Электрофизические свойства анизотропных композиционных материалов и их использование для создания криогенных переключающих элементов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.01, кандидат физико-математических наук Волков, Андрей Юрьевич

• Волков, Андрей Юрьевич
• кандидат физико-математических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Волков, Андрей Юрьевич

1. ОБЩЕЕ ВВЕДЕНИЕ.

1.1. Ситуация в исследуемоей области и постановка задачи.

1.1.1. Выбор направления исследования и определение терминов.

1.1.2. Актуальность работы.

1.1.3. Существующие проблемы.

1.1.4. Цель работы.

1.1.5. Предлагаемое решение.

1.2. Значение и содержание диссертации.

1.2.1. Научная новизна.

1.2.2. Практическая и теоретическая ценность.

1.2.3. Положения, выносящиеся на защиту.

1.2.4. Апробация работы и публикации.

1.2.5. Структура и объём диссертации.

1.2.6. Содержание диссертации.

1.2.7. Используемые обозначения и сокращения.

2. ИЗУЧЕНИЕ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СТРУКТУР

ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СВЕРХПРОВОДНИКОВ, ПЕРСПЕКТИВНЫХ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В КРИОЭЛЕКТРОНИКЕ.

2.1. Введение.

2.1.1. Принцип работы традиционных криотронов на основе низкотемпературных сверхпроводников.

2.1.2. Проблемы и возможности практического применения ВТСП.

2.2. Разработка переключающего элемента на основе монокристалла ВТСП.

2.2.1. Основные особенности монокристаллов ВТСП, как возможной основы переключающего элемента.

2.2.1.1. Анизотропия.

2.2.1.2. Кроссовер.

2.2.1.3. Разрывная мощность.

2.2.2. Новый тип переключающего элемента - кроссотрон.

2.2.2.1. Физические принципы работы кроссотрона.

2.2.2.2. Возможности управления кроссотроном.

2.2.3. Проблемы и возможности практической реализации кроссотрона. Вопросы технологии.

2.2.3.1. Кроссотрон на основе монокристалла ВТСП.

2.2.3.2. Кроссотрон на основе пленки ВТСП.

2.2.3.3. Кроссотрон на основе сверхпроводящей сверхрешетки.

2.2.3.4. Некоторые особенности технологии.

2.3. Экспериментальное изучение возможности работы кроссотрона.

2.3.1. Обсуждение методики испытания.

2.3.1.1. Кроссотрон на основе монокристалла ВТСП.

2.3.1.2. Кроссотрон на основе пленки ВТСП.

2.3.2. Измерение температурных зависимостей анизотропии сопротивления и критического тока монокристаллов ВггЗггСаСщОв+х-.

2.3.3. Изучение взаимодействия параллельных токов в плоскости (а,Ь) монокристалла.

2.3.4. Изучение взаимодействия взаимоперпендикулярных токов в монокристалле ВТСП.

2.3.4.1. Обоснование методики эксперимента.

2.3.4.2. Схема измерений.

2.3.4.3. Подготовка образцов.

2.3.4.4. Результаты измерений в "обратной" геометрии.

2.3.4.5. Результаты измерений в "прямой" геометрии.

2.4. Обсуждение результатов.

2.4.1. Коэффициент усиления по току.

2.4.2. Форма управляющей характеристики.

2.5. Выводы.

3. ТЕКСТУРИРОВАННЫЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ: ТЕХНОЛОГИЯ, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ.

3.1. Введение.

3.1.1. Основные проблемы, возникающие при изготовлении объёмных ВТСП материалов с высокой токонесущей способностью.

3.1.2. Определение направления исследований.

3.2. Технология.

3.2.1. Технология управляемого текстурирования.

3.2.1.1. Особенности и возможности технологии.

3.2.1.2. Характеристики установки.

3.2.1.3. Изготовление образцов.

3.2.1.4. Особенности В1- и У-содержащих ВТСП-фаз.

3.2.1.5. Технология для У-со держащей ВТСП-фазы.

3.2.1.6. Технология для В ¡-со держащих ВТСП-фаз.

3.2.1.7. Текстура с максимальным значением удельной разрывной мощности.

3.2.2. Криомагнитная ориентация.

3.2.2.1. Сущность технологии.

3.2.2.2. Примеры выполнения.

3.3. Методы контроля параметров образов с изменяемым профилем структуры.

3.3.1. Локальные неоднородности: их исследование и влияние на свойства ВТСП образцов.

3.3.2. Рентгенофазовый и рентгеноструктурный анализ (рентгеновские методы).

3.3.3. Метод микродатчика Холла (магнитные измерения).

3.3.3.1. Методика.

3.3.3.2. Схема экспериментальной установки.

3.3.3.3. Результаты.

3.4. Применение текстурированных ВТСП в переключающих элементах.

3.4.1. Введение: особенности применения сильно анизотропных текстурированных ВТСП.

3.4.2. Защита контактов сильнотоковых ВТСП-устройств.

3.4.2.1. Проблема.

3.4.2.2. Обоснование предлагаемого подхода.

3.4.2.3. Схема эксперимента.

3.4.2.4. Обсуждение результатов.

3.4.3. Снижение энергии управления криотроном.

3.4.3.1. Анализ ситуации.

3.4.3.2. Возможности текстурированных ВТСП.

3.4.3.3. Предлагаемый вариант устройства.

3.4.4. Повышение быстродействия.

3.4.4.1. Анализ ситуации.

3.4.4.2. Предлагаемый подход.

3.4.4.3. Предлагаемый вариант устройства.

3.5. Выводы.

4. ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ С АНИЗОТРОПИЕЙ

ПРОВОДИМОСТИ КАК ОСНОВА ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ.

4.1. Введение.

4.1.1. Особенности и возможности материала.

4.1.2. Роль температуры.

4.2. Изучение Р(Т) в полимерных композиционных материалах.

4.2.1. Термогенный перколяционный переход.

4.2.1.1. Модель термогенного перколяционного перехода.

4.2.1.2. Экспериментальное изучение термогенного перколяционного перехода.

4.2.2. Гистерезис и инверсия гистерезиса.

4.3. Разработка датчиков температуры криогенного диапазона на основе полимерных композиционных материалов.

4.3.1. Постановка задачи.

4.3.2. Устройство и принцип работы датчика температуры.

4.3.3. Технико-экономические преимущества.

4.4. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электрофизические свойства анизотропных композиционных материалов и их использование для создания криогенных переключающих элементов»

1.1.2. Актуальность работы.

Одновременно с активизацией работ по практическому использованию и расширению областей применения ВТСП, естественно, встали проблемы, во-первых, технической совместимости новых сверхпроводников с существующими и уже используемыми в технике материалами, а во-вторых, возможности применения этих известных материалов в низкотемпературной области существования сверхпроводимости. Поэтому актуальным становится изучение свойств известных материалов с точки зрения возможности совместной со сверхпроводниками эксплуатации при этих условиях.

Как уже отмечалось выше, упорядочивание электронной структуры в образцах ВТСП при переходе в сверхпроводящее состояние указывает на необходимость поиска и исследования явлений самоорганизации электронов в других гетерофазных структурах при их охлаждении, в частности, в композиционных полимерных материалах, имеющих чрезвычайно широкую палитру технических приложений.

Одним из таких перспективных композиционных материалов являются двухфазные системы на основе электроизолирующей полимерной матрицы с анизотропно распределенным в ней проводящим дисперсным наполнителем.

Наш интерес к двум вышеупомянутым анизотропным композиционным материалам, -ВТСП и электропроводящим полимерам, - помимо перспективности их технических применений, вызван наличием у них фазовых переходов, которые сопровождаются изменением пространственной размерности удельного электросопротивления.

Подобные материалы представляются весьма привлекательными для создания на их основе переключающих элементов с существенно нелинейной вольт-амперной характеристикой, в которых положительная внутренняя обратная связь по току обеспечивается увеличением электропроводности при фазовом переходе.

Яркими примерами таких объектов как раз и являются сверхпроводники (например, ВТСП) и двухфазные системы на основе электроизолирующей матрицы и проводящего дисперсного наполнителя, электропроводность которых сильно зависит от температуры.

Потенциальные возможности рассматриваемых анизотропных композиционных систем в настоящее время реализованы далеко не полностью из-за недостаточной изученности комплекса электрофизических свойств при криогенных температурах. Вместе с тем, сочетание сильной анизотропии электропроводности с изменением ее пространственной размерности открывает широкие перспективы использования этих материалов для создания на их основе переключающих элементов с интересными характеристиками.

1.1.3. Существующие проблемы.

После целого ряда попыток применения новых сверхпроводников в различных областях техники стало ясно, что уникальные структурные и физико-химические свойства ВТСП не позволяют просто перенести в область более высоких температур опыт, накопленный ранее при разработке сверхпроводящих устройств, охлаждаемых гелием.

Особенности металлооксидных сверхпроводников делают их, на первый взгляд, фактически несовместимыми с требованием надежного функционирования устройств (в частности, криотронов) на их основе.

По этим причинам до сих пор не удается создать технологичные, конкурентоспособные криотроны на основе ВТСП как для слабо-, так и сильнотоковых применений, работающие в условиях охлаждения дешевым жидким азотом.

Подробнее проблемы применения моно- и поликристаллов ВТСП, связанные с их особенностями, мы рассмотрим во 2-й и 3-й главах, соответственно.

При проникновении в криогенную область возникают проблемы с применением традиционных и новых конструкционных и технических материалов, поскольку практически для всех них механический переход от "комнатных" температур на азотный уровень не всегда целесообразен a priori, а в ряде случаев просто невозможен. Это связано с существованием температурной зависимости практически всех свойств материала, комплекс которых сильно изменяется и не всегда достаточно полно исследован в этом новом для некоторых материалов диапазоне температур.

Возможность работы ряда материалов при криогенных температурах была довольно хорошо изучена в период освоения гелиевого диапазона и низкотемпературных сверхпроводников. Но некоторые материалы, в частности - наполненные полимеры, оказались за рамками исследований, поскольку в качестве конструкционных казались проблематичными, а других применений не имели. Автор попытался частично восполнить этот пробел, описав в 4-ой главе изученные электрофизические свойства полимерных композиций и предложив им новые применения в области криогенных температур.

1.1.4. Цель работы.

Таким образом, целью работы было изучение при Т<273 К электрофизических свойств анизотропных композиционных материалов: а) монокристаллов высокотемпературных сверхпроводников; б) текстурированных поликристаллов высокотемпературных сверхпроводников; в) полимеров с электропроводящим наполнителем с точки зрения разработки на их основе переключающих элементов, работающих в области криогенных температур.

1.1.5. Предлагаемое решение.

Как было показано автором и рядом других исследователей, новые, особые свойства ВТСП не являются принципиальным препятствием для использования в переключающих элементах, а лишь требуют новых, столь же особых подходов. В частности, возможность широкомасштабного использования этого материала лежит на пути разработки новых устройств, учитывающих его специфические свойства.

На этом пути, наряду с несомненными технологическими трудностями, открываются и интересные возможности для создания криотронов нового типа.

Представляемая диссертация посвящена проблемам практической реализации одной из таких возможностей - разработке физических основ работы сверхпроводящих переключающих элементов на основе сильно анизотропных ВТСП.

Другим анизотропным материалом с особым фазовым переходом, потенциально интересным и перспективным для использования в области низких температур, являются уже упомянутые полимерные композиции, содержащие 7-20 % об. металлического наполнителя. Эти двухфазные системы при комнатной температуре имеют эффективную проводимость порядка проводимости электроизолирующей матрицы, а при охлаждении до некоторой критической температуры в них наблюдается перколяционный переход системы в электропроводящее состояние, в результате чего удельная электропроводность композиции возрастает на несколько десятичных порядков.

Предсказанные и обнаруженные нами в этих материалах низкотемпературный термогенный перколяционный переход и ряд сопутствующих эффектов позволяют их рассматривать как перспективные в области криогенных температур, например, в качестве термочувствительных токопроводящих элементов.

Поэтому результаты наших исследований полимерных композиций, имеющие так же самостоятельную научную и практическую ценность, мы использовали для создания криогенных термодатчиков, обеспечивающих безопасность эксплуатации сильнотоковых крио-тронов на основе ВТСП.

1.2. Значение и содержание диссертации.

1.2.1. Научная новизна.

В ходе выполнения работ впервые:

• разработана методика экспериментального исследования ЗВ-20 перехода [2, 3, 19, 38], на основе которой изучено взаимовлияние токов, текущих в разных кристаллографических направлениях сверхпроводящей квазидвухмерной слоистой структуры (сверхрешетки) [4, 16, 17, 40-42]. Предсказан [1-3, 18-21] и обнаружен [4, 16, 17, 40] эффект подавления сверхпроводимости в одном направлении такой структуры сверхпроводящим током, текущим в другом направлении, которое имеет более высокие критические параметры;

• с помощью литературных и полученных автором экспериментальных результатов обоснована возможность использования квазидвухмерных сверхпроводящих структур для создания переключающего элемента нового типа - кроссотрона, функционирующего на основе управляемого подавления взаимодействия сверхпроводящих изолированных слоев (эффект 30-2Э кроссовера) [1-3, 13-22, 37-39]. Создан и испытан образец кроссотрона, имеющий коэффициент усиления по току ~4 [3,4, 16,23-25, 40-42];

• разработаны физические основы технологии управляемого текстурирования ВТСП, получены и изучены электрофизические свойства образцов с контролируемо изменяющимися по длине степенью текстурирования и анизотропией [8-11,16,26-29, 37-39];

• предсказаны [5] и экспериментально обнаружены [6, 7, 12, 39] термогенный перколя-ционный переход в полимерных композициях, ряд сопутствующих эффектов (гистерезис проводимости и его инверсия), а также зависимость температуры перколяционного перехода и электрических свойств от начальной концентрации проводящей фазы. Предложена (в соавторстве с В.А.Сальниковым) физическая модель термогенного перколяционного перехода для полимерных композиций с жестким наполнителем (модель "шомпол Мюнхаузена") [5].

1.2.2. Практическая и теоретическая ценность.

Результаты исследований анизотропных композиционных материалов и основанные на них разработки криогенных переключающих элементов представляют собой дальнейший вклад в физику и технику низких температур, в физику сверхпроводимости и технологию гетерогенных сред и направлены на решение одной из важнейших проблем прикладной высокотемпературной сверхпроводимости - разработку технологий и конкретных устройств, учитывающих специфические физико-химические особенности ВТСП-материалов.

Практическая значимость работы состоит в том, что автором предложен новый подход к экспериментальным исследованиям электрофизических свойств анизотропных композиционных материалов, который позволил обнаружить ряд новых эффектов в квазидвухмерной сверхпроводящей среде. Изучение этих эффектов важно для понимания физических свойств этих материалов и может служить базой для создания адекватной теории сверхпроводимости в квазидвухмерной анизотропной среде. Так же представляется перспективной разработка на основе этих эффектов оригинальных переключающих элементов, физические принципы работы которых учитывают достоинства и недостатки используемых материалов. В частности, практический интерес представляют новые варианты криотронов и технология сильнотоковых управляемо-текстурированных токонесущих элементов, разработанные на основе собственных результатов изучения 30-2Б кроссовера и взаимодействия токов, текущих в разных кристаллографических направлениях квазидвухмерного сверхпроводящего монокристалла.

Теоретическая ценность работ с электропроводящими полимерными композициями заключается в обнаружении и изучении ряда особенностей изменения электрофизических свойств при термоциклировании в области криогенных температур, а также в разработке физической модели, предсказывающей и объясняющей эти эффекты [5, 6, 12]. Практическая же ценность обусловлена экспериментальным доказательством возможности разработки термодатчиков и термочувствительных токопроводящих элементов на основе этих явлений. В частности, разработан и испытан датчик температуры и токоограничительный элемент для обесточивания сильнотоковых ВТСП-образцов при повышении заданной температуры в криостате [7, 36, 39].

Таким образом, предложены новые подходы к экспериментальным исследованиям электрофизических свойств анизотропных композиционных материалов и разработке переключающих элементов на их основе.

1.2.3. Положения, выносящиеся на защиту.

Автор защищает:

• физические принципы работы новых переключающих элементов на основе сильно анизотропных композиционных материалов: а) монокристаллов ВТСП; б) текстурированных поликристаллов ВТСП; в) полимеров с электропроводящим наполнителем;

• методику и результаты изучения ЗБ-20 кроссовера и взаимодействия токов, текущих в разных кристаллографических направлениях квазидвухмерного сверхпроводящего монокристалла фазы В1-2212; возможность его использования для создания переключающего элемента нового типа (кроссотрона) и принцип его работы;

• физические основы технологии управляемого текстурирования Вь и У-содержащих ВТСП и результаты изучения электрофизических свойств образцов с контролируемо изменяющимися по длине степенью текстурирования и анизотропией;

• принцип использования управляемо-текстурированных поликристаллов ВТСП для улучшения эксплуатационных характеристик криотронов; способ защиты контактов ВТСП— металл;

• результаты исследования полимерных композиций с электропроводящим наполнителем, компоненты которых имеют существенно различные коэффициенты температурного расширения; существование и особенности термогенного перколяционного перехода и ряда сопутствующих эффектов в таких материалах; физическую модель под названием "шомпола Мюнхаузена", описывающую этот переход; термодатчик на основе полимерных композиций.

1.2.4. Апробация работы и публикации.

Результаты исследований и разработок, изложенные в диссертации, докладывались и обсуждались на 1-ой и 2-ой международных научно-технических конференциях "Актуальные проблемы фундаментальных наук" [12-14], на ряде всесоюзных и всероссийских конференций, совещаний и семинаров [15-22], на научных семинарах МИФИ, МИРЭА, НИФХИ им. Л.Я.Карпова и ИАТЭ.

Работа отмечена Международным научным фондом Сороса присуждением автору индивидуального гранта № 006113 за 1993 г.

Получены акты апробации на "Способ управляемого текстурирования ВТСП" (МИРЭА), "Способ получения текстурированных поликристаллов ВТСП" (ИАТЭ) и акт об использовании сверхпроводящего переключающего элемента - кроссотрона (Институт Информатики МИРЭА).

Исследования частично выполнены в рамках проектов № 2034 "Контакт", № 90-410 "Пресс" и № 90-257 "Криотрон" Государственного Научно-Технического Совета по Высокотемпературной сверхпроводимости.

Основное содержание диссертации отражено в 42 печатных работах, в том числе в 11 статьях, 11 докладах и тезисах, 14 Патентах СССР и РФ, 6 научных отчетах.

1.2.5. Структура и объём диссертации.

Диссертация состоит из шести глав: общего введения (глава 1); экспериментально-теоретической части (главы 2-4), в которой приведены результаты работы автора с монокристаллическими ВТСП (2), текстурированными поликристаллами ВТСП (3) и полимерными композициями (4); заключения (глава 5) и списка литературы (глава 6) из 182 наименований. Каждая из глав экспериментально-теоретической части содержит свои введение и выводы, связанные со спецификой изучаемого материала. Работа изложена на 136 страницах и содержит 46 рисунков.

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы экспериментальной физики», Волков, Андрей Юрьевич

5.1. Основные выводы и результаты.

Поскольку каждая глава содержит более детальные выводы, относящиеся к описанному в ней направлению исследований (см. п.п. 2.5, 3.5, 4.4), мы здесь лишь обобщим наши результаты.

Разработаны и апробированы новые подходы:

- к экспериментальным исследованиям электрофизических свойств сильно анизотропных композиционных материалов трёх разных типов;

- к разработке физических принципов работы оригинальных переключающих элементов, учитывающих достоинства и недостатки этих материалов.

В частности: разработана методика экспериментального изучения ЪТ>-2Т) перехода [2А, ЗА, 19А, 38А], на основе которой изучено взаимовлияние токов, текущих в разных кристаллографических направлениях сверхпроводящей квазидвухмерной слоистой структуры (сверхрешетки) [4А, 16А, 17А, 40А-42А]. Предсказан [1А-ЗА, 18А-21А] и обнаружен [4А, 16А, 17А, 40А] эффект подавления сверхпроводимости в одном направлении такой структуры сверхпроводящим током, текущим в другом направлении, которое имеет более высокие критические параметры; экспериментально подтверждено наше предположение о возможности создания на базе сильно анизотропного сверхпроводника нового класса переключающих элементов (крос-сотрона, "анизотропных" криотронов), технология и функционирование которых основаны на специфических структурных и электрофизических свойствах этого материала [1 А— 4А, 13А-25А, 30А-32А, 37А-42А]; изготовлены и испытаны опытные образцы кроссотрона на основе монокристалла ВТСП фазы В1-2212. Форма управляющей характеристики и величина коэффициента усиления ~4 позволяют сделать вывод о возможности работы кроссотрона в качестве базового элемента разветвленных логических схем сверхпроводниковой микроэлектроники, охлаждаемой жидким азотом [ЗА, 4А, 23А-25А, 40А, 41 А]. В качестве потенциально пригодных материалов для изготовления варианта кроссотрона, предусматривающего возможности планарной технологии (литографии) и интеграции с полупроводниками, предложены эпитаксиальные пленки некоторых фаз ВТСП, а также искусственные сверхпроводящие сверхрешетки [ЗА, 13А, 14А, 22А, 25А]; предложены конструкции переключающих элементов, в которых анизотропия проводимости, плотности критического тока и напряженности критического магнитного поля используется для оптимизации их работы, а именно: повышения разрывной мощности, снижения энергии управления и времени переключения, увеличения транспортного тока и защиты контактов от перегрева путем создания необходимой локальной ориентации текстуры относительно управляющего магнитного поля и транспортных токов [9А, 30А-32А, 38А, 39А]; разработаны физические основы патентоспособной технологии управляемого текстури-рования ВТСП, позволяющей получать токонесущие элементы с заданным распределением степени текстурирования и фазового состава вдоль их оси. Впервые изготовлены образцы с контролируемо изменяющейся по длине анизотропией и изучены их сверхпроводящие и электрофизические свойства [8А-11А, 26А-29А, 39А]; предсказаны [5А] и экспериментально обнаружены [6А, 7А, 12А, 39А] термогенный перколяционный переход в полимерных композициях, ряд сопутствующих эффектов (гистерезис проводимости и его инверсия), а также зависимость температуры перколяционного перехода и электрических свойств от начальной концентрации проводящей фазы. проведённые исследования электропроводящих полимерных композиций, результаты которых изложены в 4-ой главе, позволили создать модель необычного физического эффекта (т.н. модель "шомпол Мюнхаузена"), ответственного за осуществление темпера-турно стимулированного (термогенного) перколяционного перехода в данных композициях. С помощью этой модели был предсказан (а позже экспериментально обнаружен и изучен) ряд последствий, которые наблюдаются в системах подобного класса, но не могут быть объяснены в рамках имеющихся теорий; ♦ показано, что явление термогенного перколяционного перехода в электропроводящих композициях и связанные с ним гистерезисные эффекты могут найти практическое применение для создания токопроводящих термочувствительных устройств для диапазона низких температур. Автором разработан и испытан токоограничительный элемент для защиты сильнотоковых переключающих устройств на основе высокотемпературных сверхпроводников.

Таким образом, мы показали, что реальными путями преодоления недостатков ВТСП, несовместимых с надежным функционированием устройств на их основе, являются следующие: а) использование в криоэлектронике уникальных свойств монокристаллов и монокристаллических пленок ВТСП; б) создание и использование для решения конкретных задач криогенной электротехники текстурированных поликристаллов ВТСП с заданными контролируемыми свойствами; в) создание новых структур, аналогичных по свойствам ВТСП, но лишенных их недостатков (например, искусственных сверхпроводящих сверхрешеток); г) поиск новых технических решений в рамках традиционных схем криотронов (для решения конкретных задач).

5.2. Благодарности.

В заключение считаю своим приятным долгом выразить глубокую благодарность моему научному руководителю, к.ф.-м.н., с.н.с. Ю.В.Лисичкину, а так^же светлой памяти проф., д.ф.-м.н. |С.Р.Холеву| и проф., д.ф.-м.н. 1С.Я.Лебедеву], чью моральную и интеллектуальную поддержку этой работы трудно переоценить. За доброжелательное постоянное внимание к исследованиям, лежащим в основе диссертации, я признателен зав. кафедрой Ядерной физики ИАТЭ Е.С. Матусевичу. Кроме того, я очень благодарен к.ф.-м.н., в.н.с. А.А.Бушу (МИ-РЭА) и к.ф.-м.н. В.А.Сальникову (НИФХИ), сотрудничество и совместные исследования с которыми были весьма плодотворными и приятными.

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Волков, Андрей Юрьевич, 1998 год

1. Volkov A.Yu.// Superconductivity. 1990. - У. 3. - № 11.-P. 1852-1855.

2. Волков А.Ю. (СССР). -№ 4771780/25; Заявлено 20.12.89; Опубл. 24.06.93.

3. Buck D.A.// Proc. IRE. 1956. - V. 44. - P. 482; Патент № 2936435 США. / Бак Д.А,- 1960.

4. Bremer J.W. Superconductive Devices // McGraw-Hill Book Company, Inc., New York-Toronto-London, 1962. P. 65-72;

5. Бремер Дж. Сверхпроводящие устройства. М.: Мир, 1962 - 340 с.

6. Bednorz J.G., Muller К.А. // Z. Phys. В Condens. Matt. - 1986. - V. 64. - P. 189.

7. Wu M.K., Ashburn J.R., Torng C.J., Ног P.H., Meng R.L., Gao L., Huang Z.J., Wang Y.Q. and Chu C.W. // Phys.Rev.Lett. 1987. - V. 58. - P. 908.

8. Chu C.W., Ног P.H., Meng R.L., Huang Z.J., Gao L., Xue Y.Y., Sun Y.Y., Wang Y.Q. and Bechtold J.//Physica C. 1988.-V. 155-155.-P. 1138.

9. Iwama S., King P.J., Misra D.S., Roys W.B., Matthews D.N. and Taylor K.N.R. // Cryogenics. 1988.-V. 28.-P. 671.

10. Asadov A.K.and Doroshenko N.A.// Solid State Phys. 1991. - V. 33. - P. 3216.

11. Vadlamannati S., Li Q., Venkatesan Т., McLean W.L. and Lindenfeld P. // Phys. Rev. -1991.-V. B44.-P. 7094.

12. Kovner A. and Rosenstein B. // Phys. Rev. 1990. - V. B42. - P. 4748.

13. Varlamov A.A. and Yu L. // Phys. Rev. 1991. - V. B44. - P. 7078.

14. Weber H. and Jensen H.J. // Phys. Rev. 1991. - V. B44. - P. 454.

15. Fastampa R„ Giura M„ Marcon R. and Silva E.// Phys. Rev. Lett. 1991. - V. 67. - P. 1795.

16. Глазман Л.И., Кошелев А.Е.// ЖЭТФ. 1990. - Т. 97. - С. 1371.

17. Hagen S.J. et al.// Phis. Rev. B. 1983. - V. 37. - № 13. - P. 7928.

18. Iye Y.// Techn. Rep. of ISSP, Ser.A. 1988. - № 2017. - P. 1.

19. Hidaka Y., Suzuki M„ Katsui A. et al.// Phisica B+C. 1987. - V. 148. - № 1-3. - P. 329331.

20. Макаренко И.Н., Никифоров Д.В., Быков А.Б. и др.// Письма в ЖЭТФ. 1988. - Т. 47.-Вып. 1.-С. 52-56.

21. Буравов Л.И., Винников Л.Я., Емельченко Г.А. и др.// Письма в ЖЭТФ. 1988. - Т. 47.-Вып. 1.-С. 50-52.

22. Worthington Т.К. et al.// Phisica С. 1988. - V. 153-155. - P. 32.

23. Tajima Y., Hikita M„ Ishii Т., et al. // Phis. Rev. B. 1988. - V. 37. - № 13. - P. 79567959.

24. Hamman J., Ocio M„ Vincent E. et al.// Phisica B. 1987. - V. 148. - P. 325-328.

25. Iye Y., Tamegai Т., Takeya H., Takei H.// Phisica B+C. 1987. - V. 148. - № 1-3. - P. 224-227.

26. Melted A.J., Shull R.D., Chiang C.K., Fowler H.A.// Science. 1988. - V. 239. - P. 176178.

27. Koike Y. et al.// Jap. J. Appl. Phis. 1988. - V. 27. - № 5. - P. L841

28. Арбузов B.JI., Бакунин O.M., Давлетшин А.Э. и др.// Письма в ЖЭТФ. 1988. - Т. 47.-Вып. 7.-С. 399-400.

29. Цидилъковский И.М. и др.// СФХТ. 1989. - Т. 2. - № 11, с.45.

30. Hidaka Y., Enomoto Y., Suzuki M. et al.// Jap. J. Appl. Phis. 1987. - V. 26. - № 4. - P. L377-L379.

31. Deutscher G. et al.// Phis. Rev. B. 1978. - V. 17. - P. 1249.

32. Булаевский Л.Н.// УФН. 1975. - Т. 116, С. 449.

33. Глазман Л.И.// ЖЭТФ. 1987. - Т. 93. - С. 1373.

34. Миронов О.А. и др.// Письма в ЖЭТФ. 1988. - Т. 48. - Вып. 2. - С. 100.

35. Миронов О.А. и др.// Письма в ЖЭТФ. 1989. - Т. 50. - Вып. 6. - С. 300.

36. Артеменко С.Н., Горлова И.Г., Латышев Ю.И.// Письма в ЖЭТФ. 1989. - Т. 49. -Вып. 10.-С. 566.

37. Anderson P.W., Zou Z.// Phis. Rev. Lett. 1988. - V. 60. - P. 132.

38. Anderson P.W. et al.// Phis. Rev. Lett. 1987. - V. 58. - P. 2790.

39. Ferrier M.// Proc. of the Third Intern. "Cryog. Eng. Conf.", Berlin, 25-27 may 1970.

40. Matsushita Т., Iwakuma M., Sudo Y. et al.// Jap. J. Appl. Phis. 1987. - V. 26. - № 8. -P. L1524-L1526.

41. Астапов А.А. и др.// Сообщения ОИЯИ, Дубна. 1988. - № 14-88, 12 с.

42. Artemenko S.N., Latishev Yu.I.// Modern. Phys. Lett. 1992. - V. B6. - P. 367.

43. Горлова И.Г., Латышев Ю.И.// Письма в ЖЭТФ. 1990. - Т. 51. - Вып. 4, с. 197.

44. Балацкий А.В., Бурлачков Л.И., Горьков Л.П.// ЖЭТФ. 1986. - Т. 90, с. 1478.

45. Буздин А.И., Симонов А.Ю.// Письма в ЖЭТФ. 1989. - Т. 50. - Вып. 7, с.325.

46. Алфеев В.Н. Радиотехника низких температур, вопросы теории: Охлаждаемые приемные системы. М.: Сов. радио, 1966.

47. Алфеев В.Н. Криогенная электроника.// Изв. вузов. Сер. Радиоэлектроника, 1970. Т. 13.-№ 10.

48. Алфеев В.Н. Свойства и области применения структур на основе контактов сверхпроводников с полупроводниками.// Электронная промышленность. 1978. -№ 3.

49. Bush А.А., Gordeev S.N., Lebedev A.V., Truhan V.N. and Zhukov АЛЛ Progress in High Temp. Supercond. 1991. - V. 32. - P. 662-666.

50. Yvon K.and Francois ЫЛ Z. Phys. 1989. - V. B76. - P. 413.

51. Bursill L.A. and Xu Gong Fan.// Phys. Stat. Sol. (a). 1988. - V. 107. - P. 503.

52. Reveau В., Michel C„ Hervieu M„ Groult D. and Provost J.// J. Solid State Chem. 1990. -V. 85.-P. 181.

53. Tabata H., Murata О., Kawai Т. and Kawai S.// Appl. Phys. Lett. 1990. - V. 56. - P. 1576.

54. Huang Y.T., Wu S.F., Chiang C.K. and Lee W.H.// Appl. Phys. Lett. 1990. - V. 57. - P. 2354.

55. Купцов Д.А., Вуйичич Б.У.// СФХТ. 1991. - Т. 4. - С. 888.

56. Буздин А.И., Вуйичич Б.У., Купцов Д.А.// СФХТ. 1989. - Т. 2. - № 10. - С. 121.

57. Palstra Т.Т.М. et al.// Phis. Rev. В. 1988. - V. 38. - P. 5102.

58. Барабаненков Ю.А. и др. // В кн.: Тез. докл. 11 Всесоюзной конф. по ВТСП. Киев, 25-29 сентября 1989. - Т. 2. - С. 337.

59. Young К.Н. and Sun J.Z.// Appl. Phys. Lett. 1991. - V. 59. - P. 2448.

60. Келдыш Jl.В. О проблеме сверхрешеток.// ФТТ. 1965. - Т. 4.

61. Алферов Ж.И. Гетеропереходы в полупроводниковой электронике близкого будущего / В кн.: Физика сегодня и завтра; под ред. В.М.Тучкевича. Л.: Наука, 1973.

62. Алфеев В.Н. Структуры на основе сверхпроводников, полупроводников и параэлек-триков.//УФН. 1976. - Т. 120.

63. Алфеев В.Н. Усилительные свойства структур на основе контактов сверхпроводников с полупроводниками // Радиотехника и электроника. 1977. - Т. 22. - № 11.

64. Schmitt P., Kummeth P., Schultz L. and Saemann-Ischenko G.// Phys. Rev. Lett. 1991. -V. 67.-P. 267.

65. Jakob G., Przyslupski P., Stolzel C., Tome-Rosa C., Walkenhorst A., Schmitt M. and Adrian H.// Appl. Phys. Lett. 1991. -V. 59. - P. 1626.

66. Jin B.Y. and Ketterson J. В.// Advances in Physics. 1989. - V. 38. - P. 189.

67. Yoshida K„ Kudo K„ Hossain Md.S. and Enpuku К.// IEEE Trans. Magn. 1991. - V. 27.-P. 2692.

68. Beall J.A., Cromar M.W., Harvey Т.Е., Johansson M.E., Ono R.H., Reintsema C.D., Rudman D.A., Asher S. E., Nelson A. J. and Smartzlander А. В.// IEEE Trans. Magn. 1991. - V. 27.-P. 1596.

69. Newhouse V.L., Bremer J.W.// J. Appl. Phys. 1959. - V. 30. - P. 1458.

70. Montgomery H.C.//J. Appl. Phis. 1971. - V. 42. - № 7. - P. 2971-2974.

71. Martin S., Fiory А.Т., Fleming R.M., Espionosa G.P. and Cooper A.S.// Appl. Phys. Lett.- 1989. V. 54.-P. 72.

72. Zhukov A.A., Bush A.A., Gladyshev I.V., Gordeev S.N., Moshchalkov V.V.// Z. Phys. В- Condens. Matt. 1990. - V. 78. - P. 195.

73. Aslamasov L.G. and Larkin A.I.// Phys. Lett. A. 1968. - V. 26. - P. 238.

74. Mandal P., Poddar A., Das A.N., Ghosh B.and Choudhury P.// Phisica C. 1990. - V. 169.-P. 43.

75. Gurevich A.//Phys. Rev. Lett. 1990.-V. 65.-P. 3197.

76. Iye Y.// Techn. Rep. of ISSP, Ser. A. 1988. - № 2022. - P. 1.

77. Алфеев В.Н., Бахтин П.А., Васенков А.А.и др. Интегральные схемы и микроэлектронные устройства на сверхпроводниках / Под ред. Алфеева B.H. М.: Радио и связь, 1985.- 232 с.

78. Лихарев К.К., Ульрих Б.Т. Системы с джозефсоновскими контактами / М.: Изд-во Моск. ун-та, 1978.-447 с.

79. Guillot М., Potel М., Gougeon P. et al.// Phis. Lett. A. 1988. - V. 127. - № 6-7. - P. 363-365.

80. Grabtree G.R., Liu J.Z., Umezawa A., К wot et al.// Phis. Rev. B. 1987. - V. 36. - № 7. -P. 4021-4024.

81. Moodera J.S., Meservey R., Tkaczyk J.E. et al.// Phis. Rev. B. 1988. - V. 36. - № I. -P. 619-622.

82. Gallagher W.J., Morthington Т.К., Dinger T.R. et al. // Phisica B+C. 1987. - V. 148. -№ 1-3.-P. 228-232.

83. Vinnikov L.Ya., Gurevich A., Yemelchenko G.A., Ossipyan Ya.A.// Solid State Commun. 1988. - V. 67. - № 4.-P. 421-423.

84. Umezewa A., Grabtree G.R., Liu J.Z.// Phisica C. 1988. - V. 153-155, Pt.2. - P. 14611462.

85. Malik M.K., Nair V.B., Biswas A.R. et al.// Appl. Phys. Lett. 1988. - V. 52. - № 18. -P. 1525-1527.

86. Hamlphshire D.P., Seuntjens J., Cooley L.D., Larbalestier D.C.// Ibid. Y. 53. - № 9. -P. 814-815.

87. Chen K., Mahesvaran В., Liu Y.P. et al.// Ibid. 1989. - V. 55. - № 3. - P. 289-291.

88. Trouilleux L., Dhalenne G., Revcolevschi A.// J. Cryst. Growth. 1988. - V. 91. - P. 268-273.

89. Seuntjens J., Cai X., C.Larbalestier D.// IEEE Trans-Magn. 1989. - V. 25. - № 2. - P. 2021-2025.

90. Иоон Э., Хейнмаа И., Миллер А. и др.// Письма в ЖЭТФ. 1989. - Т. 50. - Вып. 6. -С. 296-299.

91. Luo J., Jiang Х.Р., Chow H.M. et al.// IEEE Trans Magn. 1991. - V. 27. - № 2. - P. 1499-1502.

92. Yamada Y., Graf Т., Seibt E„ Flukiger R.// Ibid. P. 1495-1498.

93. Murakami M., Oyama Т., Fujimoto H.al.// Ibid. P. 1479-1486.

94. Aguillon С., McCartney D.G., Senoussi S., Tatlock G.J.// J.Appl. Phys. 1991. - V. 69. -№ 12.-P. 8161-8264.

95. Balbashov A.M., Karabashev S.G., Nygmatulin A.S.// Proc. Europ. Conf. "High-Tc thin film and single crystals" // Ustron, Poland, Wold Scientific. 1989. - P. 95-106.

96. Буш А.А., Сиротинкин В.П., Гордеев С. H., Дубенко И.С. // СФХТ. 1989. - Т. 2. -№ 5.-С. 71-75.

97. Буш А.А., Дубенко И.С., Мрост С.Э. и др.// СФХТ. 1990. - Т. 3. - № 3. - С. 432441.

98. Буш А.А., Романов Б.Н., Куликов М.А., Титов Ю.В.// СФХТ. 1990. - Т. 3. - № 8. -4.2.-С. 1879-1889.

99. Буш А. А., Дубенко И.С., Романов Б.Н., Титов Ю.В.// Тезисы докл. 3-его Всес. Совещания по высокотемпературной сверхпроводимости, Харьков, 1991. Т. 4. - С. 19-20.

100. Bush А.А., Dubenko I.S., Evtikhiev N.N. et al. // Abastr. Intern. Conf. on Superconductivity and Localisation Phenomena, 1991, Moscow. P. C2 .

101. Laptev A.G., Bush A.A., Romanov B.N.// Ibid., р.МЗО.

102. Капчерин A.C., Папиров И.И., Стоев П.И. и др.// СФХТ. 1992. - Т. 5. - № 1. - С. 113-118.

103. Аксенова Т.Д., Братухин П.В., Шавкин С.В. и др.// СФХТ. 1993. - Т. 6. - № 9. - С. 1909-1916.

104. Бакширов Ю.А., Флейшман А.С. Массивные высокотемпературные сверхпроводящие материалы для сильноточных применений (обзор).// СФХТ. 1992. — Т. 5. — № 8 - С. 1351-1382.

105. Буш А.А., Сиротинкин В.П., Гордеев С.Н. и др. Свойства кристаллов фазы Bi2CaSr2Cu20g+x, полученных методом бестигельной зонной плавки.// СФХТ. 1989. - Т. 2. -№ 5.-С. 71-74.

106. Буш А.А., Дубенко И.С., Мрост С.Э. и др. Рентгенографические исследования, химический состав и магнитные свойства образцов системы Bi203-Sr0-Ca0-Cu0i+X.// СФХТ. 1990.-Т. З.-С. 432-441.

107. Bush A.A. et al. Homologous series of superconducting phases in the system Bi203-Sr0-Ca0-Cu0i+x.// Progr. in High Temperature Supercond., 1991. V. 32. - P. 752-741.

108. Balbashov A.M., Egorov S.K.// J. Cryst. Gromth. 1981. -V. 52. -P. 498-504.

109. Kase J., Togano K„ Kumakura H. et al.// Jap. J.Appl. Phys. 1990. - V. 29. - № 7. - P. LI096.

110. Goto T., Aolci T.// Physica C. 1990. -V. 170. - P. 427.

111. Kumakura H., Togano K., Kase J. et al.// Cryogenics. 1990. - V. 30. - № 11. - P. 919.

112. McGinn P.J. et al.// Physica.- 1989,- V. Cl 61,- № 2. P. 198-204.

113. McGinn P.J. et al.// Physica. 1990. - V. Cl67. -№ 3, 4. - P. 343-347.

114. Заявка № 0284354 EPB, МКИ4 H01L 39/24. 1988r.

115. Заявка № 0284189 EPB, МКИ4 H01L 39/24. 1988r.

116. Otto A.J., Vander Sande J.V.// Physica С. 1989. - V. 159. - № 4. - P. 357-366.

117. Otto A.J., Vander Sande J.V.// Physica С. 1991. - V. 181. - № 1/3. - P. 191-200.

118. Татарин Д.А., Филипьев B.C., Козаков А.Т., Фисенко Е.Г. // Проблемы ВТСП: сб. статей под ред. В.П.Дудкевича.-Ростов-н/Д: изд.РГУ, 1990.-Ч. 1.-С. 128-134.

119. Mohamed М.А.-К., Jung J., Franck J.P.// Phys.Rev.B. 1989. - V. 39. - № 13. - P. 9613-9614.

120. Mohamed M.A.-K., Jung J„ Franck J.P.// Phys.Rev.B. 1990. - V. 41. - № 10. - P. 6466-6478.

121. Mohamed M.A.-K., Jung J., Franck J.P.// Physica. 1990. - V. B165-166. - P. 13931394.

122. Bush A.A., et al.// Int. Conf. on High Temperature Superconductivity and Localization Phenomena, 11-15 May, Moscow coll. abstr.- M 53.

123. Кемпбелл А., Иветтс Дж. Критические токи в сверхпроводниках. // М.: Мир, 1975. -332 с.

124. Гогава JI.A., Джапаридзе Е.Г., Канделаки А.Г., Накаидзе Дж.М., Накашидзе Г.А., Хелаиа JI.T.// СФХТ. 1991. - Т. 4. - № 5. - С. 983-986.

125. Нефедов В.И., Соколов А.Н., Вельский Н.К., Очертянова Л.И., Козаков А.Т., Демь-янченко А.В., Рамендик Г.И.// СФХТ. 1991. - Т. 4. -№ 5. - С. 987-990.

126. Шпак В.Г., Яландин М.И.// Материалы совещания "Проблемы ВТСП". Свердловск, 1987. - Ч. 2. - С. 246-247.

127. Ekin J.W., Larson Т.М., Bergren N.F. at al.// Appl. Phis. Lett. 1988. - V. 52. -№ 21. -P. 1819-1821.

128. Сиваков А.Г., Турутанов О.Г., Волоцкая В.Г., Дмитриенко И.М.// В сб. "Тезисы докладов II Всесоюзной конф. по ВТСП." Киев, 1988. - Т. 11. - С. 48-49.

129. Caton R., Selim R., Buoncristiani A.M., Byvik C.E.// Appl. Phis. Lett. 1988. - V. 52. -№ 12.-P. 1014-1016.

130. Таранин А.Д., Филипьев B.C. // Проблемы ВТСГ1: сб. статей под ред. В.П.Дудкевича. Ростов-н/Д: изд.РГУ, 1990. - Ч. 1. - С. 122-127.

131. Буккель В. Сверхпроводимость. // М.: Мир, 1975. 367 с.

132. А. с. № 1318123 СССР, МКИ4 H01L 39/16. 1984.

133. А. с. № 753317 СССР, МКИ4 H01L 39/10. 1980.

134. Tzeng Y. et al.// Appl. Phis. Lett. 1989. - V. 54. - № 10. - P. 949.

135. Дульнев Г.Н., Маларев В.И.// ИФЖ. 1990. - Т. 59. - С. 22.

136. Шкловский Б.И., Эфрос АЛ.// УФН. 1975. - Т. 117. - С. 401.

137. Патент № 3760495 США, МКИ3 Н01С 17/00. 1973.

138. Патент № 1005459 Великобритании, МКИ3 Н01С. 1965.

139. Гуль В.Е., Шенфиль Л.З. Электропроводящие полимерные композиции. // М.: Химия, 1984. -240 с.

140. Виноградов А.П., Гольденштейн A.B., Сарычев А.К.// ЖТФ. 1989. - Т. 59. - Вып. 1.-С. 208-211.181. де Жен П. Идеи скейлинга в физике полимеров. // М.: Мир, 1982.

141. Бегункова А.Ф., Дульнев Г.Н., Муратова Б.Л.// ИФЖ. 1976. - Т. 31. - № 6. - С. 974-980.