Сверхпроводники
товых
станций
Superconductor Technologies, Inc (STI) получила заказ от провайдерской
службы сотовой связи на изготовление 16-ти систем фильтров – SuperFilterTM.
Это – самый большой заказ в мире на производство сверхпроводящих устройств
для систем связи за всю историю. В течение II квартала 1998г. фирма уже
провела с блестящими результатами испытания 14 систем фильтров в 12-ти
провайдерских службах. Испытания показали, что применение системы
SuperFilter увеличивает на 100% пропускную способность телефонного канала.
Ожидая роста заказов, STI запускает новые производственные мощности для
выпуска SuperFilter – помещение площадью 1800м2. Сейчас фирма может
выпускать одну систему в день, а к концу года увеличит производительность
до 3 систем в день. Производственный цикл включает осаждение ВТСП пленок,
изготовление микросхем, сборку и упаковку схем, изготовление дьюаров,
сборку рефрижераторов (cryocooler), сборку и испытание всей системы.
Другой производитель ВТСП систем для базовых станций сотовой связи -
Conductus, Inc , получил заказы на свою продукцию ClearSiteTM для
провайдера Booz-Allen & Hamilton. ClearSiteTM комбинирует лучшие качества
ВТСП фильтров и криогенных малошумящих выпрямителей. Система была успешно
испытана в полевых условиях.
Потенциал парного взаимодействия вихрей в сверхпроводнике второго рода.
Прямое измерение
Магнитные вихри в сверхпроводниках второго рода привлекают к себе внимание
со времени предсказания их существования Абрикосовым. Именно свойства
коллектива магнитных вихрей определяют такие важные характеристики
сверхпроводников как критический ток и верхнее критическое поле. Эти
свойства, в свою очередь, обусловлены двумя факторами: 1) взаимодействием
вихрей друг с другом и 2) взаимодействием вихрей с центрами пиннинга,
образующимися вследствие нарушения идеальной периодичности кристаллической
решетки сверхпроводника. Микроскопические механизмы, ответственные за
упомянутые два взаимодействия, активно исследовались теоретиками. Что же
касается эксперимента, то до недавнего времени физики могли судить об этих
взаимодействиях лишь косвенно, анализируя поведение магнитного потока в
сверхпроводниках.
Разработка методики наблюдения магнитных вихрей "в реальном времени" с
помощью лоренцевской микроскопии [1,2] в принципе делает возможными прямые
измерения как потенциала пиннинга, так и потенциала взаимодействия вихрей
между собой. Лоренцевская микроскопия основана на отклонении электронного
луча просвечивающего электронного микроскопа магнитным полем, что позволяет
наблюдать в сверхпроводнике отдельные вихри и отслеживать их движение.
Впервые эта методика применена к исследованию магнитных вихрей в работе [3]
коллектива американских (University of Chicago, Argonne National
Laboratory) и японских (Hitachi Ltd.) физиков. Была изучена тонкая пленка
ниобия толщиной 100нм и средним размером зерен около 300мкм. Образец
помещали на подставку электронного микроскопа и охлаждали в отсутствие поля
до T =4.5K<1.8мкм. Она достаточно хорошо
совпала с известным лондоновским потенциалом U(r)~K0(r/l ), где K0 -
функция Макдональда, l - глубина проникновения магнитного поля в
сверхпроводник. Наилучшее соответствие достигается при выборе l =(39.1±
0.7)нм, что неплохо согласуется с табличным значением l =(45± 1)нм при
T=4.5K. К числу не совсем понятных особенностей экспериментальной функции
U(r) следует отнести небольшой минимум U при r=0.7мкм. Авторы [3] полагают,
что он обусловлен систематическими ошибками, которые могут быть существенно
уменьшены путем увеличения времени наблюдения за движущимися вихрями.
Основной целью статьи [3], как отмечают ее авторы, была верификация новой
методики на хорошо изученном материале (ниобии). Дееспособность этой
методики подтверждена, что делает ее перспективной для исследования свойств
других, пока еще недостаточно хорошо изученных сверхпроводников, в том
числе слоистых ВТСП. Например, представляется исключительно интересным
проверить теоретическое предположение [4,5] о ван-дер-ваальсовском
характере взаимодействия вихрей в NbSe2 и Bi2Sr2CaCu2O8.
K. Harada et al., Science 274 (1996) 1167
T. Matsuda et al., Science 271 (1996) 1393
C.-H. Sow et al., Phys. Rev. Lett. 80 (1998) 2693
G. Blatter and V. Geshkenbein, Phys. Rev. Lett. 77 (1996) 4958
S. Mukherji and T. Nattermann, Phys. Rev. Lett. 79 (1997) 139
Ферми-поверхность Sr2RuO4: эффект де Гааз-ван Альфена против фотоэмиссии с
угловым разрешением
Открытое недавно соединение Sr2RuO4 замечательно тем, что является пока
единственным примером слоистого перовскита, не содержащего меди, в котором
обнаружена сверхпроводимость. Это соединение относится к классу т.н.
“самодопированных” проводников благодаря низкому значению параметра U/W (U
- энергия кулоновского отталкивания на узле, W - ширина зоны), т.е. роль
электронных корреляций здесь не столь важна, как, например, в купратах.
Относительно небольшое значение температуры СП перехода (~1К)
предопределило успешное применение гальваномагнитных (ГМ) методов для
исследования поверхности Ферми в нормальном состоянии. Как известно, в
купратах использовать эффект де Гааз-ван Альфена напрямую не удается из-за
высоких значений Тс и Нс2, а эксперименты в смешанном состоянии существенно
усложняют интерпретацию экспериментальных данных. Использование
гальваномагнитных методов привлекательно по той причине, что в этом случае
удается восстановить поверхность Ферми во всей зоне Бриллюэна и провести
сравнение с соответствующими данными по фотоэмиссии. В отличие от
принципиально поверхностного метода фотоэлектронной спектроскопии (ФЭС,
глубина выхода фотоэлектронов не превышает 10-20A, т.е. меньше размера
элементарной ячейки вдоль оси с), ГМ методы - существенно объемные. В связи
с огромным количеством информации о деталях ферми-поверхности купратов,
полученной с помощью ФЭС с угловым разрешением (ФЭСУР), и отсутствием
альтернативных методов исследования ферми-поверхности ВТСП, такое сравнение
представляет несомненный интерес, поскольку дает представление о надежности
информации об объемной электронной структуре вещества, полученной с помощью
поверхностного метода исследования.
Сразу после открытия Sr2RuO4 [1] были проделаны расчеты зонной структуры [2-
4] и восстановлена ферми-поверхность с помощью ФЭСУР [5,6]. При этом
оказалось, что имеются серьезные расхождения между теорией и экспериментом,
что казалось довольно странным, учитывая слабость корреляционных эффектов
и, как следствие, гораздо большее доверие к зонным расчетам. Это
противоречие так и “висело в воздухе” до обнаружения ГМ осцилляций в
Sr2RuO4 [7,8] – надежного и проверенного способа исследования ферми-
поверхности. Результаты ГМ экспериментов позволили идентифицировать все
листы ферми-поверхности – два электронных кармана вокруг центра зоны (Г) и
один дырочный карман вокруг границы зоны (Х). В то же время, согласно
ФЭСУР, ферми-поверхность Sr2RuO4 состоит из одного электронного листа и
двух дырочных. Результаты ГМ исследований снимают большое количество
противоречий, порожденных ФЭС исследованиями. Ферми-поверхность,
| |  скачать работу |
Сверхпроводники | 
