Комплексная проводимость пленок классических и высокотемпературных сверхпроводников в субмиллиметровом диапазоне

• Автор: Пронин, Артем Вадимович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 102 с. : ил.

Содержание
Введение
ГЛАВА I. Электродинамические свойства сверхпроводников
§1.1. Обзор современного состояния исследований электронного
спектра сверхпроводников
§ 1.2. Феноменология динамического отклика проводников и сверхпроводников
1.2.1. Общие свойства функции отклика
1.2.2. Механизмы поглощения в проводниках
Модель проводимости Друде
Температурная зависимость проводимости в
металлах. Формула Блоха-Грюнайзена
1.2.3. Механизмы поглощения в сверхпроводниках
Уравнения Лондонов. Двухжидкостная модель
Обобщенная двухжидкостная модель
Комплексная проводимость в теории БКШ
ГЛАВА II. Методика эксперимента
2.1. Обзор методов исследования электродинамических свойств высокопроводящих материалов
2.2. Техника ЛОВ спектроскопии
2.3. Пропускание тонких пленок
2.4. Характеризация образцов
Подложки
Пленки
2.5. Типичные спектры. Обработка экспериментальных данных
ГЛАВА III. Комплексная проводимость классических сверхпроводников в миллиметровом-субмиллиметровом диапазоне

3.1.1. Нормальное состояние
3.1.2. Размерный эффект
3.1.3. Сверхпроводящее состояние
3.1.4. Определение электродинамических параметров
§ 3.2. N1)
3.2.1. Нормальное состояние
3.2.2. Сверхпроводящее состояние
3.2.3. Определение электродинамических параметров
3.2.4. Влияние сильной электрон-фононной связи на спектры комплексной проводимости
ГЛАВА IV. Комплексная проводимость высокотемпературных сверхпроводников в миллиметровом-субмиллиметровом диапазоне
§4.1. ЬаЗгСиО
4.1.1. Спектры комплексной проводимости в нормальном и сверхпроводящем состоянии
4.1.2. Параметры зоны дополнительного поглощения
4.1.3. Глубина проникновения
§ 4.2. УВаСиО
Заключение
Литература

Введение
Открытие высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП) в купратах [1,2] вызвало лавинообразный рост количества работ, посвященных исследованию новых веществ, и способствовало усилению интереса к другим сверхпроводникам - как экзотическим (например, органические сверхпроводники и материалы с тяжелыми фермионами), так и классическим. Более десяти лет, прошедших с момента этого открытия, не привели к созданию общепринятой теории ВТСП, механизм сверхпроводимости в купратах все еще не ясен. Поэтому экспериментальные исследования сверхпроводимости, как высоко-, так и низкотемпературной, особенно нетрадиционными методами, остается актуальной задачей.
Перспективным направлением поиска механизма сверхпроводимости и, в частности, установления симметрии сверхпроводящего состояния является изучение электронного спектра сверхпроводников в широкой области энергий. Среди экспериментальных методов решения этой задачи важное место занимают исследования поверхностного сопротивления в радиочастотной и микроволновой областях, инфракрасная (ИК) и оптическая спектроскопия. На сегодняшний день одним из наиболее актуальных и малоисследованных в экспериментальном отношении является вопрос о температурном и частотном поведении динамического отклика сверхпроводников в области миллиметровых (ММ) и субмиллиметровых (СБММ) волн.
Интерес к исследованию электронного спектра в этом диапазоне обусловлен несколькими причинами. Для высокотемпературных сверхпроводников теоретические модели предсказывают существование в этом диапазоне узкой температурно-зависимой зоны поглощения, форма и температурная эволюция которой связаны с симметрией основного состояния сверхпроводника. Во многих классических сверхпроводниках именно на этот диапазон приходится энергетическая щель, которая должна отчетливо проявляться в спектрах проводимости. Определение оптическими методами параметра щели, его температурной зависимости и поглощения на частотах ниже щели могут дать информацию о

нюаторов используются полупрозрачные металлические пленки, напыленные на тонкую лавсановую подложку. Образец размещается в тракте плотно прижатым к металлической диафрагме.
Температура образцов может изменяться от гелиевых температур до нескольких сотен градусов Цельсия. Для этой цели применяются криостаты и термостаты оптического типа, общей чертой которых является использование в качестве окон тонких полимерных пленок, обеспечивающих в трактате минимальный уровень стоячих волн [60].
Управляется спектрометр с помощью персонального компьютера.
На рис. 2.1 представлена основная измерительная схема «Эпсилона» -схема измерения энергетического коэффициента пропускания 3(у) и фазового сдвига прошедшей сквозь образец волны ср(у). Запись спектров 3(у) и ср(у) производится раздельно. Спектр 3(у) записывается в простой схеме на пропускание; при этом одно из плеч интерферометра не используется. Генератор запускается в режиме сканирования частоты, которое осуществляется по точкам путем ступенчатой перестройки питающего ЛОВ напряжения. Сигнал на приемнике регистрируется в зависимости от частоты излучения. С целью исключения аппаратной функции спектрометра процедура повторяется дважды - с образцом и без образца в тракте. Спектр 3(у) рассчитывается путем почленного деления двух массивов чисел - основного на калибровочный.
Понятно, что из-за чрезвычайной сложности аппаратной функции ЛОВ-спектрометра точность измерения спектра 3(у) решающим образом зависит от того, насколько точно совмещаются по частоте основной и калибровочный массивы. В спектрометрах «Эпсилон» повторяемость измерений по 3 в зависимости от диапазона и скорости перестройки частоты характеризуется величинами 1 - 0,1%. Указанные цифры - это типичный разброс данных по 3 в отдельно взятой частотной точке при сравнении нескольких одинаковых последовательно снятых спектров 3(у). Разброс точек в спектрах 3(у) обычно не превышает нескольких процентов, хотя следует заметить, что этот параметр весьма зависим от многих факторов и, в первую очередь, от абсолютной величины самого пропускания образцов.