Новости Словари Конкурсы Бесплатные SMS Знакомства Подари звезду
В нашей
базе уже
59876
рефератов!
Логин

Пароль

Сверхпроводники (Доклад)

Сверхпроводники (Доклад).
Сверхпроводники (Доклад) ДОКЛАД
ПО ФИЗИКЕ

«СВЕРХПРОВОДНИКИ»

[pic]



Выполнил ученик 10«А» класса
Школы№528 ЦАО города МОСКВЫ
Саная А. Г.



МОСКВА 14.03.1999 год
Сверхтонкие YBCO пленки с Тс 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 Тс 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 PrBa2Cu3O7
(PBCO); его использование существенно повысило значение Тс, 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 YBa2NbO6 (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 SrTiO3. 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 SrTiO3,
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 SrTiO3 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 Тс 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.
Библиография
Physica C, 1997, 276, с.18
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
Умар.Ш. был тут !!!!!
 
давайте изгоним мат !!!
 
ДОБРОЙ НОЧИ ОТ Ъ
ЛОКИ ИНО
 
ДМК МЭ
 
где инфааа?