Рефераты | Рефераты по математике | Эффект возрастания критического тока в YBaCuO пленках
Эффект возрастания критического тока в YBaCuO пленкахКатегория реферата: Рефераты по математике Теги реферата: биология 8 класс, дипломная работа проект Добавил(а) на сайт: Калугин. Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 | Следующая страница реферата |
30 |
1.2 |
10 |
в 1 мкм. Для всех образцов, выращенных на различных подложках, а также имеющих различные начальные значения плотности критического тока, обнаружился эффект возрастания Jc при определенном числе термоциклов n. nmax, при котором Jc достигает максимального значения при возрастании, может лежать в пределах от 10 до 50 термоциклов. В таблице приведены значения Jc0, отношений Jc max/Jc0, Jc max/Jc min, а также nmax и nmin, для пленок на подложках SrTiO3, где Jc0 - начальное значение плотности критического тока (т.е. при n=0), а Jc max и Jc min - значения плотности критического тока в максимуме и минимуме кривой Jc(n) соответственно.
Рис. 1: Зависимость Jc(n) для образцов 1-7, выращенных на подложке SrTiO3 (100)
Как видно из зависимостей Jc(n) для различных образцов (рис. 1), значение nmax не зависит от начальнных значений Jc0, в то время как значения Jc max/Jc0 и Jc max/Jc min проявляют сильную зависимость от Jc0. Из таблицы видно,что значения Jc max/Jc0 и Jc max/Jc min больше для пленок с меньшими Jc0, а для пленок с высокими Jc0 (> 106 А/см2) эффект возрастания проявляется слабо.
Рис. 2: Зависимость Jc(n) для образцов 1-7, выращенных на подложке LaAlO3 (100)
Хотя эффект возрастания Jc наблюдается для пленок на всех трех видах подложек, тем не менее, видны некоторые отличия зависимости Jc(n). Так, например, для образца 6 на подложке из LaAlO3 наблюдается второй максимум (рис. 2), а образцы на сапфировых подложках имеют наибольшие значения Jc max/Jc min (для образца 2 на рис. 3 Jc max/Jc min=4.77).
Рис. 3: Зависимость Jc(n) для образцов 1-3, выращенных на подложке из сапфира (100)
Как
известно, токонесущая способность YBaCuO керамик определяется свойствами
межблочных (межзеренных) границ (например, [5]). Вероятно, YBaCuO пленкам также
присуща блочная структура, при этом качество пленок будет определяться
характером межблочных границ. В пользу такого утверждения говорит большой
разброс плотностей критического тока (от 102 до 107 А/см2). К параметрам, характеризующим свойства границ блоков, относятся: 1) угол разориентации 
соседних
блоков в плоскости ab [6]; 2) кислородная стехиометрия в приконтактных областях
блоков [7]; 3) вероятность сегрегации примесей на границе блоков; 4) склонность
к образованию "несобственных" или аморфных фаз на границе [8,9] и
т.д. Так как имеет место возрастание Jc, то, очевидно, следует брать во
внимание те параметры, изменения которых в процессе термоциклирования могут
привести к улучшению токонесущей способности межблочных границ. Существенное
влияние на плотность критического тока межблочной границы JcGB оказывает угол
разориентации [10-13]. В
работе [10] дается следующая зависимость:
где
jcG - плотность критического тока внутри блока, 
. В работах
[11,12] используются несколько отличные апроксимации, но во всех случаях jcGB
быстро растет с уменьшением .
С
другой стороны, в процессе выращивания в пленках могут накапливаться
значительные механические напряжения как по причине рассогласования параметров
кристаллических решеток пленки и подложки, так и из-за относительно больших
скоростей охлаждения пленок после процесса напыления. Такие механические
напряжения могут быть локализованы на границе пленка-подложка и в приграничных
областях блоков, приводя к деформации кристаллической решетки приграничных
областей [14], причем, чем больше угол разориентации , тем больше
величина упругих деформаций. Несколько десятков последовательных термоударов
вполне могут привести к существенной релаксации механических напряжений и
уменьшению величины упругих деформаций. В таком случае вполне возможно
некоторое уменьшение угла разориентации и, как
следствие, - возрастание значения плотности критического тока.
Как
отмечалось выше, наибольшее значение величины Jc max/Jc min наблюдалось для
пленки, выращенной на сапфире. Из трех рассмотренных подложек параметры
кристаллической решетки сапфира наименее согласуются с параметрами решетки
YBaCuO пленки, что приводит к более высоким значениям механических напряжений.
Соответственно происходит более существенное изменение величины угла разориентации
.
По результатам данных исследований можно сделать следующие выводы: 1) YBaCuO пленки, выращенные на различных подложках при термоциклировании проявляют эффект возрастания плотности критического тока; 2) физические параметры, характеризующие данный эффект, коррелируют с начальными значениями плотности критического тока; 3) не наблюдается какой-либо зависимости значений nmax и ширины максимума на кривой Jc (n) от начальных сверхпроводящих свойств пленок, а также от типа подложки.
Chin D.K., Duzer T.Van.// Appl. Phys. Lett. 58. 1991. P.753.
Gao J., Aarnink W., Gerritsma G.J., Veldhuis D., Rogalla H.// IEEE Trans. Magn. 27. 1991. P.3062.
Braginski A.I.// Phisica C. 185-189. 1991. P.391.
Югай К.Н., Скутин А.А., Серопян Г.М. и др. // СФХТ. 1994. Т.7, N.6. С.1026.
Мейлихов Е.З. // УФН. 1993. 163. С.27.
Dimos D., Chaudhari P., Mannhart J., LeGoues F.K.// Phys. Rev. Lett. 1988. 61. P.219.
Zhu Y., Zhang H. et al. Preprint. 1992.