Введение
2. Обзор литературы 9
2.1. Сверхпроводимость 9
2.1.1. Явление сверхпроводимости 9
2.1.2. История открытия сверхпроводимости 9
2.1.3. Типы сверхпроводников 10
2.1.4. Высокотемпературные сверхпроводники 12
2.1.5. Применение высокотемпературных сверхпроводников 13
2.2. Высокотемпературные сверхпроводники на основе УВагСизОу-а 14
2.2.1. Структура УВа2Сиз07-5 14
2.2.2. Сверхпроводящие свойства УВагСизСЬ-б 16
2.2.3. Тонкие пленки УВа2Сиз07-5 17
2.3. Способы увеличении плотности критического тока 21
2.3.1. Пиннинг 21
2.3.2. Эффективный размер центра пиннинга 26
2.3.3. Влияние дефектов структуры на зависимость jc УВагСизО^з от внешнего магнитного поля 27
2.3.4. Способы создания искусственных центров пиннинга в УВагСизО^ 28
2.4. Усиление пиннинга искусственными дефектами структуры YBa2Cu307-6 30
2.4.1. Особенности роста и сверхпроводящие свойства тонких пленок УВа2Сиз07 б, содержащих включения (в т.ч. нано-) R2O3 30
2.4.2. Тонкие пленки УВа2Сиз07-5, содержащие включения вторых фаз со структурой перовскита (BaZi-Оз, ВаБпОз и др.) 36
2.4.3. Тонкие пленки УВагСизО^б, содержащие включения фаз со структурой, отличной от перовскита (УСи02, 11зТа07, ниобаты) 39
2.5. Выводы из обзора литературы 44
3. Экспериментальная часть 45
3.1. Получение тонкопленочных композитов на основе УВачСизОу-б методом химического осаждения 45
3.2. Химический анализ 47
3.2.1. Рентгеноспектральный микроанализ (РСМА) плёнок УВа2Сиз07-5 с различным содержанием включений 47
3.2.2. Определение состава и толщины тонкопленочных образцов УВагСизС^-б с различным содержанием включений методом Резерфордовского обратного рассеяния (POP) 47
3.3. Рентгеновская и электронная дифракция 48
3.3.1. Рентгенофазовый анализ (РФА) тонкоплёночных образцов УВа2Сиз07-5 с различным содержанием включений 48
3.3.2. Исследование ориентации плёночных образцов методом рентгеновского ф- и ш-сканирования 49
3.3.3. Фазовый анализ и определение параметров элементарных ячеек матрицы и включений тонких пленок методом рентгеновской дифракции под скользящим углом (26х-ф сканирование) 50
3.3.4. Исследование ориентации плёночных образцов методом дифракции обратно рассеянных электронов (ДОЭ) 51
3.4. Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения 51
3.5. Исследование морфологии плёнок методами оптической, сканирующей ионной, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и атомно-силовой микроскопии (АСМ) 53
3.6. Получение пленок УВа2Сиз07-8 с разным кислородным содержанием и оценка индексов кислородной нестехиометрии 54
3.6.1. Оценка индекса кислородной нестехиометри методом КР спектроскопии 54
3.7. Измерения электрофизических и магнитных свойств сверхпроводящих пленок с различными включениями УВагСизОу-б 54
3.7.1. Резистивные измерения 54
3.7.2. Измерения температурных зависимостей магнитной восприимчивости 55
3.7.3. Оценка плотности критического тока по модели Бина из температурной зависимости магнитной восприимчивости 55
3.7.4. Измерение релаксации намагниченности ВТСП-нлёнок в различных магнитных полях (определение плотности критического тока) 55
4. Обсуждение результатов 57
4.1. Получение тонких пленок УВа2Сиз07-5 на подложках 8гТЮз(001) 57
4.1.1. Выбор оптимальных условий роста УВагСизОу-б. 57
4.1.2. Окислительный отжиг 66
4.2. Получение тонких пленок УВагСизСЬ-б с разным содержанием Y2O3 на подложках 8гТЮз(001) 70
4.2.1. Фазовый состав 70
4.2.2. Морфология пленок 74
4.3. Композитные пленки с. включениями BaZr03/BaCc03 81
4.3.1. Элементный и фазовый состав исследуемых композитов 81
4.3.2. Влияние включений на структурные свойства матрицы 82
4.4. Сверхпроводящие свойства композитов УВагСизСЬ-б^гОз, УВагСизОу-д-ЬигОз, YBa2Cu307-8-BaZr03 и YBa2Cu307-5-BaCe03 98
4.4.1. Сверхпроводящие свойства композитов УВагСиз07-5-У20з, синтезированных при температуре 800С 98
4.4.2.Сверхпроводящие свойства композитов УВагСизСЬ-б-УгОз, синтезированных при температуре 860С 101
4.4.3. Сверхпроводящие свойства композитов УВагСизС^-ЬигОз 103
4.4.4. Сверхпроводящие свойства композитов с включениями BaZi-Оз и ВаСеОз 104
Выводы 113
Литература 115
