Динамика магнитного потока при проникновении в y-втсп

И. М. Шушлебин

Кафедра физики твердого тела

В настоящее время точка зрения на проникновение магнитного поля в высокотемпературный сверхпроводник (ВТСП) как на последовательность возникновения трёх форм магнитных вихрей (гипервихри, флаксоны и вихри Абрикосова) получает определённое распространение (например, [1,2]). В отношении свойств естественной джозефсоновской среды особый интерес представляют процессы возникновения гипервихрей и вихрей Джозефсона.

Исследования в магнитных полях выполнялись индуктивным методом как в работах [1,3]. Измерялась величина амплитуды ЭДС индукции в катушке U₀(B_е), наводимая при воздействии на сверхпроводник переменного поля B(t) =Bsin t звуковой частоты. Измерения проводились при температуре кипения жидкого азотаТ=78К.

Результаты исследования приготовленной по 2-стадийной технологии керамики Y-Ba-Cu-O представлены на рис. 1. В области сверхмалых магнитных полей определены все известные для ВТСП критические поля: первое динамическое критическое поле – нижнее b , верхнее b ; второе динамическое критическое - нижнее b , верхнее b , критическое поле B [1,3]. Величины критических полей составили: первое динамическое критическое поле – нижнее b =11 mGs, верхнее b = 90 mGs; второе динамическое критическое - нижнее b = 133 mGs, верхнее b = 360 mGs. Критические значения характеризуют процессы проникновения гипервихрей. Обратим внимание – появление гипервихрей при b сопровождается ступенчатым изгибом (вставки рис. 1 и 2) на полевой зависимости э.д.с. индукции. Далее, в полях, превышающих 445 mGs, наблюдаем изменение отклика, связанное с проникновением флаксонов (вихрей Джозефсона) – критическое поле B

Исследование MTG керамик выявило аналогичную картину: рис.2. Соответствующие значения критических полей показаны на рис. 2. Существование двух динамических критических полей связывается с возникновением двух видов гипервихрей.

Литература

1. В. Е. Милошенко, И. М. Шушлебин, О. В. Калядин. ФТТ, 2006, Т. 48, С. 427.

2. В.В. Славкин, Э.А. Тищенко. ФНТ, 2014, Т. 40, С. 243.

3. И. М. Шушлебин. Изв. РАН (сер. физ.), 1993, Т. 57, С. 178.

УДК 538.9

Зависимость микротвердости тонких пленок Ni – ZrO2­ от режимов ионно-лучевого напыления

М.А. Каширин, О.В. Стогней, М.С. Филатов, студент гр. ПФм-121

Кафедра физики твердого тела

Рис. 1 . Зависимость микротвердости тонких пленок Ni – ZrO2, полученных в различных режимах, от номера образца (пропорционального концентрации Ni), 1 - в атмосфере аргона с холодными подложками; 2 - с добавлением кислорода и холодными подложками; 3 - с добавлением кислорода и нагревом подложек до 630 К.

Рис. 2. Зависимость сопротивления тонких пленок Ni – ZrO2 полученных: 1 - в атмосфере аргона с холодными подложками ; 2 - с добавлением кислорода и нагревом подложек до 630 К от расстояния до края подложки.

С помощью разных режимов ионно-лучевого напыления (1 – в атмосфере аргона с холодными подложками, 2 - с добавлением кислорода и холодными подложками, 3 - с добавлением кислорода и нагревом подложек до 630 К) получены три системы тонких пленок Ni–ZrO₂. В качестве подложек использовались ситалловые полоски длиной 40 мм, шириной 3,5 мм. Для измерения микротвердости (H_k) использовался прибор ПМТ – 3М с наконечником Кнупа, специально предназначенным для измерения H_k тонких пленок. Результатом измерения микротвердости систем Ni-ZrO_2, полученных с помощью различных режимов напыления, стали концентрационные зависимости H_k, изображенные на рисунке 1.

Как следует из приведенных данных, H_k пленок, полученных напылением в режимах 1 и 3, ведет себя одинаково и с ростом концентрации Ni не изменяется. Во-первых, это свидетельствует о том, что нагрев подложек до 630 К не приводит к изменению структуры получаемых пленок, что подтверждается и рентгено-дифракционным анализом. Во-вторых, что используемое при напылении парциальное давление кислорода не приводит к значительному окислению пленок. Подтверждением этого являются значения сопротивления пленок Ni–ZrO_2, полученные в разных режимах напыления (режимы 1 и 3, см. рис. 2). Очевидно, что сопротивление в обоих случаях практически одинаковое. Следует отметить, что значения микротвердости у композита Ni–ZrO₂ в среднем составляют 750 ед. Кнупа, а микротвердость пленок чистого Ni и пленок чистого ZrO₂ составила 650 ед. Кнупа и 500 ед. Кнупа соответственно.

Зависимость микротвердости Ni–ZrO₂, в случае напыления с добавлением кислорода и холодными подложками (режим 2), значительно отличается от зависимостей, полученных для образцов, напыленных в других режимах (рис.1). Как видно из рисунка, начиная с определенного момента, на концентрационной зависимости начинается рост микротвердости вплоть до значений 1400 ед. Кнупа. По всей видимости, в данном случае наличие большего количества кислорода ( = 1,5 10^-5) позволило сформировать стехиометричный оксид циркония и частично окислить поверхность кобальтовых кластеров. Сопротивление этих пленок превышает 200 МОм.

УДК 538.9