Введение к работе
Аюхши>ишііь изучения влияния дефектов, в том числе и ралда ционных. в сверхпроводниках связана с перспективой их использования в магнитных системах, работающих в радиационных полях [Влияние облучения на Физические свойства перспективных упорядоченных сверхпроводников А.С.Александров. В. Р.. Архипов. Б.Н. Гощиц-кий. В. Ф.Елесин.- М.: Энергоатомиздат. 1989]. Для ВТСП материалов эти исследования приобретают особую важность вследствин чрезвычайной чувствительности данных соединений к дефектам. Наиболее корректным методом создания разупорядочеиня является облучение исследуемых образцов высокоэнергетическими частинами. По сравнению с другими способами разупорядочения. например, термическим и химическим - это чистый с Физической точки зрения метод, т.к. он не меняет химический состав соединения.
.Новые высокотемпературные сверхпроводники оказались в значительно большей степени, чем традиционные сверхпроводники чувствительны к дефектам. При некотором критическом значении Флюенса высокоэнергетических частиц Фс. их критическая температура обращается в ноль . а удельное электросопротивление в нормальном состоянии неограниченно увеличивается. [В. Ф. Елесин. И. А. Руднев Влияние радиационных дефектов на критический тек высокотемпературных сверхпроводников (обзор)- СФХТ.Л. 11. 2055-2071, 19911. К настоящему времени опубликовано большое число работ, посвященных влиянию ионного, нейтронного, электрононпого и др. облучений на критическую температуру, критический ток J .удельное электросоп-ротивление р. .структуру и другие параметры высокотемпературных сверхпроводников. При этом результаты измерений сильно зависели от исходного качества исследуемых образцов [В. Ф. Елесин. П. В. Жилин. В. К. Жучков, и др. Влияние радиационных дефектов на критическую температуру и электросопротивление пленок УВагСиз07-х с различной исходной концеитраішей дырок. -СФХТ. 5. 12. 2315. 19921, что требует применения надежной методики приготовления однофазных, с заданными свойствами образцов ВТСП.
Как известно, одним из основных фундаментальных параметров езерхпроводпмков является энергетическая толь в спектре одиочас-
тичных возбуждений д. Информация о значении и поведении данного параметра под влиянием внешних факторов необходима для выяснения характера спаривания, и. следовательно, і для понимания механизма сверхпроводимости. Однако, экспериментальное изучение энергетической щели в BTQ1 столкнулось с рядом трудностей, связанных со спецификой данных соединений. Это. в первую очередь, чрезвычайно малая длина когерентности, и высокая подвижность кислорода, что приводит к сильной модификации поверхности образцов данных соединений. Все это требует проведения дополнительных исследований сверхпроводящего параметра порядка.
В литературе полностью отсутствует информация о влиянии дефектов на энергетическую щель в ВТСП. В то же время, существующие теоретические модели, претендующие на описание свойств рэзупоря-доченныхВТСП. предсказывают принципиально различное поведение д при увеличении концентрации дефектов. Такое положение обуславливает крайнюю необходимость проведения детального исследования влияния разупорядочения на энергетическую щель в ВТСП.
Цлью_настоящей_работы_ было экспериментальное исследование влияния стехиометрических и радиационных дефектов на энергетическую щель соединении YBaCu CL .
2 3 7-х
Научная_новизна_результатов;. - В диссертации:
Разработан оригинальный магнитометр на основе сверхпроводящего кванового интерференционного прибора;
Разработана и смонтирована установка прецизионного образования и исследования характеристик точечных контактов;
Изучены особенности эффекта.андреевского отражения в точечных контактах типа N-NS (S-YBa Си 0„ ). Определено значение д вдоль
2 3 7-х
кристаллографической оси с. Сделан вьгоод о существовании сильной анизотропии энергетической щели в данном соединении;
- Впервые исследовано влияние дефектов стехиометрии и ионного
облучения на энергетическую щель в YBa Си. О . Обнаружено, что
2 3 7-х
д*0 концентрации дефектов N>N . когда Т =0. что может
С С
свидетельствовать о существовании локализованного Бозе-конденсата куперовских пар в разупорядоченных ВТСП.
- ' Изучены нелинейные явления в контактах нормальный металл-поликристаллы VBa2Cua07; . Определено значение A d данном соединении. Изучены проявления джозєфсоновских слабых связей между гранулами керамики VBa Си О . Показано, что свойства данных контактов наиболее адекватно описываются SNINS типом слабой связи;
Проведено детальное исследование процессов вакуумной термодесорбшш кислорода из соединения VBa2Cu307_x. на основании чего разработан метод получения высококачественных поликристаллов данного соединения;
Перечисленные вше результаты получены впервые и вьш.ос_а:са
на затиту.
Практическая^№ииость_работы._ Полученные в диссертации результаты в значительной степени дополняют имеющийся экспериментальный материал о поведении энергетической щели в ВТСП, и являются определении,! иагом на пути понимания физики сверхпроводимости в данных материалах. Результаты работы могут быть применены для прогнозирования влияния дефектов на Физические свойства ВТСП. используемые на практике.
Адшійшіид E&sxm-iaxQfi. Результаты настоящей диссертации опубликованы в 7 статьях в.журналах "ЖЭТФ". "Physica С". "ФНТ", "СФХТ".в сборнике МИФИ и представлены в докладах на трех Всесоюзных конференциях.и совещаниях: Рабочее совесапио по проблемам высокотемпературной сверхпроводимости Сг.Свердловск, июнь 198? г.); Всесоюзное совещание "Физикохимил и технология сверхпроводящих материалов " С г.Москва, сентябрь 1G8G г. ); XXV Всесоюзное совещания по Физике низких температур (г. Ленинград, октябрь 1S03 г.); и на 1-ой конференции МИФИ "Высокотемпературная сверхпроводимость"' (Москва^ ишь 1990 г.).и защищены 'двумя Авторскими Свидетельствован!! на изобретение.
5"
Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из четырех разделов и "Заключения". Обншп объем 126 страниц основного текста. 45 рисунков, одна таблица, список литературы из І17 наименований на 13 страницах.