Природа нелинейности I-V характеристик высокотемпературного сверхпроводника YBa2 Cu3 O7-x вблизи T0

• Автор: Васютин, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Страницы
Введение
Глава 1. Обзор исследований нелинейных
электрофизических свойств ВТСП
§ 1. Нелинейность 1-У характеристик ВТСП
вблизи Тс
§ 2. Магнитополевые зависимости
сопротивления ВТСП УВа2Си307-х
Глава 2. Модуляционный Фурье-анапиз
1-У характеристик
Глава 3. Техника проведения экспериментов
§ 1. Получение и |х||К¥ё1]рйСФика
образцов УВаеСиз'Оу!**'
§ 2. Изготовление контактов к образцам
§ 3. Установка для изучения 1-У характеристик
поли- и монокристаллов УВа2 Си3 0? _ х
§ 4. Методика измерения сопротивления
образцов УВа2Си307.х
Глава 4. Экспериментальные и расчетные данные
по электрофизическим свойствам ВТСП УВайСизОу-х вблизи Тс
§ 1. Данные, полученные на поликристаллах
УВа2Си307_х
§ 2. Данные, полученные на монокристаллах
УВа2Си3 07.х

Страницы
Глава 5. Экспериментальные результаты изучения
магнитополевых зависимостей сопротивления
поликристаллов УВа2 Си3 07 _ х при Т =« 77 К
Глава 6. Обсуждение результатов исследований
§ 1. Температурные и магнитополевые исследования 103 § 2. Нелинейность 1-У характеристик ВТСП
УВагСи307_х вблизи Тс(малые токи)
§ 3. Нелинейность 1-У характеристик ВТСП
УВа2Си307-х вблизи Тс(большие токи)
§ 4. ВТСП УВа2Си307_х при температуре
жидкого азота
Заключение
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Электрические и магнитные свойства сверхпроводников важно знать как с точки зрения их прикладного значения, так и для более глубокого понимания механизма происходящих в них процессов. Большой интерес вызывают недавно открытые высокотемепературные сверхпроводники(ВТСП) и, в частности, легко синтезируемые и стабильные ВТСП УВа2 Си3 07 _ х (х < 0,1), изучению свойств которых посвящено большое количество работ. Часть из них касается проблемы нелинейности 1-У характеристик(У(1)) данного ВТСП вблизи Тс. Выяснение природы этого явления(особенно в поликристаллах УВа2 Си3 0? _ х) необходимио для решения прикладных задач по применению этого ВТСП в качестве датчиков, элементов ЭВМ и др.
Объяснения появления нелинейности У(1) даются в различных работах либо в рамках модели Костерлица-Таулеса, либо с помощью перколяционной модели. И первую, и вторую модель авторы модифицируют таким образом, чтобы получаемая из них функция У(1) описывала экспериментальную зависимость. В большинстве работ для описания эксперимента предлагается степенная функция V ~ 1п(Т‘н) (п(Т, Н) - показатель степени, зависящий от температуры Т и напряженности магнитного поля Н). Но такое описание является весьма приблизительным и, как будет показано ниже, не совсем корректным. Поэтому требуются более обоснованные модификации вышеуказанных моделей.
Для этого необходимо комплексное изучение 1-У характеристик. Т.е. вместе с непосредственными измерениями 1-У характеристик на постоянном токе очень полезной оказывается информация о производных функции V(I), выявляющих "тонкую структуру" У(1).

§2. Изготовление контактов к образцам.
Для возможности.изучения I-V характеристик ВТСП в широкой области токов(до 200 тА) необходимо применять низкоомные контакты к исследуемым образцам. Обычно применяемое в таких случаях втирание индия в керамические образцы не позволяет получить достаточно малое сопротивление токовых контактов (минимальное сопротивление контактов, получаемых таким способом, порядка 1 Q, если площадь контакта S * 0,1 cm2). Проверка таких контактов на исследуемых образцах показала, что увеличение температуры образца, переводящее его в нормальное состояние, наступает уже при токах ~ 20 - 30 гаА.
Для получения низкоомных контактов использовался метод, изложенный в работе[98]. На поверхность образца в местах предполагаемых контактов наносилась серебряная паста, и образец отжигался в муфельной печи в атмосфере кислорода в течение 3 часов при температуре 800® С. После охлаждения до комнатной температуры к полученным серебряным площадкам с помощью индия крепились медные выводы. Такая технология обеспечивала получение контактов с сопротивлением * 2-3 mfl(удельное сопротивление образцов в нормальном состоянии вблизи Тс р * 0,2 - 0,3 rafl-era), что позволяло пропускать через образцы токи до 500 гаА без перегрева. Мощность, выделяющаяся на образце при токе 0,5 А, не превышала 0,5 mW.
К монокристаллам YBag Cu307 х вышеизложенный метод приготовления контактов не применим, т.к. нагрев монокристаллов выше 200°С приводит к ухудшению их сверхпроводящих свойств. Поэтому при исследовании монокристаллов применялись индиевые контакты с сопротивлением < 0,4 а.