Доклад доклад по физике на тему: «сверхпроводники»




НазваниеДоклад доклад по физике на тему: «сверхпроводники»
Дата публикации23.04.2014
Размер44.6 Kb.
ТипДоклад
uchebilka.ru > Физика > Доклад
Реферат скачан с сайта allreferat.wow.ua


Сверхпроводники (Доклад)

ДОКЛАД ПО ФИЗИКЕ НА ТЕМУ: «СВЕРХПРОВОДНИКИ» [pic]Выполнил ученик 10«А» классаШколы№528 ЦАО города МОСКВЫСаная А. Г. МОСКВА 14.03.1999 год Сверхтонкие YBCO пленки с Тс выше 77К Сверхтонкие (< 10нм) ВТСП пленки представляют интерес как дляфизических исследований, так и для практического использования, в частностив СВЧ-электронике: джозефсоновские переходы, полевые приборы, нелинейныеэлементы микроволновых схем, инфракрасные детекторы и т.п. Однако критическая температура Тс пленок YBCO резко снижается приуменьшении толщины ниже 10нм. Ответственность за это несут какфундаментальные механизмы (переход Костерлитца - Таулесса, передача зарядаподвижных носителей через интерфейс), так и чисто технологические причины –рассогласование параметров решетки подложки и растущей пленки. Стандартныйприем улучшения сверхпроводящих свойств сверхтонких пленок – использованиебуферного слоя между подложкой и пленкой; при этом материал буферного слоядолжен иметь неметаллические свойства и максимально близкие к YBCOпараметры решетки. Лучшим буферным материалом для YBCO оказался PrBa2Cu3O7(PBCO); его использование существенно повысило значение Тс, но важный рубежв 77К так и не был перейден. Для улучшения сверхпроводящих свойств сверхтонких YBCO пленок в отделечлен-корр. РАН Игоря Всеволодовича Грехова (ФТИ им. Иоффе РАН) предложилипринципиально 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 типичнойтолщиной ~ 30нм формируется на подложке SrTiO3. Дифракционные рентгеновскиеспектры показывают, что буферная пленка состоит из смеси фаз YBCO (с пониженным содержанием кислорода) и YBNO, имеющей кубическуюструктуру в постоянной решетки a=0.84нм. Характерный размер гранул - 100-500нм. Исследования ранних стадий роста пленок с помощью атомно-силовогомикроскопа показали, что фаза YBCO в буферном слое демонстрирует 3-Dостровковый рост, а фаза YBNO формирует ровное плато. Обе фазы сосуществуютбок о бок, и вблизи границы раздела фаз на диэлектрическом плато YBNOвсегда присутствует некоторое количество 2-D зародышей YBCO, которые могутявляться центрами зародышеобразования нового молекулярного слоя YBCO приосаждении YBCO на YBaCuNbO буферный слой. Сверхтонкие пленки YBCO, осажденные непосредственно на подложку SrTiO3,формируются путем двумерного зародышеобразования с последующим ростом вплоскости a-b. В то же время как механизмом роста сверхтонких пленок YBCOна YBaCuNbO буферном слое является локальное распространение ступеней. Врезультате сверхтонкие пленки YBCO, осажденные на SrTiO3 подложку и наYBaCuNbO буферный слой, имеют разную морфологию поверхности. Авторысчитают, что именно механизм роста путем локального распространенияступеней позволяет улучшить совершенство кристаллической структурысверхтонкой YBCO и увеличить критическую температуру. Применение принципиально нового буферного слоя позволило поднять Тс с68К до 80К (в пленке толщиной в 3 ячейки) и до 86К (в пленке толщиной в 4ячейки). Это пока лучший в мире результат для пленок YBCO такой толщины. Библиография Physica C, 1997, 276, с.18 Proc.MRS 1998 Fall Meeting, Boston, USа Контакты сверхпроводника с ферромагнетиком Исследование процессов на границе сверхпроводника с ферромагнитнымметаллом привело к необычным результатам: немонотонная зависимостьсверхпроводящей критической температуры многослойных структур ферромагнетик(F) - сверхпроводник (S), нетривиальное поведение магнитосопротивления SFSструктур и подавление сверхпроводящих свойств в результате спин-поляризованной инжекции. В конце 1998 - начале 1999 года появился ряд новых интригующихпубликаций. Так, в работе экспериментально исследовались тонкопленочныенаноструктуры, образованные кобальтом или никелем со свинцом. Основная идеязаключается в том, что андреевское отражение на FS границе оченьчувствительно к поляризации электронов проводимости в ферромагнетике.Действительно, согласно стонеровской зонной модели ферромагнетизм вметаллах обусловлен различным заполнением подзон, образуемых электронами спротивоположными направлениями спинов. В то же время для прохожденияэлектрона из нормальной обкладки в сверхпроводящую “подлетающий” к NSгранице электрон должен захватить с собой другой электрон с противоположнымимпульсом и спином, чтобы образовать в сверхпроводнике куперовскую пару (наязыке андреевского отражения это означает, что электронное состояниерассеивается в дырочное с противоположным спином и импульсом, практическисовпадающим с импульсом исходного электрона). Однако, если “подлетающий” электрон принадлежит, например, кдоминирующей подзоне ферромагнетика, то у него могут возникнуть проблемы споиском партнера, так как плотность электронов на поверхности Ферми длядругой подзоны (с противоположным спином) заметно меньше. В результатеандреевское рассеяние должно подавляться в ферромагнитных металлах вплотьдо полного исчезновения, если мы имеем дело со 100% поляризованной зоннойструктурой. Именно явление подавления андреевского отражения в NS контактахпри замене обычного нормального металла на ферромагнетик и былоподтверждено данными авторов. В другой экспериментальной работе изученсобственно эффект близости, т.е. проникновение сверхпроводящих свойстввглубь ферромагнетика. Как известно, в грязном пределе энергетическойхарактеристикой, определяющей эффект близости, является величина, равная hD/L , где D - коэффициент диффузии, а L - размер образца. Верно и обратноеутверждение: расстояние, на которое проникает сверхпроводимость, по порядкувеличины равно O h D/E, здесь E – это характерная энергия, определяющаяподавление сверхпроводящего спаривания в нормальном материале. В случаеферромагнетика 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 сосверхпроводящим алюминием очень заниженные результаты, т.е. реальная длиназатухания сверхпроводящих свойств в кобальте оказалась намного большетеоретически предсказанной. Упомянем еще теоретические расчеты проводимости мезоскопических FSструктур, выполненные R. Seviour и C. J. Lambert из Великобритани совместнос А. Ф. Волковым из ИРЭ, а также I. Zutic и O. T. Valls из США. Имипредсказано немонотонное поведение дифференциальной проводимости какфункции напряжения при напряжениях, отвечающих зеемановскому расщеплению, врайоне нулевых смещений и пр. И, наконец, остановимся на цикле работ T. W.Clinton и M. Johnson из Naval Research Laboratory (Washington), которыепредложили управляемый джозефсоновский элемент на основе простой двуслойнойгеометрии, где тонкая ферромагнитная пленка локально подавляет своиммагнитным полем сверхпроводимость в полоске, на которую она нанесена,порождая тем самым слабую связь. Наблюдение ступенек Шапиро подтвердилоналичие нестационарного эффекта Джозефсона в данной структуре, которуюавторы считают перспективным элементом будущей криоэлектроники. Библиография J. Low Temp. Phys., 1986, 63, с.307 J. Phys. Condens. Matter, 1996, 39, с.L563 Phys. Rev. Lett., 1997, 78, с.1134 Phys. Rev. Lett., 1998, 81, с.3247 Phys. Rev. Lett., 1995, 74, с.16570 Phys. Rev. B, 1998, 58, с.R11872 Appl. Phys. Lett., 1997, 70, с.1170 J. Appl. Phys., 1998, 83, с.6777 [pic]

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Доклад доклад по физике на тему: «сверхпроводники» iconДоклад по физике На тему: «Применение лазеров»

Доклад доклад по физике на тему: «сверхпроводники» iconДоклад по биологии на тему: Экологическая характеристика популяции Доклад

Доклад доклад по физике на тему: «сверхпроводники» iconРаботы
Формы участия в работе конференции: доклад на пленарном заседании, доклад на секционном заседании, стендовый доклад, участие в работе...

Доклад доклад по физике на тему: «сверхпроводники» iconДоклад на тему "Принципы построения и структура информационно-справочной...
...

Доклад доклад по физике на тему: «сверхпроводники» iconГлобальных тенденций мирового развития до 2030 года. Доклад основан...
Национальный совет по разведке США подготовил обширный доклад с прогнозами и различными сценариями ситуации в мировой экономике,...

Доклад доклад по физике на тему: «сверхпроводники» iconЗаявка на доклад
Докладчик, желает сделать доклад на Бизнес-форуме «Call Centers & crm euro 2012 Kyiv», проводимом ООО «Агентство Новый Взгляд»

Доклад доклад по физике на тему: «сверхпроводники» iconРегламент : доклад на пленарном заседании до 15 минут, секционный доклад до 10 минут
Международная научная конференция «Деятельность литературного музея в современных условиях»

Доклад доклад по физике на тему: «сверхпроводники» iconДоклад на тему «Фотосинтез»

Доклад доклад по физике на тему: «сверхпроводники» iconДоклад на тему: Сверхизлучение

Доклад доклад по физике на тему: «сверхпроводники» iconДоклад на тему менталитет

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<