Реферат: Сверхпроводники (Доклад)

👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Сверхтонкие YBCO пленки с Т с
выше 77К

Сверхтонкие (< 10нм) ВТСП пленки представляют интерес как для физических исследований, так и для практического использования, в частности в СВЧ-электронике: джозефсоновские переходы, полевые приборы, нелинейные элементы микроволновых схем, инфракрасные детекторы и т.п.
Однако критическая температура Т с

пленок YBCO резко снижается при уменьшении толщины ниже 10нм. Ответственность за это несут как фундаментальные механизмы (переход Костерлитца - Таулесса, передача заряда подвижных носителей через интерфейс), так и чисто технологические причины – рассогласование параметров решетки подложки и растущей пленки. Стандартный прием улучшения сверхпроводящих свойств сверхтонких пленок – использование буферного слоя между подложкой и пленкой; при этом материал буферного слоя должен иметь неметаллические свойства и максимально близкие к YBCO параметры решетки. Лучшим буферным материалом для YBCO оказался PrBa 2
Cu 3
O 7
(PBCO); его использование существенно повысило значение Т с

, но важный рубеж в 77К так и не был перейден.
Для улучшения сверхпроводящих свойств сверхтонких YBCO пленок в отделе член-корр. РАН Игоря Всеволодовича Грехова (ФТИ им. Иоффе РАН) предложили принципиально новую структуру буферного слоя – композитный диэлектрик, состоящий из кристаллитов изолятора YBa 2
NbO 6
(YBNO) и сверхпроводника (YBCO). Такой слой можно приготовить методом лазерного распыления мишени, синтезированной из окислов Y, Ba, Cu, Nb. Пленка буферного слоя с типичной толщиной ~ 30нм формируется на подложке SrTiO 3
. Дифракционные рентгеновские спектры показывают, что буферная пленка состоит из смеси фаз YBCO (с пониженным содержанием кислорода) и YBNO, имеющей кубическую структуру в постоянной решетки a
=0.84нм. Характерный размер гранул - 100-500нм.
Исследования ранних стадий роста пленок с помощью атомно-силового микроскопа показали, что фаза YBCO в буферном слое демонстрирует 3-D островковый рост, а фаза YBNO формирует ровное плато. Обе фазы сосуществуют бок о бок, и вблизи границы раздела фаз на диэлектрическом плато YBNO всегда присутствует некоторое количество 2-D зародышей YBCO, которые могут являться центрами зародышеобразования нового молекулярного слоя YBCO при осаждении YBCO на YBaCuNbO буферный слой.
Сверхтонкие пленки YBCO, осажденные непосредственно на подложку SrTiO 3
, формируются путем двумерного зародышеобразования с последующим ростом в плоскости a-b.
В то же время как механизмом роста сверхтонких пленок YBCO на YBaCuNbO буферном слое является локальное распространение ступеней. В результате сверхтонкие пленки YBCO, осажденные на SrTiO 3
подложку и на YBaCuNbO буферный слой, имеют разную морфологию поверхности. Авторы считают, что именно механизм роста путем локального распространения ступеней позволяет улучшить совершенство кристаллической структуры сверхтонкой YBCO и увеличить критическую температуру.
Применение принципиально нового буферного слоя позволило поднять Т с

с 68К до 80К (в пленке толщиной в 3 ячейки) и до 86К (в пленке толщиной в 4 ячейки). Это пока лучший в мире результат для пленок YBCO такой толщины.
Proc.MRS 1998 Fall Meeting, Boston, USA

Контакты сверхпроводника с ферромагнетиком

Исследование процессов на границе сверхпроводника с ферромагнитным металлом привело к необычным результатам: немонотонная зависимость сверхпроводящей критической температуры многослойных структур ферромагнетик ( F
) - сверхпроводник ( S
), нетривиальное поведение магнитосопротивления SFS
структур и подавление сверхпроводящих свойств в результате спин-поляризованной инжекции.
В конце 1998 - начале 1999 года появился ряд новых интригующих публикаций. Так, в работе экспериментально исследовались тонкопленочные наноструктуры, образованные кобальтом или никелем со свинцом. Основная идея заключается в том, что андреевское отражение на FS
границе очень чувствительно к поляризации электронов проводимости в ферромагнетике. Действительно, согласно стонеровской зонной модели ферромагнетизм в металлах обусловлен различным заполнением подзон, образуемых электронами с противоположными направлениями спинов. В то же время для прохождения электрона из нормальной обкладки в сверхпроводящую “подлетающий” к NS
границе электрон должен захватить с собой другой электрон с противоположным импульсом и спином, чтобы образовать в сверхпроводнике куперовскую пару (на языке андреевского отражения это означает, что электронное состояние рассеивается в дырочное с противоположным спином и импульсом, практически совпадающим с импульсом исходного электрона).
Однако, если “подлетающий” электрон принадлежит, например, к доминирующей подзоне ферромагнетика, то у него могут возникнуть проблемы с поиском партнера, так как плотность электронов на поверхности Ферми для другой подзоны (с противоположным спином) заметно меньше. В результате андреевское рассеяние должно подавляться в ферромагнитных металлах вплоть до полного исчезновения, если мы имеем дело со 100% поляризованной зонной структурой. Именно явление подавления андреевского отражения в NS контактах при замене обычного нормального металла на ферромагнетик и было подтверждено данными авторов. В другой экспериментальной работе изучен собственно эффект близости, т.е. проникновение сверхпроводящих свойств вглубь ферромагнетика. Как известно, в грязном пределе энергетической характеристикой, определяющей эффект близости, является величина, равная h D/L
, где D -
коэффициент диффузии, а L
- размер образца. Верно и обратное утверждение: расстояние, на которое проникает сверхпроводимость, по порядку величины равно O h D/E
, здесь E
– это характерная энергия, определяющая подавление сверхпроводящего спаривания в нормальном материале. В случае ферромагнетика в качестве E
следует взять энергию обменного взаимодействия, которую в свою очередь можно положить равной температуре Кюри. Так вот, выполненная таким образом оценка дала для контакта кобальта со сверхпроводящим алюминием очень заниженные результаты, т.е. реальная длина затухания сверхпроводящих свойств в кобальте оказалась намного больше теоретически предсказанной.
Упомянем еще теоретические расчеты проводимости мезоскопических FS
структур, выполненные R. Seviour и C. J. Lambert из Великобритани совместно с А. Ф. Волковым из ИРЭ, а также I. Zutic и O. T. Valls из США. Ими предсказано немонотонное поведение дифференциальной проводимости как функции напряжения при напряжениях, отвечающих зеемановскому расщеплению, в районе нулевых смещений и пр. И, наконец, остановимся на цикле работ T. W. Clinton и M. Johnson из Naval Research Laboratory (Washington), которые предложили управляемый джозефсоновский элемент на основе простой двуслойной геометрии, где тонкая ферромагнитная пленка локально подавляет своим магнитным полем сверхпроводимость в полоске, на которую она нанесена, порождая тем самым слабую связь. Наблюдение ступенек Шапиро подтвердило наличие нестационарного эффекта Джозефсона в данной структуре, которую авторы считают перспективным элементом будущей криоэлектроники.
J. Low Temp. Phys., 1986, 63
, с.307

J. Phys. Condens. Matter, 1996, 39
, с.L563

Phys. Rev. Lett., 1997, 78
, с.1134

Phys. Rev. Lett., 1998, 81
, с.3247

Phys. Rev. Lett., 1995, 74
, с.16570

Appl. Phys. Lett., 1997, 70
, с.1170


Название: Сверхпроводники (Доклад)
Раздел: Рефераты по физике
Тип: реферат
Добавлен 10:49:30 13 сентября 2005 Похожие работы
Просмотров: 340
Комментариев: 16
Оценило: 4 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Если Вам нужна помощь с учебными работами, ну или будет нужна в будущем (курсовая, дипломная, отчет по практике, контрольная, РГР, решение задач, онлайн-помощь на экзамене или "любая другая" учебная работа...) - обращайтесь: https://clck.ru/P8YFs - (просто скопируйте этот адрес и вставьте в браузер) Сделаем все качественно и в самые короткие сроки + бесплатные доработки до самой сдачи/защиты! Предоставим все необходимые гарантии.
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Реферат: Сверхпроводники (Доклад)
Реферат На Тему Роль Родини У Становленні Особистості
Реферат: Проблема якості
Реферат На Тему Франция По Истории
Курсовая Работа На Тему Щи С Лососем
Контрольная работа по теме Роль валютного регулирования в мировых хозяйственных связях. Развитие международной интеграции
Реферат: Реабилитация ветеранов локальных войн. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Разработка базы данных информационной системы 'Магазин напольных покрытий'
Шаблон Отчета По Учебной Практике
Курсовая работа: Искусство итальянского возрождения
Эссе На Тему Время Самое Драгоценное Богатство
Первая Часть Эссе
Сочинение На Тему Война И Мир Толстого
Сочинение На Летние Каникулы Про Море
Реферат по теме Судебно-бухгалтерская экспертиза
Курсовая работа по теме Деньги и денежная система
Курсовая работа: Учёт движения основных средств
Реферат: Отчет по практике в налоговой
История Болезни На Тему Туберкулез
Контрольная работа по теме Основные вопросы философии
Сталин Полное Собрание Сочинений Скачать Fb2
Реферат: Что такое социальная реклама
Реферат: Теории культурологии традиции типологии
Реферат: Принципиальные отличия Win95 от предыдущих версий. Достоинства и недостатки WIN95