Тонкие ВТСП пленки YBCO с замороженными напряжениями

Abstract

Напряженные YBCO пленки YBa₂Cu₃O₇-δ с толщиной большей критической выращены на подложках LaAlO₃ (100) методом лазерной абляции. Напряжения замораживались в пленках быстрым охлаждением после напыления. Эти пленки имеют необычную температурную зависимость плотности критического тока: характерный минимум наблюдается в интервале температур 55–57 К. Критическая плотность тока уменьшается от 10⁶ A/cм² при 77 К до 10⁴ A/cм² и ниже. Пленки стабильны к термоциклированию от 300 К до температуры кипения жидкого азота. Исследование с помощью сканирующего туннельного микроскопа позволило сделать вывод о макроскопическом структурировании пленок с образованием доменов напряжений. Размеры доменов уменьшаются при увеличении степени напряженности пленок и составляют в среднем от 1 до 2,4 мкм. Проникновение магнитного поля в пленки с замороженными напряжениями отличается от проникновения в монокристаллические и гранулярные пленки, что также позволяет говорить о макроскопическом структурировании в напряженных пленках.

Напружені YBCO плівки YBa₂Cu₃O₇-δ з товщиною більшої критичної вирощені на підкладках LaAl₃ (100) методом лазерної абляції. Напруження заморожувалися в плівках швидким охолодженням після напилювання. Ці плівки мають незвичайну температурну залежність густини критичного струму: характерний мінімум спостерігається в інтервалі температур 55–57 К. Критична густина струму зменшується від 10⁶ A/cм² при 77 К до 10⁴ A/cм² і нижче. Плівки стабільні до термоцикліровання від 300 К до температури кипіння рідкого азоту. Дослідження за допомогою сканируючого тунельного мікроскопа дозволило зробити висновок про макроскопічне структуровання плівок з утворенням доменів напружень. Розміри доменів зменшуються при збільшенні ступені напруження плівок і складають у середньому від 1 до 2,4 мкм. Проникнення магнітного поля в плівки з замороженими напруженнями відрізняється від проникнення в монокристалічні і гранулярні плівки, що також дозволяє казати про макроскопічне структурoвання в напружених плівках.

Strained HTS YBa₂Cu₃O₇–δ films of thickness more than the critical one were deposited on LaAlO₃ substrates (100) by the laser ablation method. Strains were frozen in the films by rapid cooling just after the laser deposition. These films, which we call the «frozen-strain films», have a very surprising temperature dependence of critical current density: it has a characteristic minimum in the temperature range of 55–57 K. The critical current density at 77 K is suppressed from 10⁶ A/cm² down to 10⁴ A/cm² at 77 K and below, but these films are very stable at thermocycling from 300 Ê to the nitrogen boiling temperature. The scanning tunnel microscope study suggests that strained domains are formed in these films. The domain sizes reduce with increasing strains and average between 1 and 2.4 m. Magnetic field penetration into the frozen-strain films differs from mono and granular films. This also suggests the macroscopic structurisation of the «frozen-strain films».