Диссертация (1103876)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Федеральное государственное унитарное предприятие"Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина"На правах рукописиУДК 537.312.62Кульбачинский Сергей ВладимировичМногощелевая сверхпроводимость допированныхкупратовСпециальность 01.04.09 - физика низких температурДиссертация на соискание ученой степеникандидата физико-математических наукНаучный руководитель:доктор физико-математических наук,профессор Л.М. ФишерНаучный консультант:доктор физико-математических наук,профессор Я.Г. ПономаревМосква – 2016 г.ОГЛАВЛЕНИЕстр.Введение ................................................................................................................................... 4ГЛАВА 1 Сверхпроводящие свойства купратов ............................................................

13§ 1.1 Сверхпроводящие свойства ртутных купратов ...................................................... 131.1.1. Кристаллическая структура фаз Hg-1201, Hg-1212 и Hg-1223.Сверхпроводящие свойства. Квазидвумерный характер электронного транспорта 131.1.2 Купратные металлооксиды Bi2Sr2Can-1CunO2n+4 .................................................

191.1.3 Возможные механизмы спаривания .................................................................... 22§ 1.2 Сверхпроводимсть в сероводороде при высоком давлении .................................. 24§ 1.3 Постановка задачи исследования ............................................................................. 31ГЛАВА 2 Андреевская спектроскопия ВТСП.

Приготовление образцов ................. 33§ 2.1. Техника записи вольт-амперных характеристик (ВАХ) ВТСП контактов ......... 33§ 2.2 Приготовление контактов на микротрещине в ВТСП монокристаллах иполикристаллических образцах ........................................................................................

39§ 2.3 Образцы ...................................................................................................................... 43§ 2.4 Многократные андреевские отражения в SnS контактах шарвинского типа ...... 48ГЛАВА 3 Исследование многощелевой сверхпроводимости ртутных купратов .... 51§ 3.1. Андреевсая спектроскопия фаз Hg-1201, Hg-1212 и Hg-1223 .............................

51§ 3.2. Признаки многощелевой сверхпроводимости и неупругие многократныеандреевские отражения ...................................................................................................... 58ГЛАВА 4 Многощелевая сверхпроводимость в допированных купратахBi2Sr2Can-1CunO2n+4+ и Tl2Ba2Can-1CunO2n+4+ ..................................................................

71§ 4.1 Особенности допирования многослоевых купратов .............................................. 71§ 4.2 Вольт-амперные характеристики купратов Bi-2201, Bi-2212 и Tl-2212 .............. 742§ 4.3 Причина возникновения многощелевой сверхпроводимости в Bi-2201, Bi-2212,Bi-2223, Tl-2212 и Tl-2223 .................................................................................................

79ГЛАВА 5 Электромагнитные свойства джозефсоновских контактов илеггеттовская мода в купратных сверхпроводниках YBa2Cu3O7-x иTl2Ba2Ca2Cu3O10- ..................................................................................................................

82§ 5.1 Ступеньки Фиске, скорость Свихарта ..................................................................... 82§ 5.2 Экспериментальные исследования нелинейного взаимодействия джозефсоновского тока с резонансными модами контактов в слабом магнитном поле ...................

92§ 5.3 Леггеттовская мода в купратных сверхпроводниках YBa2Cu3O7-x иTl2Ba2Ca2Cu3O10- .............................................................................................................. 101Основные результаты и выводы ..................................................................................... 108Заключение .......................................................................................................................... 110Литература ........................................................................................................................... 1113ВведениеВ конце 1986 года Йоханнес Георг Беднорц и Карл Александр Мюллеробнаружили сверхпроводимость в сложном оксиде La-Ba-Cu-O с критическойтемпературой Tс36 К [1].

Достижение комнатной температуры для сверхпроводимостиостается одной из наиболее значимых и актуальных задач ученых во всем мире.Открытиевысокотемпературнойсверхпроводимости(ВТСП)поставилозадачуопределения механизма спаривания в новом классе сверхпроводяших материалов. Досих пор окончательно этот вопрос не решен, однако он стимулировал научнуюактивность, способствуя развитию различных областей физики.В декабре 2014 г. появилась публикация о наблюдении высокотемпературнойсверхпроводимости в сероводороде [2]. Под высоким давлением в алмазныхнаковальнях в сероводороде А.П.

Дроздов, М.И. Еремец и И.А. Троян обнаружилисверхпроводимость при 190 К. C одной cтороны, это рекордное значение температурысверхпроводимости, подтверждающее предсказанное металлическое состояние вметаллическом водороде или обогащенных водородом материалах. А с другой стороны– это прямое подтверждение фононного механизма спаривания в высокотемпературныхсверхпроводниках [3].Для понимания явления ВТСП и построения новой микроскопической теориисверхпроводимости необходимо детальное изучение свойств электронной и фононнойподсистем, а также установление симметрии спаривания. Последнее требует отэкспериментальных методов высокого разрешения, как по энергии, так и поквазиимпульсу. Для изучения ВТСП привлекаются различные, взаимодополняющиеспектроскопические методики.

Фотоэмиссия с угловым разрешением позволилаустановитьформуповерхностиФерми,атакжеизмеритьзависимостьсверхпроводящей щели от волнового вектора. Для туннельной спектроскопии, которая4измеряет одночастичную плотность состояний с хорошим разрешением по энергии,разрешение по квазиимпульсу практически отсутствует, то есть реализуется обратнаяпо отношению к фотоэмиссии ситуация.

Глубина зондирования в оптическомэксперименте значительно больше по сравнению с туннельной спектроскопией,поскольку из-за низкой концентрации носителей свет проникает в ВТСП до 100 нм.Способность перечисленных спектроскопических методов обеспечивать информацию овеличине сверхпроводящей щели, ее анизотропии и симметрии является необходимойдля понимания природы сверхпроводимости и проверки различных теоретическихмоделей ВТСП.В 1999 году Абрикосовым была предложена теоретическая модель, хорошоописывающаяявлениевысокотемпературнойсверхпроводимостифононныммеханизмом спаривания [4-6]. В этой модели высокая критическая температура Tс вВТСП существует благодаря нахождению вблизи уровня Ферми протяженнойособенности ван Хова с высокой плотностью состояний [4-7].

В модели Абрикосоваосновную роль в спаривании играют оптические фононы с малыми волновымивекторами [4-6,8,9]. Сильное электрон-фононное взаимодействие в ВТСП [10]подтверждается исследованиями неупругого туннелирования куперовских пар в снаправлении в BSCCO джозефсоновских контактах [11,12], данными фотоэмиссионнойспектроскопии [13,14] и исследованиями изотопического эффекта [15,16].Втеоретической работе М. Тачики с соавторами обсуждается еще один вариантфононного механизма спаривания в ВТСП [17].Альтернативой фононному спариванию в ВТСП является спаривание наспиновых флуктуациях, амплитуда которых должна быть максимальна вблизи фазовогоперехода моттовский диэлектрик - сверхпроводник [18].

Сравнительно недавно былопредположено, что недодопированные купратные ВТСП c магнонным спариванием5характеризуются двумя щелевыми энергиями p и s [19]. Существующая в широкомтемпературноминтервалеT<T*большаящель(псевдощель)p,измеряемаяфотоэмиссионной или туннельной спектроскопией, характеризует энергию связи 2pкуперовских пар, остающихся в некогерентном состоянии при Т>Тс (Тс - критическаятемпература сверхпроводящего перехода сверхпроводника). Меньшая щель s(сверхпроводящая щель), измеряемая андреевской или рамановской спектроскопией,определяет минимальную энергию 2s возбуждения сверхпроводящего конденсата приT<Tс (Tс<T* в недодопированных образцах).

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации