chiamata vetro di spin ad isole (Cluster Spin Glass, CSG), caratterizzata da ridotte temperature di ordine magnetico (hc2. Il passaggio dalla fase AF a quella SC attraverso la CSG costituisce la transizione metallo-isolante (MIT) per questi composti, e la comprensione delle sue modalità può aiutare a decifrare il meccanismo che sta alla base della superconduttività ad alta temperatura critica (HTcSC).
In particolare in letteratura si attribuisce al disordine sui piani CuO2 una influenza rilevante sulla MIT; mediante la sostituzione controllata di un catione ad essi adiacente con un cationi di diversa taglia è possibile variare in maniera controllata questo parametro aggiuntivo.
La mia tesi di dottorato si è concentrata dunque sull’influenza del disordine sul diagramma di fase di YBa2Cu3O6+y (YBCOy); questo composto è infatti universalmente ritenuto sistema modello per i cuprati, essendo il sistema fisico reale più simile al caso ideale non distorto (“clean limit”, con hc1=hc2=hc). In questo caso il doping viene infatti realizzato tramite introduzione interstiziale di atomi di ossigeno posizionati oltre il secondo vicino rispetto ai piani superconduttivi CuO2, e per questo motivo si può ragionevolmente pensare che tale introduzione abbia su di essi una influenza trascurabile. Al contrario la sostituzione casuale di cationi bivalenti in prossimità di tali piani rende Y1-xCaxBa2Cu3O6 e La1-xSrxCuO4 composti che rientrano nel “dirty limit” (hc1<hc2), dal momento che il disordine aumenta in maniera correlata con il doping.
Abbiamo dunque scelto di effettuare una parziale sostituzione di Y3+ nel composto YBCOy con piccole quantità fissate di Eu3+, Nd3+; ciò ha permesso di isolare l’effetto del disordine dal doping, evidenziando per queste sostituzioni un ruolo trascurabile del primo sull’intero diagramma di fase. La parziale sostituzione di Y3+ con Ca2+ ha al contrario evidenziato marcati effetti sulla soppressione dell’ordine antiferromagnetico e sull’insorgere della superconduttività, attribuibili al ruolo specifico del calcio, la cui carica localizzata introduce una perturbazione di tipo Coulombiano sul potenziale di reticolo.
Varie serie di Y1−xAxBa2Cu3O6+y (A=Eu8%, Nd7.5%, Ca1%,5%,6.5%,8%,11%,14% e 0<y<0.45) sono stati preparate per reazione allo stato solido (sinterizzazione). Il controllo sulla purezza della fase e la caratterizzazione strutturale e magnetica sono state realizzate tramite XRD e magnetometria SQUID. L’effettivo contenuto di calcio è stato stimato da raffinamenti Rietveld su diffrattogrammi di neutroni, il contenuto di buche sui piani CuO2 da misure di potere termoelettrico. La stechiometria finale di ossigeno è stata valutata in scala relativa pesando ciascun campione, e ricalibrata in scala assoluta mediante titolazione iodometrica sugli end members di ciascun batch. Le temperature di ordine magnetico e superconduttivo sono state estratte da misure di rotazione e di rilassamento di spin muonici (mSR), avvenute durante quattro run sperimentali presso la facility ISIS del Rutherford Appleton Laboratory (UK). La misura del rilassamento di spin in campo esterno nullo è particolarmente utile nella determinazione delle temperature di ordine magnetico, mentre la rotazione di spin all’interno di un campo applicato rende conto della distribuzione del reticolo di flussoni del superconduttore nello stato misto, dunque della lunghezza di penetrazione di London e conseguentemente permette di calcolare la densità di superportatori sui piani CuO2.
I nostri dati individuano un comportamento magnetico e superconduttivo comune tra YBCO e le sostituzioni ad esso isovalenti per tutti i valori di doping esplorati. Abbiamo riprodotto con ottima precisione i valori di magnetizzazione m misurati per ogni temperatura e drogaggio, includendo in un preesistente modello fenomenologico l’ingrediente dell’attivazione termica dei portatori. Ciò individua inequivocabilmente due regimi magnetici: uno di alta, l’altro di bassa temperatura, che abbiamo rispettivamente chiamati regime termicamente attivato (TA) e rientrante (R) (dal momento che questo ultimo presenta un momento magnetico che da valori inferiori nel regime TA recupera il valore 0.6mB proprio di un antiferromagnete di Heisemberg bidimensionale). La forte soppressione della magnetizzazione (mTA) nel regime TA col doping, e la sua scomparsa per h>hc possono essere interpretati come il risultato di un effetto termicamente frustrante causato dalla mobilità degli spin delle buche in eccesso. La rientranza dei valori di m(T) per (h fissato) verso il valore della magnetizzazione dello stato R (mR=0.6mB per Thc rimane pressoché inalterato, tanto nelle temperature critiche quanto nelle densità di superportatori; questi risultati definiscono i composti sostituiti con Eu ed Nd come limite clean, al pari del composto YBCO.
Al contrario la sostituzione eterovalente produce drastici effetti su gran parte del diagramma di fase, in particolare sulla soppressione dell’ordine antiferromagnetico, sull’insorgere della superconduttività, sulla coesistenza della stessa con il magnetismo. Essa infatti apre una regione di puro CSG attorno alla condizione critica (h=hc) per la comparsa della superconduttività nel limite clean. La regione ha ampiezza circa simmetrica rispetto ad hc; tale ampiezza è inoltre proporzionale alla concentrazione x di calcio. Una analisi quantitativa più dettagliata (che rientra nello schema precedentemente proposto nel discutere la sostituzione isovalente) mostra come a parità di doping h l’introduzione del calcio aumenti in maniera robusta la frustrazione nel regime TA determinando una forte diminuzione di mTA, lasciando spazio allo stato CSG per valori hc1 sempre più bassi all’aumentare del disordine. Le temperature di CSG coincidono con le temperature di attivazione della fase rientrante R, dimostrando in maniera definitiva ed inequivocabile l’unicità e la robustezza della fase magnetica rientrante. Specularmente, anche la fase SC compare per valori crescenti di hc2. In questa fase a parità di h introdotte un aumento di disordine provoca una diminuzione della temperatura critica e della densità di superportatori. Il disordine introdotto dal calcio è dunque da attribuirsi ad un effetto specifico della sostituzione isovalente, la cui carica localizzata introduce una perturbazione di tipo Coulombiano sul potenziale di reticolo.Copper perovskites give rise to one of the most surprising phenomena in solid state physics, that is the highest-temperature known superconductivity (up to 140 K) in a material on the verge of becoming an insulator. Since their discovery in 1986, they have attracted the
attention of the scientific community both for the possibility of applications, and from the
point of view of the fundamental physics. After 25 years the applications exist, although
they are fewer than one hoped, and many properties have been clari ed, including the non
conventional origin of superconductivity. Nowadays cuprates are among the best known
materials in condensed matter and yet the detailed nature of the high-Tc superconductivity
is elusive.
The cuprate properties are determined by the electronic behaviour of the CuO2 planes,
characteristic of their structures. One of the distinctive features of these compounds is
that it is possible to vary their properties by acting on their stoichiometry. Starting from
an antiferromagnetic (AF) Mott-Hubbard insulating parent compound (TN=400 K) it is
possible to reach a high-Tc superconducting phase (Tc=100 K) in an almost continuous
fashion. This is accomplished by doping charge carriers into the CuO2 planes.
All cuprates show a long range AF phase in the parent compound. Their Néel temperature
TN is reduced upon doping, in a way that is dependent on the specific compound.
When the Néel order is fully suppressed, a so called cluster spin glass phase (CSG) sets in,
characterized by very low order temperatures (Tg <30 K) and short magnetic correlation
length. The CSG phase gives way to the strongly correlated superconductor (SC), and these
two orders coexist nanoscopically for a sizeable range of doping. The passage from the AF
to the SC phase through the CSG corresponds to a metal to insulator transition (MIT), and
understanding how doping and disorder infl
uence this transition may help to unveil the high-
Tc superconductivity mechanism. In particular in the literature disorder on the CuO2 planes
appears to have a strongly in
uence on the MIT, and on the CSG phase, whose nature is
actually debated. Disorder on the CuO2 planes can be varied by the controlled substitution
of an adjacent cation with another of different valence and size, providing two independent
parameter to control the MI transition: disorder by localized Coulomb impurities and random
localized distortions.
In this work we decided to investigate extensively the low-doping range, starting from the
undistorted clean limit case of YBa2Cu3O6+y, where the charge doping on the CuO2 layers
is obtained by the introduction of oxygen atoms farther removed from such planes. Besides
pure YBa2Cu3O6+y (Y100% in the following) we addressed other compositions. In particular
two additional compositions were chosen to investigate the effect of small lattice distortions
on the magnetic phase diagram by substitution of Y with a rare earth: Y0:92Eu0:08Ba2Cu3-
O6+y (Eu8%), yielding a very small mismatch of the cation radii, and Y0:925Nd0:075Ba2Cu3-
O6+y (Nd7.5%), yielding equivalent mismatch to that of the Y0:95Ca0:05Ba2Cu3O6+y (Ca5%)
substitution.
We further chose to investigate increasing Ca compositions in the Y1-xCaxBa2Cu3O6+y
compound (x= 0.01, 0.05, 0.065, 0.08, 0.11, 0.14 and 0.18). Differently from the (Y3+)-isovalent
Eu and Nd substitutions, Ca2+ introduces a strong Coulomb disordered perturbation. For
each Ca content (i.e. fixed disorder) we spanned several dopings by varying the oxygen con-
tent, therefore isolating the disorder from the doping effects.
All the samples studied in this work are polycrystalline materials that we prepared in
our synthesis laboratory. Many techniques have been exploited in preliminary analysis of
the compounds. X-ray dicffraction and neutron scattering for structural analysis, resistivity
and thermopower for transport, iodometric titration for chemistry, SQUID magnetometry
for superconductivity. We selected muon spin spectroscopy (muSR) as a local probe sensitive both
to static magnetic order and to the presence of a
ux-lattice in the superconducting state.
This technique reveals a number of evident trends, showing that the isovalent substitution
a ects negligibly both the magnetic behavior and the MI transition, while Ca replacement
has a marked in
uence on both the magnetic and superconductive behaviour, suggesting this
in
uence to be speci cally linked to the introduction of a charged impurity.
I conclude this abstract by summarizing the main results for the clean and dirty limit cuprates.
First of all we have extensively investigated YBCO in the antiferromagnetic low doping
region as a model for the clean limit cuprates. Since the in
fuence of disorder induced by
Nd and Eu is found to be negligible (clean limit), we extract the parameters of the low
temperature re-entrant and of the thermally activated regimes from the whole set of data. The
crossover between these two regimes is undoubtedly associated with the thermal activation of
both spin and charge degrees of freedom. This is implemented in a single phenomenological
model for the temperature and doping dependence of the reduced moment m(h;T), which
fits our data throughout the entire investigated range.
Our analysis leads to the identification of a common ground state for very different doping
regimes at the two sides of the metal-insulator transition, the re-entrant antiferromagnetic
phase (on the left) and the so-called cluster spin glass phase coexisting with superconductivity
(on the right). Since this unique ground state shows characteristics of a well ordered phase,
not distinctive of a disordered spin glass, we dub this unique state a quenched antiferromagnet (QAF).
In the QAF state the ordered magnetic moment is subject to negligible frustration and
it follows the same trend of magnetic site dilution. Conversely the fast drop of TN(h) and of
the staggered moment, mA(h) are characteristic of the thermally activated antiferromagnetic
phase (TAAF). Since the AF superexchange itself is not reduced by doping this indicates that
a mechanism leading to strong frustration must be present. In the text I present a qualitative
discussion of the possible connection between the frustration in the TAAF state and either
spiral states or stripes.
Furthermore, we indicate that the main boundaries in the clean-limit phase diagram, de-
scribing the two main order parameters, magnetic and superconducting, both follow parabolic
curves, sharing a zero temperature intersection at h = hc = hs. This behaviour identi es at
hc = 0:056 a quantum critical point for the cuprates clean limit. The QCP is then superseded
by the QAF behavior of the real-world compound at low temperatures.
The dirty limit case is de ned by the Coulomb perturbation due to the controlled Ca sub-
stitutions in the proximity of the CuO2 layers. Here the identi cation of the low temperature
magnetic states with the QAF extends to the window of pure CSG state characteristic of the
dirty compounds. This state is unique, and common to both the clean and dirty limits, and
is characterized by charge localization and a magnetism just diluted by doping and almost
insensitive to disorder.
On the contrary the high temperature states, i.e. the TAAF and SC regimes, are strongly
infl
uenced by the Coulomb-impurity-driven disorder introduced by Ca, that progressively
unveils the underlying QAF. On the left side of the QCP, the suppression of the TAAF state
appears to be enhanced by disorder, that amplifies the disruptive effect of thermal activation.
It suddenly falls the TAAF state into the underlying QAF via a first order transition, pushing
aside the relative critical hole concentration hc(x) proportionally to x.
On the right side of the QPC the effect of disorder appears to be nearly symmetric. It
raises the threshold hs(x) for the onset of a superconducting condensate ns, by reducing the
hole density available for superconductivity. However all the holes injected in the system
contribute to the room temperature properties, indicating again some form of charge carriers
temperature activation, hidden to resistivity measurements by the superconductor.
It is interesting to note that whereas disorder suppresses both TAAF and SC, it does not
modify the metallic character of high temperature transport, corresponding to the so called
bad metal state. This state appears by thermal activation on the left of the QCP, but it is
one of the two T = 0 ground states on the right, where SC sets in. For low temperatures the
bad metal is very sensitive to charged impurity disorder, leading to the suppression of both
its competing AF and SC order parameters, but not of its bad metal character.
We have therefore produced a 3D-phase diagram, where the additional Coulomb disorder
axis x, disentangled from doping, is shown to be a fundamental ingredient in the description
of such complex systems
Effetti di frustrazione e disordine sulla transizione metallo-isolante nel composto Y1-xAxBa2Cu3O6+y (A=Eu,Nd,Ca): dal sistema ideale verso la forte distorsione.
No full textLe proprietà elettroniche dei cuprati sono dominate dal comportamento dei piani rame ossigeno (CuO2) propri della loro struttura. Una caratteristica fondamentale di questa classe di materiali è che se ne può variare le proprietà per via chimica, passando da una fase antiferromagnetica isolante (AF) con TN@400K ad una superconduttrice (SC) con Tc@90K in modo pressoché continuo agendo sul doping, ovvero variando il numero di buche h presenti sui piani CuO2.
Tutti i cuprati mostrano una fase AF nel composto undoped (h=0), che per valori crescenti di h presenta una temperatura di ordine rapidamente depressa. Per h>hc1 la fase AF lascia poi spazio, con modalità dipendenti dal composto specifico, ad una fase usualmente chiamata vetro di spin ad isole (Cluster Spin Glass, CSG), caratterizzata da ridotte temperature di ordine magnetico (hc2. Il passaggio dalla fase AF a quella SC attraverso la CSG costituisce la transizione metallo-isolante (MIT) per questi composti, e la comprensione delle sue modalità può aiutare a decifrare il meccanismo che sta alla base della superconduttività ad alta temperatura critica (HTcSC).
In particolare in letteratura si attribuisce al disordine sui piani CuO2 una influenza rilevante sulla MIT; mediante la sostituzione controllata di un catione ad essi adiacente con un cationi di diversa taglia è possibile variare in maniera controllata questo parametro aggiuntivo.
La mia tesi di dottorato si è concentrata dunque sull’influenza del disordine sul diagramma di fase di YBa2Cu3O6+y (YBCOy); questo composto è infatti universalmente ritenuto sistema modello per i cuprati, essendo il sistema fisico reale più simile al caso ideale non distorto (“clean limit”, con hc1=hc2=hc). In questo caso il doping viene infatti realizzato tramite introduzione interstiziale di atomi di ossigeno posizionati oltre il secondo vicino rispetto ai piani superconduttivi CuO2, e per questo motivo si può ragionevolmente pensare che tale introduzione abbia su di essi una influenza trascurabile. Al contrario la sostituzione casuale di cationi bivalenti in prossimità di tali piani rende Y1-xCaxBa2Cu3O6 e La1-xSrxCuO4 composti che rientrano nel “dirty limit” (hc1<hc2), dal momento che il disordine aumenta in maniera correlata con il doping.
Abbiamo dunque scelto di effettuare una parziale sostituzione di Y3+ nel composto YBCOy con piccole quantità fissate di Eu3+, Nd3+; ciò ha permesso di isolare l’effetto del disordine dal doping, evidenziando per queste sostituzioni un ruolo trascurabile del primo sull’intero diagramma di fase. La parziale sostituzione di Y3+ con Ca2+ ha al contrario evidenziato marcati effetti sulla soppressione dell’ordine antiferromagnetico e sull’insorgere della superconduttività, attribuibili al ruolo specifico del calcio, la cui carica localizzata introduce una perturbazione di tipo Coulombiano sul potenziale di reticolo.
Varie serie di Y1−xAxBa2Cu3O6+y (A=Eu8%, Nd7.5%, Ca1%,5%,6.5%,8%,11%,14% e 0<y<0.45) sono stati preparate per reazione allo stato solido (sinterizzazione). Il controllo sulla purezza della fase e la caratterizzazione strutturale e magnetica sono state realizzate tramite XRD e magnetometria SQUID. L’effettivo contenuto di calcio è stato stimato da raffinamenti Rietveld su diffrattogrammi di neutroni, il contenuto di buche sui piani CuO2 da misure di potere termoelettrico. La stechiometria finale di ossigeno è stata valutata in scala relativa pesando ciascun campione, e ricalibrata in scala assoluta mediante titolazione iodometrica sugli end members di ciascun batch. Le temperature di ordine magnetico e superconduttivo sono state estratte da misure di rotazione e di rilassamento di spin muonici (mSR), avvenute durante quattro run sperimentali presso la facility ISIS del Rutherford Appleton Laboratory (UK). La misura del rilassamento di spin in campo esterno nullo è particolarmente utile nella determinazione delle temperature di ordine magnetico, mentre la rotazione di spin all’interno di un campo applicato rende conto della distribuzione del reticolo di flussoni del superconduttore nello stato misto, dunque della lunghezza di penetrazione di London e conseguentemente permette di calcolare la densità di superportatori sui piani CuO2.
I nostri dati individuano un comportamento magnetico e superconduttivo comune tra YBCO e le sostituzioni ad esso isovalenti per tutti i valori di doping esplorati. Abbiamo riprodotto con ottima precisione i valori di magnetizzazione m misurati per ogni temperatura e drogaggio, includendo in un preesistente modello fenomenologico l’ingrediente dell’attivazione termica dei portatori. Ciò individua inequivocabilmente due regimi magnetici: uno di alta, l’altro di bassa temperatura, che abbiamo rispettivamente chiamati regime termicamente attivato (TA) e rientrante (R) (dal momento che questo ultimo presenta un momento magnetico che da valori inferiori nel regime TA recupera il valore 0.6mB proprio di un antiferromagnete di Heisemberg bidimensionale). La forte soppressione della magnetizzazione (mTA) nel regime TA col doping, e la sua scomparsa per h>hc possono essere interpretati come il risultato di un effetto termicamente frustrante causato dalla mobilità degli spin delle buche in eccesso. La rientranza dei valori di m(T) per (h fissato) verso il valore della magnetizzazione dello stato R (mR=0.6mB per Thc rimane pressoché inalterato, tanto nelle temperature critiche quanto nelle densità di superportatori; questi risultati definiscono i composti sostituiti con Eu ed Nd come limite clean, al pari del composto YBCO.
Al contrario la sostituzione eterovalente produce drastici effetti su gran parte del diagramma di fase, in particolare sulla soppressione dell’ordine antiferromagnetico, sull’insorgere della superconduttività, sulla coesistenza della stessa con il magnetismo. Essa infatti apre una regione di puro CSG attorno alla condizione critica (h=hc) per la comparsa della superconduttività nel limite clean. La regione ha ampiezza circa simmetrica rispetto ad hc; tale ampiezza è inoltre proporzionale alla concentrazione x di calcio. Una analisi quantitativa più dettagliata (che rientra nello schema precedentemente proposto nel discutere la sostituzione isovalente) mostra come a parità di doping h l’introduzione del calcio aumenti in maniera robusta la frustrazione nel regime TA determinando una forte diminuzione di mTA, lasciando spazio allo stato CSG per valori hc1 sempre più bassi all’aumentare del disordine. Le temperature di CSG coincidono con le temperature di attivazione della fase rientrante R, dimostrando in maniera definitiva ed inequivocabile l’unicità e la robustezza della fase magnetica rientrante. Specularmente, anche la fase SC compare per valori crescenti di hc2. In questa fase a parità di h introdotte un aumento di disordine provoca una diminuzione della temperatura critica e della densità di superportatori. Il disordine introdotto dal calcio è dunque da attribuirsi ad un effetto specifico della sostituzione isovalente, la cui carica localizzata introduce una perturbazione di tipo Coulombiano sul potenziale di reticolo.Copper perovskites give rise to one of the most surprising phenomena in solid state physics, that is the highest-temperature known superconductivity (up to 140 K) in a material on the verge of becoming an insulator. Since their discovery in 1986, they have attracted the
attention of the scientific community both for the possibility of applications, and from the
point of view of the fundamental physics. After 25 years the applications exist, although
they are fewer than one hoped, and many properties have been clari ed, including the non
conventional origin of superconductivity. Nowadays cuprates are among the best known
materials in condensed matter and yet the detailed nature of the high-Tc superconductivity
is elusive.
The cuprate properties are determined by the electronic behaviour of the CuO2 planes,
characteristic of their structures. One of the distinctive features of these compounds is
that it is possible to vary their properties by acting on their stoichiometry. Starting from
an antiferromagnetic (AF) Mott-Hubbard insulating parent compound (TN=400 K) it is
possible to reach a high-Tc superconducting phase (Tc=100 K) in an almost continuous
fashion. This is accomplished by doping charge carriers into the CuO2 planes.
All cuprates show a long range AF phase in the parent compound. Their Néel temperature
TN is reduced upon doping, in a way that is dependent on the specific compound.
When the Néel order is fully suppressed, a so called cluster spin glass phase (CSG) sets in,
characterized by very low order temperatures (Tg <30 K) and short magnetic correlation
length. The CSG phase gives way to the strongly correlated superconductor (SC), and these
two orders coexist nanoscopically for a sizeable range of doping. The passage from the AF
to the SC phase through the CSG corresponds to a metal to insulator transition (MIT), and
understanding how doping and disorder infl
uence this transition may help to unveil the high-
Tc superconductivity mechanism. In particular in the literature disorder on the CuO2 planes
appears to have a strongly in
uence on the MIT, and on the CSG phase, whose nature is
actually debated. Disorder on the CuO2 planes can be varied by the controlled substitution
of an adjacent cation with another of different valence and size, providing two independent
parameter to control the MI transition: disorder by localized Coulomb impurities and random
localized distortions.
In this work we decided to investigate extensively the low-doping range, starting from the
undistorted clean limit case of YBa2Cu3O6+y, where the charge doping on the CuO2 layers
is obtained by the introduction of oxygen atoms farther removed from such planes. Besides
pure YBa2Cu3O6+y (Y100% in the following) we addressed other compositions. In particular
two additional compositions were chosen to investigate the effect of small lattice distortions
on the magnetic phase diagram by substitution of Y with a rare earth: Y0:92Eu0:08Ba2Cu3-
O6+y (Eu8%), yielding a very small mismatch of the cation radii, and Y0:925Nd0:075Ba2Cu3-
O6+y (Nd7.5%), yielding equivalent mismatch to that of the Y0:95Ca0:05Ba2Cu3O6+y (Ca5%)
substitution.
We further chose to investigate increasing Ca compositions in the Y1-xCaxBa2Cu3O6+y
compound (x= 0.01, 0.05, 0.065, 0.08, 0.11, 0.14 and 0.18). Differently from the (Y3+)-isovalent
Eu and Nd substitutions, Ca2+ introduces a strong Coulomb disordered perturbation. For
each Ca content (i.e. fixed disorder) we spanned several dopings by varying the oxygen con-
tent, therefore isolating the disorder from the doping effects.
All the samples studied in this work are polycrystalline materials that we prepared in
our synthesis laboratory. Many techniques have been exploited in preliminary analysis of
the compounds. X-ray dicffraction and neutron scattering for structural analysis, resistivity
and thermopower for transport, iodometric titration for chemistry, SQUID magnetometry
for superconductivity. We selected muon spin spectroscopy (muSR) as a local probe sensitive both
to static magnetic order and to the presence of a
ux-lattice in the superconducting state.
This technique reveals a number of evident trends, showing that the isovalent substitution
a ects negligibly both the magnetic behavior and the MI transition, while Ca replacement
has a marked in
uence on both the magnetic and superconductive behaviour, suggesting this
in
uence to be speci cally linked to the introduction of a charged impurity.
I conclude this abstract by summarizing the main results for the clean and dirty limit cuprates.
First of all we have extensively investigated YBCO in the antiferromagnetic low doping
region as a model for the clean limit cuprates. Since the in
fuence of disorder induced by
Nd and Eu is found to be negligible (clean limit), we extract the parameters of the low
temperature re-entrant and of the thermally activated regimes from the whole set of data. The
crossover between these two regimes is undoubtedly associated with the thermal activation of
both spin and charge degrees of freedom. This is implemented in a single phenomenological
model for the temperature and doping dependence of the reduced moment m(h;T), which
fits our data throughout the entire investigated range.
Our analysis leads to the identification of a common ground state for very different doping
regimes at the two sides of the metal-insulator transition, the re-entrant antiferromagnetic
phase (on the left) and the so-called cluster spin glass phase coexisting with superconductivity
(on the right). Since this unique ground state shows characteristics of a well ordered phase,
not distinctive of a disordered spin glass, we dub this unique state a quenched antiferromagnet (QAF).
In the QAF state the ordered magnetic moment is subject to negligible frustration and
it follows the same trend of magnetic site dilution. Conversely the fast drop of TN(h) and of
the staggered moment, mA(h) are characteristic of the thermally activated antiferromagnetic
phase (TAAF). Since the AF superexchange itself is not reduced by doping this indicates that
a mechanism leading to strong frustration must be present. In the text I present a qualitative
discussion of the possible connection between the frustration in the TAAF state and either
spiral states or stripes.
Furthermore, we indicate that the main boundaries in the clean-limit phase diagram, de-
scribing the two main order parameters, magnetic and superconducting, both follow parabolic
curves, sharing a zero temperature intersection at h = hc = hs. This behaviour identi es at
hc = 0:056 a quantum critical point for the cuprates clean limit. The QCP is then superseded
by the QAF behavior of the real-world compound at low temperatures.
The dirty limit case is de ned by the Coulomb perturbation due to the controlled Ca sub-
stitutions in the proximity of the CuO2 layers. Here the identi cation of the low temperature
magnetic states with the QAF extends to the window of pure CSG state characteristic of the
dirty compounds. This state is unique, and common to both the clean and dirty limits, and
is characterized by charge localization and a magnetism just diluted by doping and almost
insensitive to disorder.
On the contrary the high temperature states, i.e. the TAAF and SC regimes, are strongly
infl
uenced by the Coulomb-impurity-driven disorder introduced by Ca, that progressively
unveils the underlying QAF. On the left side of the QCP, the suppression of the TAAF state
appears to be enhanced by disorder, that amplifies the disruptive effect of thermal activation.
It suddenly falls the TAAF state into the underlying QAF via a first order transition, pushing
aside the relative critical hole concentration hc(x) proportionally to x.
On the right side of the QPC the effect of disorder appears to be nearly symmetric. It
raises the threshold hs(x) for the onset of a superconducting condensate ns, by reducing the
hole density available for superconductivity. However all the holes injected in the system
contribute to the room temperature properties, indicating again some form of charge carriers
temperature activation, hidden to resistivity measurements by the superconductor.
It is interesting to note that whereas disorder suppresses both TAAF and SC, it does not
modify the metallic character of high temperature transport, corresponding to the so called
bad metal state. This state appears by thermal activation on the left of the QCP, but it is
one of the two T = 0 ground states on the right, where SC sets in. For low temperatures the
bad metal is very sensitive to charged impurity disorder, leading to the suppression of both
its competing AF and SC order parameters, but not of its bad metal character.
We have therefore produced a 3D-phase diagram, where the additional Coulomb disorder
axis x, disentangled from doping, is shown to be a fundamental ingredient in the description
of such complex systems.ope
koamabayili/VECTRON-author-checklist: VECTRON author checklist
No full textWe have done our best to complete the author checklist relating to the use of animals in the hut study. Note that the objective for the hut study was to evaluate the IRS treatment applications for residual efficacy against Anopheles mosquitoes, including the local An. coluzzii mosquito population. Cows were only used to attract mosquitoes into the huts and no tests were carried out directly on the cows. The author checklist is intended for use with studies where experiments are carried out on animals, which is why we have had such difficulty in completing this for the hut study, as many of the questions do not relate to how the cows were used
Author-wise bibliometric analysis based on entropy.
No full textAuthor-wise bibliometric analysis based on entropy.</p
- …
