Отдел сверхпроводящих и мезоскопических структур

Перейти к контенту

Главное меню:

Исследования
Транспортные явления в наноструктурированных сверхпроводниках
Мы изучаем искусственные слоистые и гранулированные сверхпроводящие системы, состоящие из слоев и гранул низкой размерности
   Объекты исследований:                          
  • гетероструктуры AIVBVI
  • сверхрешетки металл-изолятор
  • золь-гель гранулированные пленки
  Явления:                               
  • внутренний пиннинг и вихревая решетка многослойных структур
  • крип магнитного потока
  • переход сверхпроводник-изолятор
  • аномальный гистерезис ВАХ
Сверхпроводящие гетероструктуры  AIVBVI
 Структура 
Гетероструктуры изготовлены из халькогенидных соединений: PbS, PbSe, PbTe, YbS, YbSe, YbTe, EuS, EuSe, EuTe. Это полупроводники с кристаллической структурой NaCl-типа. Разница в периоде кристаллической решетки автоматически компенсируется путем образования сетки дислокаций несоответствия на интерфейсе между слоями во время приготовления. Период сетки изменяется от 5.2 до 23нм в зависимости от комбинации полупроводников в гетероструктуре.
 Проводимость 
Если хотя бы один из полупроводников является узкозонным, то упругое напряжение вдоль дислокационных линий приводит к перестройке энергетического спектра носителей заряда: из-за инверсии валентной зоны и зоны проводимости дислокационная сетка приобретает металлические свойства.
 Сверхпроводимость 
Данные гетероструктуры переходят в сверхпроводящее состояние с критической температурой Tc  6.5K. Сверхпроводимость свойственна только гетероструктурам, в то время как отдельные слои являются полупроводниками.
 Размерность 
Размерность и период самоорганизованных интерфейсных наноструктур можно изменять путем выбора типа полупроводников, толщины слоев и их количества. Можно изготовить следующие структуры:
- массивы квантовых точек со слабыми джозефсоновскими связями;
- непрерывные сверхпроводящие сетки;
- квази-3D структуры - многослойные объекты.
Размерность и анизотропию этих сверхпроводящих наноструктур хорошо видно из поведения верхних критических магнитных полей. Сверхрешетки демонстрируют 3D-поведение вблизи Tc, а при понижении температуры наблюдается кроссовер к 2D-поведению. Критические магнитные поля двухслойных гетероструктур более анизотропны - наблюдается переход от 2D- к 1D-поведению. Резкая расходимость в зависимостях перпендикулярных критических магнитных полей является характерным свойством сверхпроводящих наносеток.
 Переход сверхпроводник-изолятор 
Сверхпроводящая сетка на интерфейсе двухслойных гетероструктур с тонкими слоями не является сплошной и подобна джозефсоновской среде. В этом случае наблюдаются признаки индуцированного магнитным полем квантового перехода сверхпроводник-изолятор. А именно: веерный набор зависимостей R(T), записанных в различных магнитных полях, и пересечение кривых R(B) при разных температурах.
 
Назад к содержимому | Назад к главному меню