Étude par résonance quadrupolaire nucléaire de la rétention de carbone dans l'YBa₂Cu₃O_y≈7^*

¹ UJF Grenoble I, Laboratoire de Spectrométrie Physique, BP 87, 38402 Saint-Martin-d'Hères Cedex, France
² Laboratoire CRISMAT/ISMRA, 6 boulevard du Maréchal Juin, 14050 Caen Cedex, France
³ ENSPG, LMGP, rue de la Houille Blanche, Domaine Universitaire, BP 46, 38402 Saint-Martin d'Hères Cedex, France

Corresponding author: benjamin.grevin@ujf-grenoble.fr

Received: 13 June 1997
Revised: 1 October 1997
Accepted: 10 December 1997
Published online: 15 March 1998

Abstract

We present a Nuclear Quadrupole Resonance (NQR) study of Cu(2) (planes) and Cu(1) (chains) sites in two YBa₂Cu₃O_y≈7 powder samples with carbon concentration equal to 500 ppm and 3000 ppm, and in a free-carbon sample. By comparison with standard spectra in YBa₂Cu₃O_y, we show that a new NQR line appears at 30.90 MHz, the intensity of which is strongly correlated with the amount of carbon in the sample. Moreover, according to the spin-lattice relaxation rate 1/T₁ measurements at different frequencies of the spectrum, we attribute this anomalous line to the formation of clusters in which the superconductivity is destroyed by the presence of carbonate groups, which substitute preferentially for copper chain site. Those results are in good agreement with those of Wang et al. [1], obtained by high resolution electron microscopy.

Résumé

Nous présentons une étude par Résonance Quadrupolaire Nucléaire (RQN) des sites Cu(2) (plans) et Cu(1) (chaînes) dans deux échantillons de poudre d'YBa₂Cu₃O_y≈7 contenant 500 ppm et 3000 ppm de carbone, ainsi que dans un échantillon de poudre supposé ne pas contenir de carbone. Par comparaison avec les spectres traditionnellement obtenus dans l'YBa₂Cu₃O_y≈7, nous avons mis en évidence l'apparition d'une raie supplémentaire à 30,90 MHz dont l'intensité augmente sensiblement avec le taux de carbone. De plus, l'analyse du taux de relaxation spin-réseau 1/T₁ mesuré à différentes fréquences nous a permis d'attribuer l'origine de cette raie anormale à la formation de domaines ou la supraconductivité est détruite par la présence de carbonates localisés de manière préférentielle sur les sites des chaînes. Cette étude confirme les résultats de Wang et al. [1] obtenus en microscopie électronique à haute résolution.