Исследование ВТСП YBCO пленок с замороженными напряжениями

• Автор: Коноваленко, Константин Борисович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 100 с. : ил.

Глава 1. Выращивание напряженных тонких ВТСП УВСО пленок методом лазерной абляции

1.1. Физические процессы на УВСО мишени при поглощении лазерного импульса

1.2. Лазерный факел

1.3. Физические процессы роста УВСО пленки на кристаллической подложке

1.4. Методика выращивания УВСО пленок с замороженными напряжениями

Глава II. Экспериментальные исследования ВТСП УВСО пленок с замороженными напряжениями
2.1. Исследования температурных зависимостей плотности критического тока ВТСП УВСО пленок

2.2. Исследование магнитных свойств ВТСП УВСО пленок

2.3. Экспериментальные исследования сверхпроводящих УВСО пленок с помощью метода эллипсометрии

2.3.1. Физический принцип работы эллипсометра

2.3.2. Описание работы лазерного эллипсометрического комплекса ЛЭК-9105

2.3.3. Оптические свойства УВСО и ЬАО
2.3.4. Методика эксперимента
2.3.5. Результаты исследований
2.4. Экспериментальные исследования напряженных ВТСП УВСО пленок методом туннельной микроскопии и спектроскопии
2.4.1. История развития туннельной микроскопии
2.4.2. Физический принцип работы туннельного микроскопа
2.4.3. Описание работы экспериментальной установки СММ-2000Т
2.4.4. Характеристики исследуемой поверхности
2.4.5. Методика эксперимента
2.4.6. Вольтамперные характеристики напряженных пленок
2.4.7. Вольтамперные характеристики с характерными максимумами
2.4.8 Определение размеров доменов напряжений
Глава III. Теоретическая модель напряженного состояния ВТСП УВСО пленок
Глава IV. Изготовление СКВИДов на основе ВТСП УВСО пленок с замороженными напряжениями
4.1. Типы Джозефсоновских переходов в сверхпроводящих структурах
4.2. Процесс создания и дизайн бс-СКВИДа на основе напряженных пленок
4.3. Измерение чувствительности СКВИДа на основе пленок с замороженными напряжениями
Заключение
Литература

Проблема напряженных состояний
Актуальность проблемы
Высокотемпературная сверхпроводимость (ВТСП) является одной из преуспевающих отраслей науки. Ее стремительные темпы видны по числу публикуемых статей, роста критической температуры перехода в сверхпроводящие состояние. Создана огромная база по структуре всех известных ВТСП материалов и их свойствах.
Предложено большое количество теоретических моделей для объяснения многих явлений, происходящих в ВТСП структурах, результаты которых очень близко описывают экспериментальные данные.
Однако вопрос о природе сверхпроводимости и многих свойствах сверхпроводников до сих пор остается открытым.
Одним из таких вопросов является проблема напряженных состояний, которая является на сегодняшний день наиболее актуальной, поскольку раскрывает новые возможности и открытие много интересных явлений. Напряженные состояния дают совершено новые направления в физике материалов. Одно из таких явилось создание на основе напряженных ВТСП пленок уникальных сверхчувствительных датчиков СКВИДов - сверхпроводящее квантовое интер-ферометрическое устройство (Superconducting Quantum Interference Device -SQUID).
Состояние проблемы
Теоретические и экспериментальные исследования природы ВТСП далеки до завершения [1-4], тем не менее, за 20 лет успешного изучения ВТСП с помощью самых современных экспериментальных методов накоплен огромный фактический материал и построены теоретические модели для описания уникальных свойств ВТСП. Отметим, что вплоть до настоящего времени отсутствует согласие в выборе механизма спаривания, хотя существование изотопичеоптических и электронных микроскопов. Это также и профилометр с беспрецедентным разрешением. Сканирующий зондовый микроскоп может измерять такие физические свойства, как, например, проводимость поверхности, распределение статических зарядов, магнитных полей и модуля упругости, свойства смазочных пленок и др. Современные приложения СЗМ весьма разнообразны. Изображения, получаемые с помощью СЗМ, относятся к разряду создаваемых микроскопическими методами образам, которые достаточно легко интерпретировать. В случае электронного или оптического микроскопа принцип получения изображения базируется на сложных электромагнитных дифракционных эффектах. Поэтому иногда могут возникнуть затруднения при определении, является ли некоторый элемент микрорельефа поверхности выступом или впадиной. Напротив, СЗМ регистрирует истинно трехмерные параметры. На СЗМ-изображении выступ однозначно предстает выступом, а впадина ясно видна как впадина (с учетом поправок). На получаемых при помощи оптических или электронных микроскопов изображениях, например, плоского образца, состоящего из чередующихся отражающих и поглощающих участков, могут возникать искусственные изменения контрастности. Атомно-силовой микроскоп, в свою очередь, практически безразличен к изменениям оптических или электронных свойств и дает информацию об истинной топографии поверхности.
Начало работам по сканирующей туннельной микроскопии и спектроскопии в России было положено Хайкиным М. С. [125], создавшим первый в стране СТМ вскоре после изобретения в 1982 году этого прибора Биннингом и Ро-рером. В его лаборатории была создана серия микроскопов различного назначения: СТМ с большим полем зрения, высоковакуумный СТМ, низкотемпературный СТМ и так далее.
2.4.2. Физический принцип работы туннельного микроскопа
Принцип работы СММ-2000Т, как сканирующего туннельного микроскопа, очень прост. Прецизионные двигатели приближают очень острую платиновую иглу к проводящей поверхности образца (рис.2.12).