Стабільність структури та властивостей епітаксійних плівок - Автореферат

ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наукРобота виконана в Харківському державному політехнічному університеті Міністерства освіти України Науковий керівник: доктор фіз.-мат. наук, професор Федоренко Анатолій Іванович (зав. кафедрою фізики металів і напівпровідників Харківського державного політехнічного університету). Оболенський Михайло Олександрович (зав.кафедрою низьких температур Харківського державного університету). доктор фіз.- Захист відбудеться “__12__” _березня_1999_ р. о _14:00__ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.051.03 у Харківському державному університеті (310077, м.Відкриття явища високотемпературної надпровідності надало можливість переглянути перспективи практичного застосування надпровідників у всіх галузях науки і техніки. Проте, усі ВТНП - матеріали, у тому числі і вказані плівки схильні до втрати високих електрофізичних характеристик при тривалому зберіганні та експлуатації в умовах дії різноманітних чиннників навколишнього середовища, таких як: вакуум, опромінювання потоками іонів, протонів та електронів, ВУФ-та інші електромагнітні випромінювання, що перешкоджає їх широкому застосуванню на практиці. Наведені вище дані свідчать, що експериментальні дослідження, повязані з проблемою створення надпровідних епітаксійних плівок системи Y-Ba-Cu-O, дослідженням їх кристалічної структури при тривалому зберіганні, а також експлуатації в умовах наземної дії радіаційного випромінювання та чинників НКП є актуальними для пошуку можливостей підвищення стабільності тонких плівок YBA2Cu3O7-x. Дисертація виконана на кафедрі фізики металів і напівпровідників Харківського державного політехнічного університету і входила в НДР кафедри за такими темами: “Теоретична та експериментальна розробка і комплексне вивчення нових довговічних функціональних плівкових матеріалів з унікальними фізичними властивостями для використання в якості відповідальних елементів приладів і пристроїв новітньої техніки” (затверджена наказом Міносвіти України №78 від 21.03.91, № держреєстрації 0193V027850); “Розробка та розвиток методів створення, дослідження ВТНП плівок, вивчення закономірностей формування фазового складу, структури та властивостей для розширення їх функціональних можливостей” (затверджена наказом Міносвіти України №78 від 21.03.91 № держреєстрації 0193V027856); Отримання та дослідження плівкових, фольгових і масивних ВТНП матеріалів з високими критичними характеристиками для утворення елементної бази кріоелектроніки” (затверджена наказом ХДПУ №360-ІІ від 3.03.94 № держреєстрації 0194V044257). встановити закономірності структурних перетворень, перерозподілу кисню та зміни властивостей плівки в залежності від досконалості її структури, а саме, від розміру блоків та кутів їх розорієнтацій під впливом чинників навколишнього середовища;Використовувалися підкладки SRTIO3 різної досконалості з кутами дезорієнтацій блоків і фрагментів підкладки j[100] ~ 7-150 и j[100] 1° швидше насичуються киснем внаслідок наявності великої кількості шляхів легкої дифузії у напрямку нормалі до базових площин, таких як межі блоків і фрагментів, а також суттєвої різниці між коефіцієнтами дифузії у базовій площині і у перпендикулярному до неї напрямку. Визначено, що такий слабкий ступінь виявленої за допомогою рентгенівської дифракції орторомбічності мають також плівки, виготовлені за технологією магнетронного розпилення, в той час як для ВТНП плівок, сформованих лазерним випаровуванням, величина орторомбічності (b-a)/a ~ 0,002. Зіставлення результатів структурних досліджень із даними вимірювань електрофізичних характеристик показують, що найбільш дефектну структуру, найбільшу щільність дислокацій і найбільшу ширину переходу DT ~ 7 К, а отже і неоднорідність за киснем та елементами металів мають плівки із найбільшою дезорієнтацією блоків та фрагментів (до 15°). Пятий розділ “Вплив ВУФ-опромінення на структуру та електрофізичні властивості епітаксіальних плівок YBA2Cu3O7-x“ присвячений вивченню процесів, що відбуваються у досліджуваних плівках внаслідок іонної імплантації He і ВУФ-опромінення у повітрі та в атмосфері з високим парціальним тиском кисню. Експонування у НКП протягом року спричиняє зниження Тск на 5 К, підвищення DT на 1,3 К для плівок з разорієнтаціями ~ 150 і зниження Тск на 2 К і підвищення DT на 0,5 К для плівок з разорієнтаціями~ 70.

Основний зміст роботи