Механизм образования, стабилизации и физические характеристики высокотемпературных сверхпроводящих пленок Nb3Ge и Nb3Si

• Автор: Печень, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 196 c. : ил

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Получение высокотемпературного сверхпроводящего соединения МЬ56е

1.2. Стабилизация фазы МЬ5Се

1.3. Попытки создания ВСФ

1.4. Аномальные свойства соединений со структурой А15

1.5. Исследование электронных характеристик соединения МЬ^бе

Глава 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1. Методика изготовления образцов

2.2. Оптимизация режимов осаждения

2.3. Измерение критической температуры и резистивных характеристик образцов

2.4. Измерение температурной зависимости верхнего критического магнитного поля

2.5. Исследование морфологии, структуры и химического элементного состава образцов
2.6. Приготовление мостиковых и туннельных контактов на основе пленок ЫЬ3Ье . Измерение критических токов, ВАХ мостиков и туннельных переходов
2.7. Изготовление полосковых СВЧ резонаторов из
№Ь3Се. и измерение их добротностей
Глава 3. ОБРАЗОВАНИЕ И СТАБИЛИЗАЦИЯ НЕРАВНОВЕСНОЙ ФАЗЫ
А15 В ПЛЕНКАХ
3.1. Свойства пленок ЫЬ -бе , изготовленных в

различных условиях
3.1.1. Жесткие режимы
3.1.2. Мягкие режимы
3.2. Стабилизация фазы Nb5Ge кислородом
3.2.1. Влияние присутствия кислорода при
осаждении пленок Nb~Ge на их Т„

3.2.2. Морфология пленок Nb-Ge
3.2.3. Распределение химических элементов
вблизи поверхности пленок Nb~Ge
3.3. Взаимосвязь электрофизических характеристик
и структуры пленок Nb-Ge
3.3.1. Рентгенографическое изучение пленок, полученных в мягких режимах
3.3.2. Особенности структуры пленокЫЬ"бе,Полученных в жестких режимах
3.3.3. Корреляции Тк с резистивными характеристиками образцов и предельное значение Тк в NbjGe
3.4. Синтез сверхпроводящей фазы Nb3St
3.4.1. Образование фазы AI5 в пленкахNb-Ge-Si.. Ю4
3.4.2. Стабилизация фазы AI5 в пленках Nb-jSi
Глава 4. ЭЛЕКТРОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОЕДИНЕНИЯ NbjGe
4.1. Температурная зависимость Н^ пленок Nf^Ge
4.2. Метод и алгоритм определения электронных характеристик
4.3. Температурная зависимость сопротивления пленок Nb~Ge и Nb-So
Глава 5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Механизм роста и стабилизация ВСФ NbjGe и

в пленках
5.2. Зависимость электронных характеристик соединения ИЦСе. от длины свободного пробега и температуры
5.3. Факторы, определяющие высокие Тк мЬ3бе и
других соединений со структурой А15
Глава 6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЛЕНОК В КАЧЕСТВЕ ЭЛЕМЕНТОВ
МИКРО- И СВЧ ЭЛЕКТРОНИКИ
6.1. Туннельные и мостиковые контакты на основе
пленок №>3<зе
6.2. Сверхпроводящие микрополосковые СВЧ резонаторы из №3&е.
Заключение
ЛИТЕРАТУРА

валась с одного края пинцетом и снималась как одно целое. Полоска пленки оксилялась на воздухе еще 15-30 минут и образцы помещались в вакуумную установку, где поперек центральной полоски напылялись 5-6 полосок свинца разной ширины. Верхние элект-
— ц о
роды осаждались в вакууме ^10 Тор со скоростью ^100 А/сек

и имели толщину ^3000 А. Площади контактов, полученных в пе-

рекрестиях полосок, составляли 0,1 - 0,3 мм
Исследование нестационарных процессов в микромостиках под действием СВЧ-излучения проводилось в основном с использованием мостиковых контактов, полученных двойным скрайбированием. СВЧ-излучение частотой 1,9-4 ГГц подавалось в криостат по кабелю, заканчивающемуся петлей. Образец находился в медном стакане вблизи этой петли, а термометр (типа Аллен-Бредли) - на внешней стороне стакана /132/.
ВАХ мостиков и туннельных переходов измерялись обычным четырехзондовым методом. Ток через контакт задавался генератором линейноменяющегося тока, а напряжение усиливалось фотоусилителем ФИ6. Регистрация ВАХ производилась двухкоординатным самописцем.
Критические токи измерялись, как правило, в мостиках, полученных однократным скрайбированием. Погрешность измерения критической плотности тока составляла 10-50/ и, в основном, задавалась неточностью в определении с/ и ширины мостика (ширина измерялась при помощи оптического микроскопа твердомера ПМТ-3, погрешность увеличивалась с уменьшением ширины мостика). Величина критического тока определялась по началу возникновения (исчезновения) напряжения на образце при фиксированных значениях температуры.