Use of a ¹⁹F NMR probe for the study of the local magnetic structure in the AF and SC HTc YBaCuO series : experimental lights on the HTc superconductivity mechanism

¹ CRMD, CNRS 45071 Orléans Cedex 2, France ;
² Chimie Minérale B, UA CNRS 254, Université de Rennes 1, 35042 Rennes Cedex, France.

Abstract

Three series of YBaCuOF powdered samples have been derived from the characteristic compositions O₆, O_6.7 and O₇ by a soft fluorination. The fluorine atoms occupy at first the O vacancies in the chains, then the bridging sites between the chains. ¹⁹F NMR shows 4 types of lines corresponding respectively to a classical AF state, a very peculiar paramagnetic state in a large temperature range around T_N with a very high local AF correlation. This structure is seen again in the superconducting samples and reveals an equilibrium between two magnetic structures at T_C with slow magnetic fluctuations and lineshift. When put in the bridges, the F atoms seem to harden the magnetic lattice and push the sample out of the SC domain.

Résumé

Trois séries d’échantillons de poudre d’YBaCuOF ont été obtenues par fluoration douce à partir des 3 compositions caractéristiques O₆, O_6.7 et O₇. Le fluor se place d’abord dans les lacunes d’oxygène des chaines, puis remplit en partie les sites pontant les chaines. La RMN du ¹⁹F permet de voir 4 types de raies correspondant respectivement à un état AF classique, à un état paramagnétique particulier très étendu en température autour de T_N, et qui révèle une forte corrélation AF locale. Cette structure se retrouve dans les échantillons supraconducteurs et révèle un basculement progressif autour de T_C avec l’apparition d’une fluctuation magnétique lente et d’un déplacement. Le Fluor dans les ponts semble durcir le réseau magnétique et lui faire quitter le domaine de la supraconductivité.