Автореферат (1104938)
Текст из файла
На правах рукописиБурмистрова Ангелина ВладимировнаТеоретический анализ транспортазарядов и тепла в контактах с высокотемпературнымижелезосодержащими сверхпроводникамиСпециальность 01.04.04 - физическая электроникаАвторефератдиссертации на соискание ученой степеникандидата физико-математических наукМосква - 2013Работа выполнена на кафедре атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники физического факультета Московского государственного университетаимени М.В. Ломоносова.Научный руководитель:доктор физико-математических наук,Девятов Игорь АльфатовичОфициальные оппоненты:доктор физико-математических наук, чл.корр. РАН, заместитель директора по научной работе Федерального государственного бюджетного учреждения науки "Физико-технологический институтРоссийской академии наук"Лукичев Владимир Федорович,кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Института теоретической физики им.
Л.Д. Ландау РАНФоминов Яков ВикторовичВедущая организация:Институт Физики МикроструктурРоссийской Академии НаукЗащита состоится 20 марта 2014 г. в 16 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 501.001.66 при Московском государственном университете имениМ.В. Ломоносова по адресу: 119991, Москва, Ленинские горы, МГУ имени М.В.Ломоносова, физический факультет, Южная физическая аудитория.С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке МГУ имениМ.В.Ломоносова.Автореферат разослан20 января 2014 г.Ученый секретарьдиссертационного совета Д 501.001.66,кандидат физико-математических наукИ.Н.
КарташовОбщая характеристика работыАктуальность темы В настоящее время значительный интерес проявляется к изучению электронных и сверхпроводящих свойств высокотемпературныхжелезосодержащих сверхпроводников (пниктидов) - соединений железа (Fe) сэлементами из V группы: N, S, As, Sb, Bi. В последние несколько лет усилияученых были приложены к выяснению механизма спаривания и симметрии параметра порядка в таких соединениях, а также к пониманию их других физических свойств.Первое сообщение об обнаружении сверхпроводимости в железосодержащемсоединении (а именно, в LaO1−x Fx F eAs) появилось еще в 2006 году, однако критическая температура была совсем небольшой: Tc = 3.5K.
Настоящий прорыв вфизике высокотемпературных сверхпроводников произошел в 2008 году, когдабыло сообщено о сверхпроводимости с критической температурой Tc = 26K вдопированном фтором соединении LaO1−x Fx F eAs [1]. Вслед за этим было обнаружено, что замена La редкоземельными элементами приводит к большимзначениям критической температуры, которая достигала 55K в соединенииSmO1−x Fx F eAs.Изучение высокотемпературной сверхпроводимости в ферропниктидах чрезвычайно интересно как с фундаментальной, так и с прикладной точек зрения.С фундаментальной точки зрения ферропниктиды интересны как многозонныесверхпроводники с возможно реализующимися в них как необычными симметриями параметра порядка, так и необычными видами сверхпроводящего спаривания. Из истории изучения вида симметрии сверхпроводящего параметра порядка в высокотемпературных Y BaCuO системах известно, что окончательныйответ о виде симметрии параметра порядка (d - симметрия в случае Y BaCuOсистем) может быть получен при исследовании когерентного зарядового транспорта в их контактах с нормальным металлом и сверхпроводником.
Такие исследования предполагают как наличие достоверных экспериментальных данных, так и адекватных теорий когерентного транспорта в таких структурах [5],как это было при исследовании Y BaCuO систем. При изучении сверхпроводящих пниктидов обилие интересных и достоверных экспериментальных данных[6, 7] контрастирует с отсутствием последовательной микроскопической теории,адекватно описывающей когерентный зарядовый транспорт в их контактах снормальным металлом или другим сверхпроводником.Сложность создания последовательной микроскопической теории когерентного электронного транспорта в структурах со сверхпроводящими пниктидамиобъясняется их многозонностью, существенной непараболичностью и анизотропией их спектра одноэлектронных возбуждений, а также анизотропией и возможной знакопеременностью для различных направлений параметра порядка[2, 3].С прикладной точки зрения интерес представляет относительно высокое значение критической температуры Tc ферропниктидов, а также их естественноесродство с ферромагнитным железом, поскольку железо является одним изэлементов, из которых составлены пниктиды, и кроме того, есть экспериментальные данные об успешном напылении пленок пниктидов на железо.
Такимобразом, пниктиды являются единственными сверхпроводниками, естественносочетающимися с ферромагнетиками. Также полезным для экспериментальныхприложений является возможная изотропия параметра порядка пниктидов. Перечисленное выше должно способствовать их болометрическим и микрорефрижераторным применениям.Цель работыЦелью данной работы было создание последовательной микроскопическойтеории когерентного зарядового транспорта в гетероструктурах, содержащихмногозонные сверхпроводники, а также формулировка предложений по проведению экспериментов по выяснению типов сверхпроводящего спаривания исимметрий параметра порядка в пниктидах.
Кроме того, целью данной работыявлялось теоретическое исследование возможности болометрических и микрорефрижераторных применений пниктидов.Научная новизнаВ диссертационной работе впервые получены следующие новые результаты:1. Впервые разработан общий микроскопически обоснованный метод расчета зарядового транспорта через границу нормального металла с многозонным3сверхпроводником вне приближения эффективной массы с учетом анизотропиии неквадратичности его спектра возбуждений.2. Впервые рассчитаны ток-фазовые зависимости джозефсоновских контактов, составленных из сверхпроводника БКШ-типа с двухзонным сверхпроводником, описываемым межорбитальной анизотропной моделью сверхпроводящего спаривания.3.
Впервые рассчитаны проводимости контактов, составленных из нормального металла и двухзонного сверхпроводника, описываемого s± и s++ моделями сверхпроводящего спаривания, для случая различных углов разориентацийграницы по отношению к кристаллографическим осям сверхпроводника.4. Впервые рассчитаны тепловые потоки через гетероструктуры, составленные из нормального металла или ферромагнетика, образованного из доменов сразличными направлениями намагниченности, и двухзонного сверхпроводника,описываемого межзонной моделью сверхпроводящего спаривания.5. Впервые рассчитаны тепловые потоки через границу нормального металла с двухзонным сверхпроводником, описываемым s± и s++ моделями сверхпроводящего спаривания, методом матрицы рассеяния с учетом межзонногорассеяния на границе.Научно-практическая ценность диссертацииПолученные в данной диссертации результаты важны как с научной, так ис практической точек зрения.
Их научная ценность состоит в получении ряда новых фундаментальных результатов в области исследования электронного транспорта в структурах, содержащих высокотемпературные многозонныесверхпроводники.К ним прежде всего относится вывод граничных условий для контакта нормального металла с многозонными сверхпроводниками с необычными видамиспаривания вне приближения эффективной массы, которые позволяют учестькак сложный непараболический и анизотропный спектр нормальных возбуждений в сверхпроводнике и их многозонный характер, так и необычные видысимметрий сверхпроводящего параметра порядка.Вторым безусловно важным результатом является расчет фазовой зависи4мости джозефсоновского тока контактов, содержащих многозонный пниктид,который описывается как s± , так и межорбитальной моделями сверхпроводящего спаривания.Наконец, в диссертации теоретически доказано, что виды симметрий параметров порядка в пниктидах можно различать по изучению проводимости ихконтактов с нормальным металлом именно с нулевым углом разориентации границы по отношению к кристаллографическим осям сверхпроводника.Практическое значение сформулированных в дисссертации результатовопределяется тем, что впервые показана возможность болометрического и микрорефрижераторного применения гетероструктур, содержащих многозонныйсверхпроводник на основе железа и нормальный металл или ферромагнетик.Степень достоверности и апробация работыДостоверность полученных результатов обеспечена оптимальным выборомфизических моделей, отражающих основные свойства исследуемых систем, атакже адекватным методом их численного моделирования.
Результаты работыдокладывались на- 4-ой Всероссийской конференции молодых ученых ”Микро-нанотехноогияи их применение”, Черноголовка, 2010;- 15-ом международном симпозиуме ”Нанофизика и наноэлектроника”, Нижний Новгород, 2011;-Российско-Украинскомсеминаре”Физикасверхпроводниковыхгетероструктур”, Черноголовка, 2011;- 4-ой международной конференции ”Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости”, (ФПС 2011), Москва-Звенигород, 2011;- 1-ой национальной конференции по прикладной сверхпроводимости,(НКПС-2011), Москва, 2011;- 16-ом международном симпозиуме ”Нанофизика и наноэлектроника”, Нижний Новгород, 2012;- международной конференции ”Micro- and Nanoelectronics - 2012”, Звенигород, 2012;- 17-ом международном симпозиуме ”Нанофизика и наноэлектроника”, Ниж5ний Новгород, 2013;Результаты диссертации отражены в 19 публикациях, в том числе в семистатьях в научных реферируемых журналах [A1]-[A7], рекомендованных ВАК,а также в 12 тезисах докладов конференций [A8]-[A19].Личный вклад автораВ диссертации приведены результаты, полученные непосредственно авторомили при его активном участии.
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.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
