Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Эффект Джозефсона на искусственных межзеренных границах в пленках Y1Ba2 Cu3 O x Цаленчук, Александр Янкелевич

Для уточнения возможности получение электронной копии данной работы, отправьте
заявку на электронную почту: info@dslib.net

Цаленчук, Александр Янкелевич. Эффект Джозефсона на искусственных межзеренных границах в пленках Y1Ba2 Cu3 O x : автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук : 01.04.07 / Ин-т кристаллографии.- Москва, 1993.- 20 с.: ил. РГБ ОД, 9 93-1/1236-7

Введение к работе

Актуальность теш. С моментa лредсказвния в 1965 г. и по сзЗ день эффект Дпззефсона остается одним из самых красявых явлений: фззгаси твердого тела. Эффект состозт в возмоЙносТИ протекания сверхпроводящего тока шзду даукя сверхпроЕодпиками, разделенннмй достаточно тонко* несвэрхпроводдщей прослойкой (диэлектрической, S-I-S, металлачоскоа, s-N-s или голущяводниковой, s-So-s). Пря этом плотность бавдассшатившго тока ограничена кптгг"тссісо5

В8ЛИЧШЮЙ 3 , ШЭНЬШОЙ, ЧВШ у ГВГС С^РХПРОВОДШКОВ и ЯВЛЯЩЭПСЯ

хя—тсри* данного перагода (Цш ДОкт) При прении критического тока на контакте возг падение

частотой 2ev/h (нестационарна

Открытие явления высскотешзратурной сворхпроводимости (1Э86Г.) еще болыгв укрепило шггервс к этому явления и как' к мощному инструменту изучения природа ВТСП, и кшс к основе для будущих активных элементов для алектронлкя. С того времена появилось мнояостао работ, в которых описана сбо2стеэ различных яскусствэиных ВТСП дкозефсоновскик переходов. К тому ss шясншгась, что природа сама создала деязефсоновские барьерп в ВТСП материалах в вадэ естественных 'гэззервшшх гизнпц (ШГ). К сояалению, такие переходы обычно далеки от вдеальных и к тому ИХ свойства плохо воспроизводимы. Более перспективным ТИТОМ ВТСП птпчййконовсчих ггепйгояоа пталставляются потаходсы на искусственна межзереІнх гранэдаГв ВТСП пленках. Г частности,

ТНТҐТТА ТТЇЯТПТТШ О^ПРТЛТГҐ"я ТГТіУГ ЭПИ^ПКСИОДГЬНОН DOCTG пленки ПЭ

би^ста^скоЯ псГо-со (с-л 'шиттю* обзору стать» ї^ашТГ] в коиио* со сІ на йшгипальша 2Г' Этот способ Тень удобэн для исследований т*ч как SZ». Г— созвать ешпшчше плоские ЮГ с заданной їз^шнташіГ^со шеГ ЗажГсь добиться однородности STnTeZ Л JZJ бн^о ХлоСГнесоїсїнством

Около десяти груш в мире, включая наиу, работает ннно над созданием и изучением свойств таких переходов. К настоящему времени исследованы многие вветнэ закономерпостя проявления аффекта Дкозефсона на границах, в результате чего начинает вырисовываться общая картина транспортных сеойств,' проясняется

срзрадв образования слабше связой на ИЗГ. Определенный прогресс достигнут в создании некоторых устройств, ислольвундш!: такие дзозефсоыовекпе переходы, и в первую очередь сверхпроводящих квантовых интерфэрзметров (СКВВДов).

Цель работы. Проведение давкой работы преследовало еледущие цели:

- отработать иетодеки создания искусственных. даозефооновсюа
переходов в ВТСП пленках на бшфасташшческих иодаопсах и
исследования кх тракешртных свойств;

- изучить закономерности проявления вффекта Д-эдзефсона на таких
переходах и спязать их со структурой шкзереншх границ;

- использовать полученную в ходе исследования информацию о
свойствах переходов для создания конкретного устройства -
сворхпрсаодадего квантового интерферометра (СКВЗДа) и оптааагаацяв
его параметров.

Научная ношена работы-. В результате проведенных

исследований вперваа полутени следуитаа результата.

3. Отработана юидаев создания дазэфеоневгазк переходов на искусственных иркаорэнных гршицвх в пленках т,в&-,Са,07 _», которая позволяла добиться высокой степени однородности дзоаафооЕС/іского барьера и пол^чигь качественно новнэ результаты.

Z. Проведено систематическое исследование сиг-иьтрычных и Евсимштрачна: мвгзерекныг границ наалона в пленках х^ВарСгцО-*, котороэ подтвердило, что ївкие граница образует слабне связУда протекания 'сверхпроводящего тока. Сшиства границ определяются углом разоргента^ш верен, причем критический ток нвазерэЕнои граіпщй вкспонакцивлыю ут.зньвіЕЄїса с увеличением упы.

3. Ваявлвя низкотемпературный (6 К) максимум на
температурной ввшоиюстг кркпг-юского тока шкауиетрпчаой
мажзеранкой границы с углом рааориэнтвции в=45. Обнаружено
такгэ, что в электрическом пале ПАрАЛЛЕАШО'М оси с пленки
возрастает критический ток такой границы. Показано, что такое
поведение, в принципе, может Сыть объяснено полупроводниковыми
свойствами приграничной области. Надвинута гипотеза о том, что
слабая связь образуется в результате обеднения кислородом
окрестности мбЕзерэиной граница.

4. Исследованы единичные КЗГ в пленках УВаСиО, локально
легированные кэлезом. Обнаружен вффэкт их старения, состоящий в

трзнсформации слабой связи, облзданий дюзэфсоновскикя свойствами, в BHcoKocMEHtt перохол, в кагорой паОлзэдается одночасткчноэ элэктронноэ туяюлароваяав. На атоЛ стадии зволюция перехода выявлена аномалия туннельной проюдтаоста, связанная с скльеым структурнш разупорядочепяек в барьере. Практическая зяачимость работн:

  1. Выявлен оптималышй угол разорионтащш в мзжзэрепнба границе (0=32) для создания СКЗИДов- Изготовлени устройства с воспроизводив параметрами, работащйэ при азотной темпяратурз. По своим рабочим характеристика»*, з шл числа по уровню шумов, оет превосходят йзвестние аналоги.

  2. Полученные в иоследования: данные, в частности, о зависимости критического тока границ от угла рапорвентеции верен, позволяют описать свойства граяулнрованиях. ВТСП планок как эффективной даозефсоновской срода, определяют ройки их прпмэивния в сальпоточннх устройствах и указывает пути улучгзеная их параметров.

  1. На симметрпчной границе с углет разворота рештск 9=9 получено значение характористнческого напряябния l н=0,9 f-їВ пря 77 К, что открывает пэрспактивн щшшнэнял таких переходов в СНЧ устройствах, рзботающих па частотах до 0,4 ТГц.

  2. На искусственной МЗГ. с 6=45 в пленке їВаСиО создано плаяарное трэхэлоптродпоэ устройство, позволявдее регулировать критический свврхпроводяиий ток через слабую связь ияменением' нвпряшния нз изолированЕом затворе. НаОлюдавпиЕСЯ эффект повышения критического тона нз границах с углом р'азоривнтацяя 6=45 во внешнем электричэскоы шоле козкэт Сыть использован для создания ВТСП транзисторов.

  3. Обиаруженный эффект старения легированных ИЗГ важен для технологии изготовления сильноточных ВГСП проводов.

Апробация работы. Научные результаты, составляющие содержание., диссертации, докладывались и обсуадались на следующих конференциях.

Ионференции по физике конденсированного состояния, Студсвик, Швеция, 1990 г.; Третьей международпой конференции да сверхпроводниковой электронике, Глазго, Шотландия, 1991 г.; Конференции "Устройства нз сверхпроводниковых и квантовых эффектах и их применения", Берлин, ФРГ, 1991 г.; Третьей

- в -

кввдгнародаой конференции по материала:.! и механизмам
высокотемпературной сверхпроводимости, Каназава, Япония, 1991 г.;
Конфэренцни го высокотемпературной сверхпроводимости, Стокгольм -
Турку, ІШйцга-аишшндші, 1ЭЭЗ г.; Симпозиуме по сверхпроводимости
Соединенной международной научной конференции, НиОорг, Дания,
1993; Конференции "Передний край электронной микроскопии в
материаловедении", Окленд, CffiA, 1992; Мэздународегай конференции
ш сверхпроводимости, Пекин, КНР, 1992; Конференции-ш прикладной
сверхпроводимости,.' Чикаго, США, 1Э92; Научной конференции
сотрудников Института кристаллографии АН СССР, 1991 г. '(премия
ras. Н.В.Еелойа): семяяапах ИКАН, ФЕИ, ИФГТ и Технологического
университета Ґетеборг,

Публикации. По тема диссертации выполнено Э печатных работ, отража>2фгх основное содержание исследования.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав и' заключения. Диссертация содоркит 123 страницы маиЕнописіюго текста, 34 рисунка, I таблицу и список литературы, включащкй 156 наименований.