J. Phys. France 48, 1181-1186 (1987)
DOI: 10.1051/jphys:019870048070118100

Superconductivity, localization and crystallographic phase transition in La(2-x)SrXCuO(4-y)

W. Kang¹, G. Collin¹, M. Ribault¹, J. Friedel¹, D. Jérôme¹, J.M. Bassat², J.P. Coutures² et Ph. Odier<sup>2

1</sup>  Laboratoire de Physique des Solides, Université Paris-Sud, 91405 Orsay, France
²  CRPHT-CNRS, 45071 Orléans Cedex 2, France

Abstract
We report a resistive investigation of superconductivity in the system La2 - xSrxCuO4 - y on samples which have been analysed by thermogravimetric techniques for oxygen deficiency determination. A maximum superconductive transition temperature is observed in La2 - xSr xCuO4 - y near the tetragonal-orthorhombic phase transition, together with a resurgence of high temperature superconductivity in non-substituted La2CuO4 - y. Drastic localization effects are observed in the vicinity of x = 0.04 with no sign of superconductivity at low temperature. These observations are coherent with a simple BCS scheme with a band filling dominated by Sr-doping and localization effects dominated by an interplay between 0 vacancies and Sr-doping. This situation leads to half-filling of the band near x = 0.04 with enhanced electron localization via Umklapp scattering through a near nested Fermi surface. Moreover, our data suggest some contribution of antiferromagnetic fluctuations to the superconducting pairing mechanism.

Résumé
Nous présentons une étude par résistivité de la supraconduction de la série La(2-x)SrxCuO(4-y) à l'aide d'échantillons cractérisés par analyse thermogravimétrique en ce qui concerne la teneur en oxygène. On observe la supraconductivité d'une part pour des valeurs de x non nulles avec un maximum de Tc au voisinage de la transition de phases tetragonal-orthorombique et d'autre part dans le composé nonsubstitué La2CuO(4-y). Une localisation importante des électrons est observée lorsque x ~ 0,04. Ces résultats sont en accord avec un modèle BCS simple pour lequel le remplissage de bande est déterminé par le dopage au strontium. L'existence de localisation pourrait provenir de la compétition entre les effets des lacunes d'oxygène et du dopage au strontium. Lorsque x ~ 0,04 la situation de bande demi-remplie permet les diffusions de type Umklapp. Nos résultats suggèrent une contribution des fluctuations antiferromagnétiques au mécanisme de "pairing" supraconducteur.

PACS
6470K - Solid-solid transitions.
7120 - Electron density of states and band structure of crystalline solids.

Key words
band structure of crystalline semiconductors and insulators -- BCS theory -- defect electron energy states -- Fermi surface -- impurity electron states -- lanthanum compounds -- solid state phase transformations -- strontium compounds -- superconducting transition temperature -- thermal analysis -- type II superconductors -- umklapp process -- vacancies crystal