Ключ. слова: диференційна провідність, тунельні контакти, прозорість бар'єра, рівняння Боголюбова - де Жена, квазічастинковий струм
Індекс рубрикатора НБУВ: В368.31

Рубрики:

Надпровідність. Надпровідники

Шифр НБУВ: Ж72631 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проаналізовано явище транспорту електричного заряду в несиметричних неоднорідних надпровідникових гетероструктурах. Показано, що на транспорт електричного заряду в тунельних переходах нітрид ніобію - ізолятор - свинець у разі збільшення прозорості бар'єра істотно впливають процеси Андріївського відбиття та проходження квазічастинок, які описуються моделлю, створеною на основі розв'язків рівнянь Боголюбова - де Жена. Експериментально встановлено, що в несиметричних двобар'єрних надпровідникових тунельних структурах відбувається ефект блокування негативного впливу "закороток" в одному з бар'єрів шляхом введення в перехід другого бар'єра. Встановлено, що надпровідниковий критичний струм Джозефсона має два критичних значення - для протікання надструму крізь обидва бар'єри та протікання надструму крізь бар'єр з більшою прозорістю. З'ясовано, що квазічастинкові I - V характеристики переходів змінюються внаслідок утворення в них Андріївських зв'язаних станів. Експериментально показано, що непружні ефекти призводять до зміни не тільки уявної, але й дійсної частини параметру порядку надпровідника, яка вимірюється в тунельних експериментах. Доведено, що відношення сигнал/шум тунельного переходу феромагнетик - ізолятор - феромагнетик підвищується, якщо його зробити двобар'єрним і між двома бар'єрами ввести в нього тонкий прошарок надпровідника. Показано, що в квазічастинковому кріотроні модуль коефіцієнта підсилення за потужністю може бути більшим за одиницю.

Індекс рубрикатора НБУВ: В368.31

Рубрики:

Шифр НБУВ: Ж72631 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Описано перспективи розвитку квантових комп'ютерів і методи практичної реалізації квантових бітів (кубітів) для квантової обробки інформації. Розглянуто два види надпровідникових приладів, які працюють на основі ступенів вільності або заряду, або фази надпровідникового параметра порядку. Одержано стійкі надпровідникові структури виду метал - ізолятор - метал на основі нітриду ніобію та сплаву молібден - реній. Показано, що потенціальний бар'єр, який виникає внаслідок окиснення NbN, має досить рівномірну структуру та може використовуватися з метою утворення переходів Джозефсона для кубітів.

Розглянуто відкриття в явищі надпровідності, яке вперше у світі експериментально виявили харківські науковці, описано можливості джозефсонівської генерації електромагнітного випромінювання, його теоретичне та практичне значення.

Показано принципову можливість фазової синхронізації у системі паралельно з'єднаних нанорозмірних джозефсонівських контактів у нестаціонарному режимі за допомогою зовнішнього високочастотного електромагнітного поля. Знайдено умови, що накладаються на амплітуду і частоту зовнішнього поля та забезпечують виникнення синхронізованого режиму генерації електромагнітного випромінювання в такій системі джозефсонівських осциляторів.

Наведено результати дослідження транспорту заряду в надпровідникових гетероструктурах MoRe - Si(W) - MoRe з гібридним бар'єром у вигляді шару напівпровідника з кластерами металу. За низького вмісту вольфраму в бар'єрі вольтамперні характеристики гетероструктури визначаються внесками у транспорт зарядів одночасно від тунельних процесів та процесів Андріївських відбивань носіїв. У разі підвищеного вмісту вольфраму в бар'єрі в гетероструктурах виникають надпровідні струми, зумовлені Андріївськими відбиваннями носіїв на інтерфейсах та одночасно резонансно-перколяційним транспортом зарядів крізь бар'єри.

Дослідження вольтамперних характеристик (ВАХ) та їхніх похідних тунельних контактів та гібридних гетероструктур на базі надпровідних та феромагнітних матеріалів під дією надвисокочастотного (НВЧ) випромінювання та магнітних полів в широкому діапазоні температур є актуальним завданням для розроблення елементної бази спінтроніки, надпровідникової електроніки (зокрема для надпровідних і квантових комп'ютерів) та надчутливих сенсорів. Проблематика. Одним із сучасних інформативних фізичних методів досліджень властивостей тунельних контактів та гібридних гетероструктур на базі надпровідних та феромагнітних матеріалів є дослідження ВАХ та їхніх похідних в області низьких температур (переважно діапазон рідкого гелію) в магнітному полі. Сюди входить дослідження магнітоопору, ефекту Холла, квантового ефекту Холла, зокрема й під дією спінової інжекції. На сьогодні не існує прецизійного комплексу терморегульованої кріогенної апаратури для досліджень ВАХ тунельних контактів надпровідних матеріалів, яка б повністю могла задовольнити потреби вивчення параметрів надпровідних матеріалів. Мета роботи - розроблення конструкції та виготовлення прецизійного терморегульованого комплексу кріогенної апаратури для досліджень ВАХ тунельних контактів надпровідних матеріалів. Результати. Виготовлено комплекс прецизійної терморегульованої кріогенної системи (діапазон температур 2,0 - 300 К) для дослідження ВАХ тунельних контактів надпровідних матеріалів. Комплекс створено на базі гелієвого кріостата рідинно-проточного типу з вбудованим надпровідним соленоїдом (НПС) (діапазон магнітного поля 0 - 2,9 Тл) та спеціалізованим маніпулятором для зміни напрямку магнітного поля, з регулятором температури, з програмованим блоком живлення НПС, автоматизованим блоком вимірювання ВАХ та програмним забезпеченням до нього. Висновки: характеристики створеного кріокомплексу не поступаються параметрам кращих західних аналогів, а за показниками економічності використання кріоагенту та сервісу перевищують їх.

Експериментально досліджено вплив магнітного поля на вольтамперні характеристики гетероструктур MoRe - Si(W) - MoRe, що складаються з надпровідних обкладок (стоп молібдену з ренієм) та гібридного напівпровідникового тунельного бар'єра з нанорозмірного шару кремнію (Si) з нанокластерами вольфраму (W). Виявлено зростання резистивної ділянки відповідних кривих і показано, що цей ефект є наслідком зміни слабкої локалізації електронів у розупорядкованому бар'єрі під впливом прикладеного магнітного поля.