WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

исследования транспортных свойств серии композитов 92.5об.%Y Lu Ba Cu O + 7.5об.%Y (Al Fe ) O, где концентрация 3/4 1/4 2 3 7 3 1-x x 5 железа (Fe) х изменяется от 0 (Y Al O ) до 1 (Y Fe O ). При этом 3 5 12 3 5 реализуется кроссовер по магнитному упорядочению (парамагнетик - ферримагнетик) в несверхпроводящем ингредиенте при фиксированной эффективной толщине прослойки джозефсоноских контактов в композитах 92.5об.%Y Lu Ba Cu O +7.5об.%Y (Al Fe ) O. На рис.7 представлены 3/4 1/4 2 3 7 3 1-x x 5 зависимости электросопротивления от температуры при разных измерительных токах для образцов с малыми х < 0.15 (S+Gr(0);

S+Gr(0.003); S+Gr(0.025); S+Gr(0.1);). Из представленных, на рис.7, PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com графиков видно, что зависимости R(T) типичны для сети слабых S-I-S связей [4], а увеличение концентрации х от образца к образцу сдвигает температуру обнуления сопротивления к более низким значениям. Так же из графиков (рис.7) можно видеть, что кривые R(T) чувствительны к незначительным изменениям транспортного тока, при чем, при больших х те же значения транспортного тока сильнее сдвигают точку обнуления сопротивления. В образцах, где х 0.15 (рис.8) появляется дополнительный участок Тс1-Тm, как это имеет место для композитов (S+3.75Gr(1);

S+7.5Gr(1); S+15Gr(1)). На рис.8 представлены зависимости R(T) композитов (S+7.5Gr(0.15); S+7.5Gr(0.3); S+7.5Gr(0.4); S+7.5Gr(0.8)) при различных измерительных токах j. Видно, что при увеличении х ширина диапазона Тс1 – Тm увеличивается. Транспортные свойства композитов с большим содержанием железа (х0.15) в температурном диапазоне ниже Тm аналогичны таковым для образца S+7.5Gr(0), т.е. зависимости R(T) становятся чувствительны к относительно небольшим изменениям измерительного тока. На следующем рисунке (рис.9) представлены ВАХ образца S+7.5Gr(0.4) в различных температурных диапазонах Т

Tc0Tc. Видно, что в температурном диапазоне TTc наблюдается линейность ВАХ. Как было показано в разделе 4, величина эффективной геометрической протяженности несверхпроводящих барьеров d в композитах зависит от объемной концентрации не сверхпроводящего ингредиента. Температура Тm чувствительна к эффективной толщине барьера - она понижается с ростом d, т.е. с изменением объемной концентрации граната в композите V. Из рис.8 видно, что температура Тm смещается в область более низких температур по мере замещения алюминия железом в Y3(Al1-xFex)5O12 при фиксированной эффективной толщине не сверхпроводящего слоя d (V=7.5об.%). Таким образом, степень замещения атомов алюминия на магнитоактивные атомы железа в этом соединении так же влияет на специфическую температуру Тm. При х=0.PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com (образец S+Gr(0.15)) на зависимости R(T) появляется квазиполупроводниковый участок Тс1 – Тm, его протяженность по температуре составляет ~ 2 градуса и растет с увеличением концентрации х от образца к образцу. Таким образом, значение х=0.15 является некоторым критическим значением концентрации железа в соединении Y (Al Fe ) O 3 1-x x 5 для протекания сверхпроводящего тока. На рис.10б представлен график зависимости протяженности температурного интервала Тс1-Тm от концентрации х. Видно линейное увеличение протяженности Тс1-Тm в зависимости от х. На следующем рисунке (рис.10а) приведена зависимость плотности критического тока композитов в температуре Т=4.2К от концентрации железа х. В логарифмической шкале по jc практически все точки ложатся на прямую, что указывает на экспоненциальное уменьшение критического тока j (x).

c PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com В заключении диссертации сформулированы основные выводы работы.

1. Синтезированы двухфазные композитные образцы на основе ВТСП (YBCO 1-2-3) в которых в качестве второго (несверхпроводящего) ингредиента использовались соединения структуры граната Y (Al 3 1Fe ) O. В данном соединении (Y (Al Fe ) O ) при изменении x x 5 12 3 1-x x 5 концентрации железа х изменяется тип магнитного упорядочения от PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com ферри (при х=1) до парамагнитного (при малых х), при этом кристаллическая структура остается неизменной.

2. На основании исследований транспортных свойств композитов (температурных зависимостей электросопротивления, ВАХ) с разным объемным содержанием соединения Y Fe O в ВТСП композите, а 3 5 также с различными значениями концентрации железа х в соединении Y (Al Fe ) O показано подавление сверхпроводящих свойств слабых 3 1-x x 5 связей. При этом обнаружено необычное поведение температурных зависимостей электросопротивления в некотором температурном интервале Тс-Тm ниже температуры сверхпроводящего перехода ВТСП гранул.

3. Доказано, что в температурном интервале Т – Т имеет место только с m одночастичное туннелирование, как и выше Т. Ниже температуры Т с m протекание тока обусловлено джозефсоновским туннелированием.

4. Впервые получена зависимость критического тока двухфазных ВТСП композитов с соединением Y (Al Fe ) O от концентрации железа х 3 1-x x 5 (т.е. от типа магнитного упорядочения в несверхпроводящем ингредиенте) в данном соединении.

5. Из семейства температурных зависимостей электросопротивления определена пороговая концентрация железа х = 0.15 в композитах 92.5об.%Y Lu Ba Cu O + 7.5об.%Y (Al Fe ) O при которой режим 3/4 1/4 2 3 7 3 1-x x 5 джозефсоновского туннелирования сменяется на режим одночастичного туннелирования.

В приложениях приведены результаты работ по автоматизации научного эксперимента выполненных в Институте Физики им. Л.В.

Киренского и в Институте физики твердого тела и материаловедения, г.

Дрезден, Германия.

PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. К.А. Шайхутдинов, Д.А. Балаев, С.И. Попков, М.И. Петров. Транспортные и магнитные свойства композитов Y Lu Ba Cu O +Y Fe O, 3/4 1/4 2 3 7 3 5 представляющих сеть слабых связей джозефсоновского типа сверхпроводник-ферримагнетик-сверхпроводник // ФТТ. -2003. –Т.45. – в.10. –С.1776-1783.

2. K.A. Shaihutdinov, D.A. Balaev, D.M. Gokhfeld, S.I. Popkov, M.I. Petrov.

Transport properties of HTSC-based composites: modeling the random networks of Josephson weak links with magneto-active barriers // Journal of Low Temperature Physics. –2003. –vol.130. -№ 3/4. –pp.347-382.

3. D.A. Balaev, K.A. Shaihutdinov, S.I. Popkov, M.I. Petrov. The effect of ferromagnetic ordering in insulating component of composites HTSC+ Yttrium Iron Garnet on its transport properties // Solid State Communications.

-2003. –vol.125. –pp.281-285.

4. Д.А. Балаев, С.И. Попков, К.А. Шайхутдинов, М.И. Петров.

Исследование джозефсоновской связи через магнитоактивный барьер (ферримагнетик, парамагнетик) в композитах Y Lu Ba Cu O +Y (Al 3/4 1/4 2 3 7 3 1Fe ) O // ФТТ. -2006. –т.48. –в.11. –С.1929-1937.

x x 5 PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com Цитированная литература 1. S. Geller, H.J. Williams, G.P. Espinosa, R.C. Sherwood. Importance of Intrasublattice Magnetic Interactions and of Substitutional Ion Type in the Behavior of Substituted Yttrium Iron Garnets // The Bell System Technical J. 1964. –vol.XLIII. -№2. –pp.565-623.

2. C.Y. Chen, G.J. Pogatshnik, Y. Chen, M.R. Kokta. Optical and electron paramagnetic resonans studies of Fe impurities in yttrium aluminum garnet crystals // P.R.B. -1988. –vol.38. -№13. –pp.8555-8561.

3. Ch.S. Kim, B. Ki. Min, S.J. Kim, S.R. Yoon, Y.R. Uhm. Crystallographic and magnetic properties of Y3Fe5-xAlxO12. // J.M.M.M. -2003. –vol.254-255. – pp.553-555.

4. М.И. Петров, Д.А. Балаев, К.А. Шайхутдинов, Б.П. Хрусталев. Влияние тепловых флуктуаций на резистивные свойства композитов ВТСП + CuO // ФТТ. -1997. –т.39. -№11. –С.1956-1957.

5. Bourgeois, A. Transport in superconductor ferromagnet superconductor junctions dominated by interface resistance / O. Bourgeois, P. Gandit, A.

Sulpice, J. Chaussy, J. Lesueur, X. Grison // P.R.B. -2001. –vol.63. – pp.064517-1 – 064517-8.

Подписано в печать 11.05.Формат 6084/16. Усл. печ. л. 1,2. Тираж 70. Заказ № Отпечатано в типографии Института физики СО РАН 660036, Красноярск, Академгородок 50, стр. 38, ИФ СО РАН PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

Pages:     | 1 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»