Низкочастотные фононы в микроконтактном спектре MgB₂

Низкочастотные фононы в микроконтактном спектре MgB₂

Методом микроконтактной спектроскопии исследованы вторые производные вольт-амперных характеристик гетероконтактов между пленкой MgB₂ и контрэлектродами чистых металлов (Cu, Ag, Au, Be). Микроконтактные спектры изучали в нормальном (T ≥ Tc) и сверхпроводящем (T < Tc) состоянии вдоль направлени...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2005
Hauptverfasser: Фисун, В.В., Трипутень, Л.Ю., Янсон, И.К.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2005
Schriftenreihe:Физика низких температур
Schlagworte:
Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная
Online Zugang:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/121715
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Низкочастотные фононы в микроконтактном спектре MgB₂ / В.В. Фисун, Л.Ю. Трипутень, И.К. Янсон // Физика низких температур. — 2005. — Т. 31, № 10. — С. 1104-1109. — Бібліогр.: 21 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-121715
record_format dspace
spelling irk-123456789-1217152017-06-16T03:03:43Z Низкочастотные фононы в микроконтактном спектре MgB₂ Фисун, В.В. Трипутень, Л.Ю. Янсон, И.К. Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная Методом микроконтактной спектроскопии исследованы вторые производные вольт-амперных характеристик гетероконтактов между пленкой MgB₂ и контрэлектродами чистых металлов (Cu, Ag, Au, Be). Микроконтактные спектры изучали в нормальном (T ≥ Tc) и сверхпроводящем (T < Tc) состоянии вдоль направления оси с. В нормальном состоянии на спектрах наблюдается особенность в интервале энергий ~ 20–30 мВ в виде широкого пика или размытого излома. Сделано предположение, что низкочастотные моды фононного спектра также ответственны за высокое значение температуры сверхпроводящего перехода в MgB₂. В сверхпроводящем состоянии спектральные особенности приобретают N-образный вид в области энергий низкочастотного пика. Методом мікроконтактної спектроскопії досліджено другі похідні вольт-амперних характеристик гетероконтактів між плівкою MgB₂ та контрелектродами чистих металів (Cu, Ag, Au, Be). Мікроконтактні спектри вивчали у нормальному (T ≥ Tc) та надпровідному (T < Tc) стані уздовж напрямку осі с. У нормальному стані на спектрах спостерігається особливість в інтервал і енергій ~ 20–30 мВ у вигляді широкого піка або розмитого зламу. Зроблено припущення, що низькочастотні моди фононного спектру також відповідальні за високе значення температури надпровідного переходу у MgB₂. У надпровідному стані спектральні особливості здобувають N-образний вид в області енергій низькочастотного піка. The PC spectra of heterocontacts between thin films of MgB₂ and electrodes of pure metals (Cu, Ag, Au, Be) have been investigated by point contact (PC) spectroscopy. The PC spectra were studied both in the normal (T ≥ Tc) and superconducting (T < Tc) states along the c-axis direction. In the normal state the point contact spectra display a single wide peak or a smeared kink in the energy range 20–30 meV. It is assumed that these low-frequency modes of the phonon spectra are responsible for high Tc in MgB₂. The spectral features develops a N-like appearance in the superconducting state in the low-frequency peak energy range. 2005 Article Низкочастотные фононы в микроконтактном спектре MgB₂ / В.В. Фисун, Л.Ю. Трипутень, И.К. Янсон // Физика низких температур. — 2005. — Т. 31, № 10. — С. 1104-1109. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 74.70.Ad, 72.10.Di, 73.40.Jn, 74.25.Kc http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/121715 ru Физика низких температур Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная
Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная
spellingShingle Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная
Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная
Фисун, В.В.
Трипутень, Л.Ю.
Янсон, И.К.
Низкочастотные фононы в микроконтактном спектре MgB₂
Физика низких температур
description Методом микроконтактной спектроскопии исследованы вторые производные вольт-амперных характеристик гетероконтактов между пленкой MgB₂ и контрэлектродами чистых металлов (Cu, Ag, Au, Be). Микроконтактные спектры изучали в нормальном (T ≥ Tc) и сверхпроводящем (T < Tc) состоянии вдоль направления оси с. В нормальном состоянии на спектрах наблюдается особенность в интервале энергий ~ 20–30 мВ в виде широкого пика или размытого излома. Сделано предположение, что низкочастотные моды фононного спектра также ответственны за высокое значение температуры сверхпроводящего перехода в MgB₂. В сверхпроводящем состоянии спектральные особенности приобретают N-образный вид в области энергий низкочастотного пика.
format Article
author Фисун, В.В.
Трипутень, Л.Ю.
Янсон, И.К.
author_facet Фисун, В.В.
Трипутень, Л.Ю.
Янсон, И.К.
author_sort Фисун, В.В.
title Низкочастотные фононы в микроконтактном спектре MgB₂
title_short Низкочастотные фононы в микроконтактном спектре MgB₂
title_full Низкочастотные фононы в микроконтактном спектре MgB₂
title_fullStr Низкочастотные фононы в микроконтактном спектре MgB₂
title_full_unstemmed Низкочастотные фононы в микроконтактном спектре MgB₂
title_sort низкочастотные фононы в микроконтактном спектре mgb₂
publisher Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
publishDate 2005
topic_facet Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/121715
citation_txt Низкочастотные фононы в микроконтактном спектре MgB₂ / В.В. Фисун, Л.Ю. Трипутень, И.К. Янсон // Физика низких температур. — 2005. — Т. 31, № 10. — С. 1104-1109. — Бібліогр.: 21 назв. — рос.
series Физика низких температур
work_keys_str_mv AT fisunvv nizkočastotnyefononyvmikrokontaktnomspektremgb2
AT triputenʹlû nizkočastotnyefononyvmikrokontaktnomspektremgb2
AT ânsonik nizkočastotnyefononyvmikrokontaktnomspektremgb2
first_indexed 2025-07-08T20:24:07Z
last_indexed 2025-07-08T20:24:07Z
_version_ 1837111724950421504
fulltext Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2005, ò. 31, ¹ 10, ñ. 1104–1109 Íèçêî÷àñòîòíûå ôîíîíû â ìèêðîêîíòàêòíîì ñïåêòðå MgB2 Â.Â. Ôèñóí, Ë.Þ. Òðèïóòåíü, È.Ê. ßíñîí Ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò íèçêèõ òåìïåðàòóð èì. Á.È. Âåðêèíà ÍÀÍ Óêðàèíû ïð. Ëåíèíà, 47, ã. Õàðüêîâ, 61103, Óêðàèíà E-mail: fisun@ilt.kharkov.ua Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 14 ôåâðàëÿ 2005 ã. Ìåòîäîì ìèêðîêîíòàêòíîé ñïåêòðîñêîïèè èññëåäîâàíû âòîðûå ïðîèçâîäíûå âîëüò-àìïåð- íûõ õàðàêòåðèñòèê ãåòåðîêîíòàêòîâ ìåæäó ïëåíêîé MgB2 è êîíòðýëåêòðîäàìè ÷èñòûõ ìåòàë- ëîâ (Cu, Ag, Au, Be). Ìèêðîêîíòàêòíûå ñïåêòðû èçó÷àëè â íîðìàëüíîì ( )T Tc� è ñâåðõïðîâî- äÿùåì ( )T Tc� ñîñòîÿíèè âäîëü íàïðàâëåíèÿ îñè ñ.  íîðìàëüíîì ñîñòîÿíèè íà ñïåêòðàõ íàáëþäàåòñÿ îñîáåííîñòü â èíòåðâàëå ýíåðãèé � 20–30 ì â âèäå øèðîêîãî ïèêà èëè ðàçìûòîãî èçëîìà. Ñäåëàíî ïðåäïîëîæåíèå, ÷òî íèçêî÷àñòîòíûå ìîäû ôîíîííîãî ñïåêòðà òàêæå îòâåòñò- âåííû çà âûñîêîå çíà÷åíèå òåìïåðàòóðû ñâåðõïðîâîäÿùåãî ïåðåõîäà â MgB2.  ñâåðõïðîâîäÿ- ùåì ñîñòîÿíèè ñïåêòðàëüíûå îñîáåííîñòè ïðèîáðåòàþò N-îáðàçíûé âèä â îáëàñòè ýíåðãèé íèç- êî÷àñòîòíîãî ïèêà. Ìåòîäîì ì³êðîêîíòàêòíî¿ ñïåêòðîñêîﳿ äîñë³äæåíî äðóã³ ïîõ³äí³ âîëüò-àìïåðíèõ õàðàêòå- ðèñòèê ãåòåðîêîíòàêò³â ì³æ ïë³âêîþ MgB2 òà êîíòðåëåêòðîäàìè ÷èñòèõ ìåòàë³â (Cu, Ag, Au, Be). ̳êðîêîíòàêòí³ ñïåêòðè âèâ÷àëè ó íîðìàëüíîìó ( )T Tc� òà íàäïðîâ³äíîìó ( )T Tc� ñòàí³ óçäîâæ íàïðÿìêó îñ³ ñ. Ó íîðìàëüíîìó ñòàí³ íà ñïåêòðàõ ñïîñòåð³ãàºòüñÿ îñîáëèâ³ñòü â ³íòåð- âàë³ åíåðã³é � 20–30 ì ó âèãëÿä³ øèðîêîãî ï³êà àáî ðîçìèòîãî çëàìó. Çðîáëåíî ïðèïóùåííÿ, ùî íèçüêî÷àñòîòí³ ìîäè ôîíîííîãî ñïåêòðó òàêîæ â³äïîâ³äàëüí³ çà âèñîêå çíà÷åííÿ òåìïåðàòó- ðè íàäïðîâ³äíîãî ïåðåõîäó ó MgB2. Ó íàäïðîâ³äíîìó ñòàí³ ñïåêòðàëüí³ îñîáëèâîñò³ çäîáóâà- þòü N-îáðàçíèé âèä â îáëàñò³ åíåðã³é íèçüêî÷àñòîòíîãî ï³êà. PACS: 74.70.Ad, 72.10.Di, 73.40.Jn, 74.25.Kc Ââåäåíèå Ñâåðõïðîâîäÿùèå ñâîéñòâà äèáîðèäà ìàãíèÿ áûëè îòêðûòû âñåãî íåñêîëüêî ëåò íàçàä [1]. Ñðåäè èçâåñòíûõ s p� ìåòàëëîâ è ñïëàâîâ òåìïåðàòóðà êðèòè÷åñêîãî ïåðåõîäà MgB2 ÿâëÿåòñÿ íàèáîëåå âûñîêîé: Tc � 39 Ê. Ïîäîáíî äðóãèì äèáîðèäàì MgB2 îáëàäàåò ãåêñàãîíàëüíîé ñòðóêòóðîé, ñîäåð- æàùåé ãðàôèòîïîäîáíûå ñëîè àòîìîâ áîðà, ðàç- äåëåííûå ñëîÿìè ìàãíèÿ, èìåþùåãî ãåêñàãîíàëü- íî-ïëîòíóþ óïàêîâêó. Àòîìû ìàãíèÿ ðàñïîëîæåíû â öåíòðå ãåêñàãîíîâ, ñôîðìèðîâàííûõ áîðîì, òàê, ÷òî ñâÿçü ìåæäó àòîìàìè â ñëîÿõ áîðà áîëåå çíà÷è- òåëüíà, íåæåëè ìåæäó àòîìàìè â ñëîÿõ ìàãíèÿ. Íå- îáû÷íûé äâóõçîííûé õàðàêòåð ýëåêòðîííîé ñòðóê- òóðû ïðåäñòàâëÿåò èíòåðåñ äëÿ äåòàëüíîãî èçó÷åíèÿ ýòîãî ñîåäèíåíèÿ ðàçëè÷íûìè ãðóïïàìè èññëåäîâà- òåëåé. Äèáîðèä ìàãíèÿ ÿâëÿåòñÿ ðåäêèì ïðèìåðîì ñèëüíî àíèçîòðîïíîãî ñâåðõïðîâîäíèêà ñ äâóìÿ ýíåðãåòè÷åñêèìè ùåëÿìè ñî çíà÷åíèÿìè 2,5 è 7,0 ìýÂ. Âàæíî îòìåòèòü, ÷òî îáå ùåëè îáðàùàþòñÿ â íóëü ïðè îäíîì è òîì æå çíà÷åíèè òåìïåðàòóðû êðèòè÷åñêîãî ïåðåõîäà � 38–40 Ê. Ñóùåñòâîâàíèå äâóõ ñâåðõïðîâîäÿùèõ ýíåðãåòè÷åñêèõ ùåëåé ïîä- òâåðæäàþò ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå, ïîëó÷åííûå ïðè ïîìîùè òóííåëüíîé [2] è ìèêðîêîíòàêòíîé [3,4] ñïåêòðîñêîïèè. Ýëåêòðîííàÿ ñòðóêòóðà äèáîðèäà ìàãíèÿ ñîñòîèò èç äâóõ ãðóïï çîí: ïàðû àíèçîòðîïíûõ êâàçèäâóìåð- íûõ (2D) �-çîí ñ ñèëüíûì ýëåêòðîí-ôîíîííûì âçàè- ìîäåéñòâèåì è ïàðû ïðàêòè÷åñêè èçîòðîïíûõ òðåõ- ìåðíûõ (3D) �-çîí ñî ñëàáûì ýëåêòðîí-ôîíîííûì âçàèìîäåéñòâèåì, êîòîðûå îáðàçîâàíû ëîêàëüíûìè pxy- è pz-îðáèòàëÿìè áîðà.  ñîîòâåòñòâèè ñ òåîðåòè- ÷åñêèìè ìîäåëÿìè �- è �-çîíû ñëàáî ñâÿçàíû ìåæäó ñîáîé è îáëàäàþò ðàçëè÷íûìè äèíàìè÷åñêèìè è òîïî- © Â.Â. Ôèñóí, Ë.Þ. Òðèïóòåíü, È.Ê. ßíñîí, 2005 ëîãè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè. Ðîëü pxy -îðáèòàëåé áîðà â òðàíñïîðòíûõ è òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ñâîéñòâàõ MgB2 âåñüìà ñóùåñòâåííà. Ìåæäó �- è �-çîíîé ñóùåñòâóåò ñëàáîå âçàèìîäåéñòâèå. Çíà÷åíèå ïàðàìåòðà ýëåê- òðîí-ôîíîííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ (ÝÔÂ) � äëÿ �-çîíû, ñîãëàñíî [5], äîñòèãàåò 2–3. Ñòðóêòóðà �-çîíû òàêîâà, ÷òî â íàïðàâëåíèè ÃÀ ýíåðãèÿ Ôåðìè äûðî÷íûõ íîñè- òåëåé ñîñòàâëÿåò � 0,5–0,6 ýÂ. Ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî ìàëàÿ ñêîðîñòü Ôåðìè ïðèâîäèò ê çíà÷èòåëüíîé íåàäèàáà- òè÷åñêîé ïîïðàâêå ê Òñ [6]. Äèñïåðñèîííûå êðèâûå ôîíîíîâ, îïðåäåëåííûå íåóïðóãèì ðåíòãåíîâñêèì ðàññåÿíèåì â ðàáîòå [7], óêàçûâàþò íà ïèê ïðè 75 ìý â íàïðàâëåíèè ÃÀ ñ E g2 -ñèììåòðèåé. Ðîëü îïòè÷åñêèõ ôîíîíîâ, ñîîò- âåòñòâóþùèõ êîëåáàòåëüíûì E g2 -ìîäàì ãðàôèòîïî- äîáíûõ ñëîåâ àòîìîâ áîðà â ìåõàíèçìå ñâåðõ- ïðîâîäèìîñòè, â ñîîòâåòñòâèè ñ ïðîâåäåííûìè òåîðåòè÷åñêèìè îöåíêàìè, ñ÷èòàåòñÿ äîìèíèðóþ- ùåé. Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî âûñîêîå çíà÷åíèå êðèòè- ÷åñêîé òåìïåðàòóðû îáóñëîâëåíî âçàèìîäåéñòâèåì E g2 -ôîíîííîé ìîäû, ñîîòâåòñòâóþùåé àíòèïàðàë- ëåëüíûì êîëåáàíèÿì àòîìîâ â ïëîñêîñòÿõ áîðà è ýëåêòðîíàìè ïðîâîäèìîñòè �-çîíû. Ðàíåå â ðàáîòàõ [8–10] ïðîâåäåíû èññëåäîâàíèÿ ôîíîííîé ñòðóêòóðû ñ-îðèåòèðîâàííûõ ïëåíîê è ìîíîêðèñòàëëîâ MgB2 ìåòîäîì ìèêðîêîíòàêòíîé ñïåêòðîñêîïèè. Íà ÌÊ ñïåêòðàõ â ñâåðõïðîâîäÿ- ùåì ñîñòîÿíèè íàáëþäàåòñÿ ñòðóêòóðà â îáëàñòè ôîíîííûõ ýíåðãèé � 30–100 ìýÂ, êîòîðàÿ õîðîøî ñîãëàñóåòñÿ ñ äàííûìè íåóïðóãîãî íåéòðîííîãî ðàñ- ñåÿíèÿ, òóííåëüíîé ñïåêòðîñêîïèè è ñ òåîðåòè÷å- ñêèìè ðàñ÷åòàìè.  ðàáîòå [9] áûëî îòìå÷åíî, ÷òî ïðè ïåðåõîäå â íîðìàëüíîå ñîñòîÿíèå ( )T Tc� äàí- íàÿ ñòðóêòóðà èñ÷åçàåò. Èíòåíñèâíîñòü íàáëþäàå- ìîé ôîíîííîé ñòðóêòóðû óâåëè÷èâàåòñÿ ñ ðîñòîì çíà÷åíèÿ ìàëîé ùåëè � �, ÷òî ïîçâîëÿåò ñäåëàòü âû- âîä î åå âîçìîæíîé ñâÿçè ñ ýíåðãåòè÷åñêîé ñâåðõ- ïðîâîäÿùåé ùåëüþ â �-çîíå. Ïîëó÷åííûå â ðàáîòå [11] àñèìïòîòè÷åñêèå âûðàæåíèÿ äëÿ íåëèíåéíîé ïðîâîäèìîñòè òóííåëüíîãî, áàëëèñòè÷åñêîãî è äèô- ôóçèîííîãî êîíòàêòîâ â ñëó÷àå eV � � êà÷åñòâåííî è êîëè÷åñòâåííî ñîîòâåòñòâóþò èçìåðåíèÿì ôîíîí- íîé ñòðóêòóðû â ÌÊ ñïåêòðàõ äëÿ MgB2. Ïîêàçàíî, ÷òî âèä dV/dI V( )-õàðàêòåðèñòèê âíå çàâèñèìîñòè îò âèäà ìèêðîêîíòàêòà (áàëëèñòè÷åñêèé, òóííåëü- íûé, äèôôóçèîííûé) â îáëàñòè ñìåùåíèé íèæå 80 ìý ïðàêòè÷åñêè îäèíàêîâ.  ðàáîòå [10] îòìå÷åíî, ÷òî åñëè ñâåðõïðîâîäÿùàÿ ùåëü, îòâå÷àþùàÿ �-çî- íå, ñîñòàâëÿåò 2,5 ìý òî íà ìèêðîêîíòàêòíûõ ñïåêòðàõ â íîðìàëüíîì ñîñòîÿíèè íàðÿäó ñ îñîáåí- íîñòÿìè â îáëàñòè 60–70 ìý íàáëþäàåòñÿ èçëîì ïðè � 20–30 ìýÂ. Kaê ïðàâèëî, ïðè èññëåäîâàíèè ìåòîäîì ìèêðî- êîíòàêòíîé ñïåêòðîñêîïèè ôîíîííîãî ñïåêòðà ñâåðõ- ïðîâîäíèêà êðèòåðèÿìè îòáîðà ìèêðîêîíòàêòîâ äëÿ ïðîâåäåíèÿ èññëåäîâàíèé ÿâëÿþòñÿ ìàêñèìàëüíûå çíà÷åíèÿ èíòåíñèâíîñòåé ñâåðõïðîâîäÿùèõ ïàðàìåò- ðîâ (íàïðèìåð òàêèå, êàê àìïëèòóäà ìèíèìóìîâ íà ïåðâîé ïðîèçâîäíîé âîëüò-àìïåðíîé õàðàêòåðèñòèêè (ÂÀÕ) ìèêðîêîíòàêòà dV/dI V( ), îòîáðàæàþùèõ ñâåðõïðîâîäÿùóþ ùåëü, à òàêæå âåëè÷èíà èçáûòî÷- íîãî òîêà). Îäíàêî ïðè ýòîì âîçíèêàþò ñëîæíîñòè â ðàçäåëåíèè íàáëþäàåìûõ îñîáåííîñòåé íà ñïåê- òðàëüíûå, îáóñëîâëåííûå ðàññåÿíèåì ýëåêòðîíîâ íàçàä ñ èñïóñêàíèåì ôîíîíîâ (êàê è â íîðìàëüíîì ñîñòîÿíèè), è òå, êîòîðûå âûçâàíû íåëèíåéíîé çà- âèñèìîñòüþ ñâåðõïðîâîäÿùåé ùåëè, à çíà÷èò, è èçáûòî÷íîãî òîêà, îò ýíåðãèè [11]. Èíòåíñèâíîñòè îñîáåííîñòåé, ñâÿçàííûõ ñ çàâèñèìîñòüþ ñâåðõïðî- âîäÿùåé ýíåðãåòè÷åñêîé ùåëè, ìîãóò íàìíîãî ïðåâû- øàòü ñïåêòðàëüíûå ôîíîííûå îñîáåííîñòè. Òàêæå çàìåòèì, ÷òî ñïåêòðàëüíûå ïèêè ñ íàðóøåíèåì áàë- ëèñòè÷åñêîãî ðåæèìà è ïðè ïðèáëèæåíèè åãî ê òåï- ëîâîìó ïðåîáðàçóþòñÿ â N-îáðàçíûé âèä [12]. Êðîìå òîãî, ñóùåñòâóþò îñîáåííîñòè, ñâÿçàííûå ñ ðàçðóøåíèåì ñâåðõïðîâîäÿùèõ òîêîâûõ ïóòåé èëè ïðîÿâëåíèåì äîïîëíèòåëüíûõ ðàññåèâàþùèõ öåí- òðîâ â ìèêðîêîíòàêòàõ. Ýíåðãåòè÷åñêîå ïîëîæåíèå è èíòåíñèâíîñòü ýòèõ îñîáåííîñòåé ïðè èçìåíåíèè òåì- ïåðàòóðû ýêñïåðèìåíòà èëè â ñèëüíîì ìàãíèòíîì ïîëå èçìåíÿþòñÿ. Çàìåòèì, ÷òî â çàâèñèìîñòè îò òîãî, êàêîé òîê ÷åðåç ìèêðîêîíòàêò ÿâëÿåòñÿ îïðåäå- ëÿþùèì — íåïîñðåäñòâåííîé èëè òóííåëüíîé ïðîâî- äèìîñòè, à òàêæå â çàâèñèìîñòè îò ðåæèìà ïðîëåòà ýëåêòðîíîâ ÷åðåç êîíòàêòíîå ñóæåíèå ôîíîííûå îñî- áåííîñòè áóäóò èìåòü ðàçëè÷íûé âèä, ÷òî çàòðóäíÿåò èõ îïðåäåëåíèå. Âûøå óæå îòìå÷àëîñü, ÷òî íåñìîòðÿ íà íàëè÷èå â ñâåðõïðîâîäÿùåì ñîñòîÿíèè öåëîãî ðÿ- äà îñîáåííîñòåé, ýíåðãåòè÷åñêîå ïîëîæåíèå êîòîðûõ õîðîøî ñîãëàñóåòñÿ ñ ôîíîííûìè, ïðè ïåðåõîäå ñâåðõïðîâîäíèêà â íîðìàëüíîå ñîñòîÿíèå ïðè òåìïå- ðàòóðå âûøå Òñ íà âòîðîé ïðîèçâîäíîé ÂÀÕ òàêèõ ìèêðîêîíòàêòîâ êàêèå-ëèáî ñïåêòðàëüíûå íåëèíåé- íîñòè ÷àñòî îòñóòñòâóþò [13]. Ïðîâåäåíèå èññëåäîâà- íèÿ ôîíîííîãî ñïåêòðà ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ â íîðìàëüíîì ñîñòîÿíèè íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæ- íûì ââèäó îòñóòñòâèÿ äîñòàòî÷íî ñèëüíîãî ìàãíèò- íîãî ïîëÿ (â íàøèõ ýêñïåðèìåíòàõ ìàãíèòíîå ïîëå áûëî îãðàíè÷åíî âåëè÷èíîé � 4 Të). Ñïåöèôèêà ýêñïåðèìåíòà  íàñòîÿùåé ðàáîòå ïðåäñòàâëåíî èññëåäîâàíèå ôîíîííîé ñòðóêòóðû ñâåðõïðîâîäíèêà MgB2 ñ ïðè- ìåíåíèåì ðàçëè÷íûõ êîíòðýëåêòðîäîâ ìåòîäîì ìèêðîêîíòàêòíîé ñïåêòðîñêîïèè. Ìèêðîêîíòàêòíàÿ ñïåêòðîcêîïèÿ ïîçâîëÿåò ïîëó÷àòü ïðÿìûå ýêñïåðè- ìåíòàëüíûå äàííûå îá ÝÔ ìèêðîêîíòàêòà, êîòîðûå ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû äëÿ âûáîðà áîëåå îáîñíî- Íèçêî÷àñòîòíûå ôîíîíû â ìèêðîêîíòàêòíîì ñïåêòðå MgB2 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2005, ò. 31, ¹ 10 1105 âàííûõ òåîðåòè÷åñêèõ ìîäåëåé, îïèñûâàþùèõ âçàè- ìîäåéñòâèå ýëåêòðîííîé è ôîíîííîé ïîäñèñòåì. Ìå- òîä çàêëþ÷àåòñÿ â èçó÷åíèè íåëèíåéíîñòè ÂÀÕ ìåòàëëè÷åñêèõ (íåòóííåëüíûõ) êîíòàêòîâ ñ õàðàêòåð- íûì ðàçìåðîì ìåíüøå, ÷åì íåóïðóãàÿ äëèíà ñâîáîä- íîãî ïðîáåãà ýëåêòðîíà lin(T,eV) ïðè äàííîé òåìïåðà- òóðå Ò è íàïðÿæåíèè V. Ñîãëàñíî òåîðèè [14], âòîðàÿ ïðîèçâîäíàÿ ÂÀÕ, â ñëó÷àå áàëëèñòè÷åñêîãî ðåæèìà ïðîëåòà ýëåêòðîíîâ ìåæäó ýëåêòðîäàìè ñ ñèëüíî ðàç- ëè÷àþùèìèñÿ ñêîðîñòÿìè Ôåðìè, ïðÿìî ïðîïîð- öèîíàëüíà ìèêðîêîíòàêòíîé ñïåêòðàëüíîé ôóíêöèè ÝÔ ìåòàëëà ñ ìåíüøåé ñêîðîñòüþ Ôåðìè vF . Ôóíêöèÿ gPC( ) � PC F2 ( ) ( ) áëèçêà ïî ñòðóêòóðå ê èçâåñòíîé ôóíêöèè Ýëèàøáåðãà, ãäå � PC 2 ( ) — óñ- ðåäíåííûé ïî ïîâåðõíîñòè Ôåðìè êâàäðàò ìàòðè÷íî- ãî ýëåìåíòà ÝÔÂ, à F( ) — ïëîòíîñòü ôîíîííûõ ñîñòîÿíèé. Âòîðàÿ ïðîèçâîäíàÿ ÂÀÕ, ïðîïîðöèîíà- ëüíàÿ âòîðîé ãàðìîíèêè ìîäóëèðóþùåãî íàïðÿæåíèÿ V V2( ), ïðè òåìïåðàòóðå æèäêîãî ãåëèÿ ðàâíà: d V dI d R dV ed v F F PC eV 2 2 24 3 � (ln ) ( ) ( ) � �� . Äèàìåòð êîíòàêòà ñâÿçàí ñ åãî ñîïðîòèâëåíèåì ïðè íóëå íàïðÿæåíèé R0 [Îì] â íîðìàëüíîì ñîñòîÿ- íèè â ìîäåëè ÷èñòîãî îòâåðñòèÿ îïðåäåëÿåòñÿ ôîðìó- ëîé Øàðâèíà: d R R / / � �� � � �� � 16 3 30 0 1 2 0 1 2� �� [ ]íì . Ïðè èññëåäîâàíèè ãåòåðîêîíòàêòîâ èíòåíñèâ- íîñòü ïàðöèàëüíîãî âêëàäà äèáîðèäà ìàãíèÿ â ÌÊ ñïåêòð ãåòåðîêîíòàêòà â ñîîòâåòñòâèè ñ òåîðèåé [15] äîëæíà áûòü áîëüøåé, òàê êàê çíà÷åíèå ñêîðîñòè Ôåðìè MgB2 ìåíüøå (v /F � 105 ì ñ) ñêîðîñòè Ôåðìè êîíòðýëåêòðîäà (v /F � 106 ì ñ). Èíòåíñèâ- íîñòü ìèêðîêîíòàêòíîãî ñïåêòðà ïðîïîðöèîíàëüíà �d/ vF e( )� , ãäå � e — âðåìÿ íåóïðóãîé ðåëàêñàöèè. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî îòíîñèòåëüíàÿ èíòåíñèâíîñòü ÌÊ ñïåêòðîâ íå îïðåäåëÿåòñÿ îäíîçíà÷íî ñîïðîòèâ- ëåíèåì êîíòàêòà, òàê êàê ñîîòíîøåíèå ìåæäó óïðó- ãîé äëèíîé ïðîáåãà è äèàìåòðîì îñòàåòñÿ íàì íåèç- âåñòíûì. Îáúåêòîì èññëåäîâàíèé ñëóæèëè ïëåíêè MgB2 òîëùèíîé � 100 íì, îðèåíòèðîâàííûå îñüþ ñ ïåð- ïåíäèêóëÿðíî ïîäëîæêå [8,9,11,16]. Çíà÷åíèå óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ MgB2 ïðè 40 Ê ñîñòàâëÿëî îêîëî 1 ìêÎì·cì, à îòíîøåíèå ñîïðîòèâëåíèé ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå ê îñòàòî÷íîìó ðàâíÿëîñü 2,2. Èçìåðåíèÿ çàêëþ÷àëèñü â ðåãèñòðàöèè ïåðâîé ( ( ) ( ))dV/dI V V V� 1 è âòîðîé ( ( )d V/dI V2 2 � � V V2( )) ãàðìîíèêè ìàëîãî ìîäóëèðóþùåãî ñèãíà- ëà ìåòîäîì ñèíõðîííîãî äåòåêòèðîâàíèÿ. Äëÿ òîãî, ÷òîáû èñêëþ÷èòü âëèÿíèå ñâåðõïðîâî- äèìîñòè íà ñïåêòðàëüíûå îñîáåííîñòè MgB2, ìèê- ðîêîíòàêòû ñîçäàâàëèñü â íîðìàëüíîì ñîñòîÿíèè MgB2 ïðè òåìïåðàòóðå 30 Ê â ìàãíèòíîì ïîëå 4 Të. Îòñóòñòâèå âáëèçè íóëÿ íàïðÿæåíèé êàêèõ-ëèáî îñîáåííîñòåé íà âòîðûõ ïðîèçâîäíûõ ÂÀÕ ìèêðî- êîíòàêòîâ, ïðåäñòàâëåííûõ íà ðèñ. 1, ñëóæèëî ïîä- òâåðæäåíèåì íîðìàëüíîãî ñîñòîÿíèÿ. Îäíàêî ïðè ýòèõ óñëîâèÿõ òåìïåðàòóðíîå ðàçìûòèå ñîñòàâëÿåò áîëåå 10 ìýÂ, ÷òî çàòðóäíÿåò ïðîâåäåíèå îöåíêè ïà- ðàìåòðà ÝÔ �: � � �2 0 g d PC( ) .  êà÷åñòâå êîíòðýëåêòðîäîâ èñïîëüçîâàíî íå- ñêîëüêî ÷èñòûõ ìåòàëëîâ, à èìåííî: Cu, Ag, Au, Be ñ ðàçëè÷íûìè òåìïåðàòóðàìè Äåáàÿ. Îòñóòñòâèå 1106 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2005, ò. 31, ¹ 10 Â.Â. Ôèñóí, Ë.Þ. Òðèïóòåíü, È.Ê. ßíñîí –3 0 3 MgB2–Cu V 2 ,ì ê 1 2 –3 0 3 MgB2–Ag 2 1 –100 –50 0 50 100 –3 0 3 V, ì  MgB2–Be 1 2 –3 0 3 MgB2–Au 1 2 à á â ã Ðèñ. 1. ÌÊ ñïåêòðû ãåòåðîêîíòàêòîâ. MgB2–Cu; V1,0 = = 4,72 ìÂ, T = 28 Ê, R0 = 670 ì (1); V1,0 = 6,2 ìÂ, T = = 31 Ê, R0 = 53 Îì (2) (à). MgB2–Ag: V1,0 = 7,24 ìÂ, T = 28 Ê, R0 = 82 Îì (1); V1,0 = 7,02 ìÂ, T = 30 Ê, R0 = 105 Îì (2) (á). MgB2–Au: V1,0 = 2,62 ìÂ, T = = 40 Ê, R0= 58 Îì (1); V1,0 = 2,36 ìÂ, T = 40 Ê, R0 = = 60 Îì (2) (â). MgB2–Be: V1,0 = 7,93 ìÂ, T = 28 Ê, R0 = 32 Îì (1); V1,0 = 4,7 ìÂ, T = 33 Ê, R0 = 92 Îì (2) (ã). Âåëè÷èíà ìàãíèòíîãî ïîëÿ äëÿ âñåõ ÌÊ ñîñòàâ- ëÿåò Í = 4 Òë. Äëÿ ñðàâíåíèÿ ïðè ïîëîæèòåëüíîé ïî- ëÿðíîñòè ñìåùåíèÿ ïîêàçàíû ñïåêòðû êîíòðýëåêòðîäîâ [16], ïðîèçâîëüíî ñìåùåííûå âäîëü îñè îðäèíàò. íèçêî÷àñòîòíûõ ôîíîíîâ â ñïåêòðå Be îäíîçíà÷íî óêàçûâàëî, ÷òî ôîíîííûå îñîáåííîñòè, íàáëþäàå- ìûå íàìè, âûçâàíû MgB2 (ñì. íèæå). Êðèòåðèåì îòáîðà ÌÊ, íàõîäÿùåãîñÿ â íîðìàëü- íîì ñîñòîÿíèè, ñëóæèëî íàëè÷èå ñïåêòðàëüíîé îñî- áåííîñòè ïðè íàïðÿæåíèÿõ 20–30 ìý íà âòîðîé ïðîèçâîäíîé ÂÀÕ òàêîãî êîíòàêòà (ðèñ. 1). Êàê èç- âåñòíî, âàæíûì ôàêòîðîì, îïðåäåëÿþùèì êà÷åñòâî ìèêðîêîíòàêòà â ñâåðõïðîâîäÿùåì ñîñòîÿíèè, ÿâëÿ- åòñÿ íàëè÷èå ùåëåâûõ ìèíèìóìîâ íà ïåðâîé ïðîèç- âîäíîé ÂÀÕ, êîòîðûå ìû ìîæåì íàáëþäàòü òîëüêî ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ ( )Ò Òñ� . Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî ñâåðõïðîâîäÿùèå õàðàêòåðèñòèêè íå ó÷àñòâîâà- ëè â îòáîðå ìèêðîêîíòàêòîâ, èõ íàëè÷èå ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ a posteriori ñâèäåòåëüñòâîâàëî î âûñî- êîì êà÷åñòâå êîíòàêòîâ (ñì., íàïðèìåð, ðèñ. 2). Òàê êàê MgB2 èìååò äâå ùåëè, êîòîðûå ñâÿçàíû ñ ðàçëè÷íûìè íàïðàâëåíèÿìè êðèñòàëëîãðàôè÷åñêèõ îñåé, òî ïî èõ âåëè÷èíå ìîæíî ñóäèòü îá îðèåíòà- öèè îñè ìèêðîêîíòàêòà. Íîìèíàëüíî ìèêðîêîíòàêò ñîçäàâàëñÿ â íàïðàâëåíèè îñè ñ ïëåíêè MgB2, äëÿ êîòîðîãî õàðàêòåðíà ìàëàÿ ùåëü � �. Êàê âèäíî íà ðèñ. 2, ùåëåâûå ìèíèìóìû íà ïåðâîé ïðîèçâîäíîé ÂÀÕ èññëåäóåìûõ ÌÊ ñîîòâåòñòâóþò ìàëîé ùåëè. Âûøåñêàçàííîå ïîçâîëÿåò íàì ñäåëàòü âûâîä î ñâÿ- çè íàáëþäàåìîé ñïåêòðàëüíîé îñîáåííîñòè ñ íà- ïðàâëåíèåì îñè ñ èëè áëèçêîìó ê íåìó. Ðåçóëüòàòû Íà ðèñ. 1 ïðåäñòàâëåíû ÌÊ ñïåêòðû ãåòåðîêîí- òàêòîâ MgB2–N (N — íîðìàëüíûé ìåòàëë), íà êîòî- ðûõ íàáëþäàþòñÿ îñîáåííîñòè â èíòåðâàëå ýíåðãèé 20–30 ìý â âèäå îäíîãî øèðîêîãî ïèêà èëè ðàç- ìûòîãî èçëîìà, ýíåðãåòè÷åñêîå ïîëîæåíèå êîòîðî- ãî, íå çàâèñèò îò ïðèìåíÿåìûõ êîíòðýëåêòðîäîâ. Íà ðèñ. 1 ïðåäñòàâëåíû òàêæå ÌÊ ñïåêòðû èñïîëüçóå- ìûõ êîíòðýëåêòðîäîâ ïðè ãåëèåâûõ òåìïåðàòóðàõ, âçÿòûå èç àòëàñà [17] (äëÿ íàãëÿäíîñòè ñïåêòðû ñìåùåíû îòíîñèòåëüíî íóëÿ îñè îðäèíàò ïðîèçâîëü- íûì îáðàçîì). Î÷åâèäíî, áîëåå êîððåêòíûì áûëî áû ïðèâåäåíèå ñïåêòðîâ êîíòðýëåêòðîäîâ ïðè òåõ æå òåìïåðàòóðàõ, ÷òî è ñïåêòðû ãåòåðîêîíòàêòîâ. Îäíàêî òåïëîâîå ðàçìûòèå ïðèâîäèò ê ñäâèãó îñ- íîâíûõ ìàêñèìóìîâ â ñòîðîíó áîëüøèõ ýíåðãèé íà íåçíà÷èòåëüíóþ âåëè÷èíó, êîòîðàÿ â ðàìêàõ íà- ñòîÿùåé ðàáîòû íåñóùåñòâåííà. Âàæíî îòìåòèòü, ÷òî äàæå â ñëó÷àå ðåæèìà ïðîëåòà ýëåêòðîíîâ, îò- ëè÷íîãî îò áàëëèñòè÷åñêîãî, ýíåðãåòè÷åñêîå ïîëî- æåíèå îñíîâíûõ ìàêñèìóìîâ êîíòðýëåêòðîäîâ ñäâè- ãàåòñÿ â ñòîðîíó áóëüøèõ ýíåðãèé âñåãî íà 9% â òåïëîâîì ðåæèìå [18]. Íàáëþäàåìàÿ íèçêî÷àñòîòíàÿ îñîáåííîñòü íà ÌÊ ñïåêòðàõ ñîîòâåòñòâóåò ñïåêòðàëüíîìó ðåæèìó, òàê êàê çíà÷åíèå ñîïðîòèâëåíèÿ êîíòàêòîâ ëåæèò â èí- òåðâàëå 30–105 Îì (íàïðèìåð, çíà÷åíèå ñîïðîòèâëå- íèÿ äëÿ ãåòåðîêîíòàêòà MgB2–Ag, ñì. ðèñ. 1, êðè- âàÿ 1, ñîñòàâëÿåò 82 Îì). Äëÿ ðåàëèçàöèè ñïåêòðàëü- íîãî ðåæèìà ðàçìåð êîíòàêòà äîëæåí áûòü ìåíüøå äëèíû ñâîáîäíîãî ïðîáåãà ýëåêòðîíà, ÷òî ñîîòâåòñò- âóåò çíà÷åíèþ ñîïðîòèâëåíèÿ áîëüøå 10 Îì. Ýòî ñëå- äóåò èç ïðîâåäåííûõ â îáçîðå [13] îöåíîê äèàìåòðà êîíòàêòà ê äëèíå ñâîáîäíîãî ïðîáåãà ýëåêòðîíà. Ñî- ãëàñíî ôîðìóëå Øàðâèíà, ïðè �� � 4,9·10–12 Îì·cì2 è çíà÷åíèè ñîïðîòèâëåíèÿ R � 10 Îì êàê â íàïðàâëå- íèè îñè ñ, òàê è â ïëîñêîñòè ab, õàðàêòåðíûé ðàçìåð êîíòàêòà d â áàëëèñòè÷åñêîì ðåæèìå ðàâåí � 7 íì. Ïðè ýòîì lab = = 70 íì, à lc = 18 íì. Åñëè ìèêðîêîí- òàêò ñîäåðæèò çàãðÿçíåíèå, à äëèíà ñâîáîäíîãî ïðî- áåãà ìàëà, òî ïðèìåíèìà ôîðìóëà Ìàêñâåëëà d �/R.  ýòîì ñëó÷àå çíà÷åíèå d ñîñòàâëÿåò 0,7 è 2,6 íì äëÿ ïëîñêîñòè ab è íàïðàâëåíèÿ îñè ñ ñîîòâåò- ñòâåííî. Åùå îäíèì ïîäòâåðæäåíèåì ñïåêòðàëüíîãî ðåæèìà ñëóæèò òàêæå è òîò ôàêò, ÷òî ïðè ïîâûøåíèè òåìïåðàòóðû äî 70 Ê, ìàêñèìóì ïðè � 20–30 ìý ðàç- ìûâàåòñÿ, ñîõðàíÿÿ ñâîå ïîëîæåíèå íà îñè ýíåðãèé. Ñïåêòðû ïðè Ò = 30 Ê â ìàãíèòíîì ïîëå 4 Òë íå íåñóò èíôîðìàöèè î ñâåðõïðîâîäÿùèõ õàðàêòåðè- ñòèêàõ MgB2. Îäíàêî âàæíî îòìåòèòü, ÷òî ìèêðî- êîíòàêòíàÿ îáëàñòü ïðè íåçíà÷èòåëüíîì ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû íà 1–2 Ê ïåðåõîäèò â ñâåðõïðîâîäÿ- ùåå ñîñòîÿíèå, ñâèäåòåëüñòâóþùåå î ñâåðõïðîâîäÿ- ùåé ìîäèôèêàöèè MgB2 ïîä êîíòàêòîì. Äàëüíåé- øåå ïîíèæåíèå òåìïåðàòóðû ïðèâîäèò ê òîìó, ÷òî ÷àñòü òîêà, ïðîõîäÿùåãî ÷åðåç ìèêðîêîíòàêò, ïåðå- íîñèòñÿ ÷åðåç ñâåðõïðîâîäÿùèå îáëàñòè. Ïðè ýòîì Íèçêî÷àñòîòíûå ôîíîíû â ìèêðîêîíòàêòíîì ñïåêòðå MgB2 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2005, ò. 31, ¹ 10 1107 V, ì –30 –20 –10 0 10 20 30 � = 2,42 ì R ,Î ì 24 22 20 18 16 14 75 70 65 60 55 50 Ðèñ. 2. Ïåðâûå ïðîèçâîäíûå ÂÀÕ ïðè Ò = 4,2 Ê, H = 0 Òë, ñîîòâåòñòâóþùèå ïðèâåäåííûì íà ðèñ. 1 ãåòå- ðîêîíòàêòàì MgB2–Ag è MgB2–Au. îñîáåííîñòè, îáóñëîâëåííûå ñâåðõïðîâîäèìîñòüþ, çíà÷èòåëüíî âîçðàñòàþò. Íà ðèñ. 3,a ïðåäñòàâëåíû ÌÊ ñïåêòðû MgB2–Ag â íîðìàëüíîì (Ò = 30 Ê, H = 4 Të, êðèâàÿ 1) è ñâåðõ- ïðîâîäÿùåì (êðèâûå 2, 3) ñîñòîÿíèè. Ìîæíî âèäåòü, ÷òî ïîíèæåíèå òåìïåðàòóðû ïðèâîäèò ê ïîÿâëåíèþ íà ÌÊ ñïåêòðå âáëèçè íóëÿ íàïðÿæåíèé ïèêà, ñâÿçàííî- ãî ñ àíäðååâñêèì îòðàæåíèåì íà NS-ãðàíèöå, è ðÿäà îñîáåííîñòåé â ôîíîííîé îáëàñòè ÷àñòîò 30–90 ìýÂ. Êðèâàÿ 2 äåìîíñòðèðóåò ÌÊ ñïåêòð ïðè ïðîìåæóòî÷- íîé òåìïåðàòóðå (Ò = 20 Ê, Í = 4 Òë), íà êîòîðîì ïðè V � 0 íàáëþäàåòñÿ ïðåîáðàçîâàíèå íèçêî÷àñòîòíîé ôîíîííîé îñîáåííîñòè â äâå ðàçìûòûõ íèñõîäÿùèõ ñòóïåíè ïðè ýíåðãèÿõ � 16 è 28 ìý (� 126 è 228 ñì–1) íà ôîíå íåëèíåéíîñòè, îáóñëîâëåííîé ñâåðõïðîâîäèìîñòüþ. Ïðè äàëüíåéøåì ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû ôîíîííûå îñîáåííîñòè â ñèëó îòêëîíå- íèÿ îò áàëëèñòè÷åñêîãî ðåæèìà ïðèîáðåòàþò N-îá- ðàçíûé âèä (êðèâàÿ 3). Ïðè ýòîì ýíåðãåòè÷åñêîå ïîëîæåíèå N-îáðàçíûõ îñîáåííîñòåé ëèøü ïðèáëèçè- òåëüíî ñîîòâåòñòâóåò ïîëîæåíèþ ôîíîííûõ ïèêîâ íà îñè ýíåðãèé. Íà ðèñ. 3,á äëÿ ñðàâíåíèÿ ïðåäñòàâëåí ñïåêòð êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ, âçÿòûé èç ðàáîòû [19]. Ñîãëàñîâàíèå øêàëû àáñöèññ ñïåêòðîâ c øêàëîé ÌÊ ñïåêòðà îñóùåñòâëÿëîñü ïðè ïîìîùè ñîîòíîøå- íèåì 1 ìý = 8,065 cì–1. Âèäíî, ÷òî ýíåðãåòè÷åñêîå ïîëîæåíèå íèçêî÷àñòîòíûõ ñïåêòðàëüíûõ îñîáåííî- ñòåé íà êðèâîé 3, ðèñ. 3,a, õîðîøî ñîãëàñóåòñÿ ñ ýêñ- ïåðèìåíòàëüíûìè äàííûìè ðàìàíîâñêîé ñïåêòðîñêî- ïèè (âåðòèêàëüíûå ëèíèè, ðèñ. 3,a,á). Àâòîðû [19] îòìå÷àþò, ÷òî íàáëþäàåìûå îñîáåííîñòè íå ñâÿçàíû ñ íåëèíåéíîñòÿìè ñâåðõïðîâîäÿùåé ùåëè è íàáëþäà- þòñÿ äî òåìïåðàòóð, ïðåâûøàþùèõ Òñ MgB2 (ñì. êðèâûå ïðè Ò = 25, 55 è 295 Ê íà ðèñ. 3,á).  ðàáîòå [20] ïðåäñòàâëåíû ÌÊ ñïåêòðû, èçìåðåííûå â íîð- ìàëüíîì ñîñòîÿíèè (Ò = 30 Ê, Í = 7 Òë), íà êîòîðûõ íàðÿäó ñ îñîáåííîñòÿìè â îáëàñòè 15–35 ì íàáëþäà- åòñÿ ÿðêî âûðàæåííûé ïèê ïðè 60 ìÂ, à òàêæå äâà óøèðåííûõ ïðè 80 è 90 ìÂ. Ñðàâíèâàÿ ñî ñïåêòðîì ïëîòíîñòè ôîíîííûõ ñî- ñòîÿíèé, ïîëó÷åííûì íåóïðóãèì íåéòðîííûì ðàñ- ñåÿíèåì [21], ìîæíî âèäåòü, ÷òî, íà÷èíàÿ ñ eV � � 20 ìÂ, íàáëþäàåòñÿ ïîäúåì â ñïåêòðå, ñîãëàñóþ- ùèéñÿ ñ ðàñïîëîæåíèåì íàáëþäàåìîãî íàìè íèçêî- ÷àñòîòíîãî ÌÊ ïèêà. Âîçìîæíî, îòñóòñòâèå ÿðêèõ íèçêî÷àñòîòíûõ îñîáåííîñòåé â ñïåêòðå ïëîòíîñòè íåéòðîííûõ ñîñòîÿíèé îáóñëîâëåíî èõ ìàëîé èíòåí- ñèâíîñòüþ è ïðèñóùåé MgB2 ñèëüíîé àíèçîòðîïèåé ÝÔÂ, ïðèâîäÿùåé ê âîçðàñòàíèþ ñïåêòðàëüíîé ôóíêöèè ÝÔ â ýòîì èíòåðâàëå ýíåðãèé. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ïðàêòè÷åñêè íà âñåõ ÌÊ ñïåêòðàõ ïðè òåìïåðàòóðå 4,2 Ê ïîÿâëåíèå íà ïîðÿ- äîê áîëåå èíòåíñèâíûõ ïèêîâ â îáëàñòè 60 è 70 ìý íå ïðîèñõîäèò, ÷òî ñâÿçàíî ñ îðèåíòàöèåé ïëåíîê MgB2 âäîëü îñè ñ ïåðïåíäèêóëÿðíî ïîäëîæêå, êàê è â ðàáîòàõ [8–10]. Îäíàêî íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî ïëåíêà MgB2 îðèåíòèðîâàíà îñüþ ñ, äëÿ ÌÊ ñïåê- òðîâ â íîðìàëüíîì ñîñòîÿíèè ñ èçëîìîì õàðàêòåðíî íàëè÷èå ñèëüíî ðàçìûòîãî ïèêà â îáëàñòè ýíåðãèé 50–70 ìý (ýòîò ïèê â íàñòîÿùåé ðàáîòå íå îáñóæ- äàåòñÿ). Ýòî ìîæåò ñâèäåòåëüñòâîâàòü î âîçìîæíîì íåçíà÷èòåëüíîì îòêëîíåíèè íàïðàâëåíèÿ ïðîòåêà- íèÿ òîêà îò îñè ñ, òàê êàê âûñîêî÷àñòîòíûå îñîáåí- íîñòè õàðàêòåðíû äëÿ ïëîñêîñòè ab, êàê áûëî ïîêà- çàíî â ðàáîòå [10]. Âñëåäñòâèå ñëîæíîñòè ñàìîãî ñîåäèíåíèÿ, ìàëî- ãî çíà÷åíèÿ äëèí ñâîáîäíîãî ïðîáåãà, à òàêæå çíà- ÷èòåëüíûõ òåõíè÷åñêèõ òðóäíîñòåé ïðè ñîçäàíèè ìèêðîêîíòàêòîâ ïîëó÷åíèå èíòåíñèâíûõ ÌÊ ñïåê- òðîâ, ñîîòâåòñòâóþùèõ ìîäåëè ÷èñòîãî îòâåðñòèÿ, äëÿ îïðåäåëåíèÿ âàæíîãî èíòåãðàëüíîãî ïàðàìåòðà ÝÔ � â íàñòîÿùèé ìîìåíò íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîç- ìîæíûì. Îäíàêî ìû íàäååìñÿ, ÷òî â äàëüíåéøåì áîëåå ñîâåðøåííûå îáðàçöû ïîçâîëÿò ñîçäàòü ìèê- ðîêîíòàêòû ëó÷øåãî êà÷åñòâà è òðóäíîñòè â îïðåäå- ëåíèè � ìîæíî áóäåò ïðåîäîëåòü. 1108 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2005, ò. 31, ¹ 10 Â.Â. Ôèñóí, Ë.Þ. Òðèïóòåíü, È.Ê. ßíñîí 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 2 0 2O V ,ì ê 2 È í òå í ñè âí î ñò ü, î òí . å ä . 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0 100 200 300 400 , ñì–1 à á 1 2 3 128 226 2 Ê 25 Ê 55 Ê 295 Ê Ñäâèã V, ì Ðèñ. 3. ÌÊ ñïåêòðû ãåòåðîêîíòàêòà MgB2–Ag: íîðìàëü- íîå ñîñòîÿíèå, R0 = 42 Îì (1); Ò = 20 Ê, V1,0 = 2,23 ìÂ, ñâåðõïðîâîäÿùåå ñîñòîÿíèå (2,3); íóëü êðèâîé 2 ñìåùåí ïî îñè îðäèíàò ââåðõ (à). Ñïåêòðû êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ MgB2 [19] (á). Âûâîäû Èññëåäîâàíû ÌÊ ñïåêòðû MgB2 ñ íèçêî÷àñòîò- íîé ñïåêòðàëüíîé îñîáåííîñòüþ, ýíåðãåòè÷åñêîå ïî- ëîæåíèå êîòîðîé íå çàâèñèò îò ïðèìåíÿåìûõ êîíòð- ýëåêòðîäîâ. Ïîëàãàåì, ÷òî íàáëþäàåìûé íàìè ñïåêòðàëüíûé ïèê íà ÌÊ ñïåêòðàõ MgB2 â íîð- ìàëüíîì ñîñòîÿíèè ñâÿçàí ñ íèçêî÷àñòîòíûìè ìîäà- ìè ôîíîííîãî ñïåêòðà â íàïðàâëåíèè îñè ñ èëè áëèçêîìó ê íåìó. Ðîëü ýòèõ íèçêî÷àñòîòíûõ ìîä ôîíîííîãî ñïåêòðà â ìåõàíèçìå ñâåðõïðîâîäèìîñòè äèáîðèäà ìàãíèÿ ìîæåò îêàçàòüñÿ çíà÷èòåëüíîé. Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ïîääåðæêå Ìèíèñòåðñòâà îáðàçîâàíèÿ è íàóêè Óêðàèíû, ïðîåêò ¹ Ô7/528–2001. Àâòîðû âûðàæàþò ãëóáîêóþ áëà- ãîäàðíîñòü Prof. Sung-Ik Lee çà ïðåäîñòàâëåííûå îáðàçöû. 1. J. Nagamatsu, N. Nakagava, T. Muranaka, Y. Zenitani, and J. Akimitsu, Nature (London) 410, 63 (2001). 2. H. Schmidt, J.F. Zasadzinski, K.E. Gray, and D.G. Hinks, Physica C385, 221 (2003). 3. P. Szabo, P. Samuely, J. Kacmarcik, Th. Klein, J. Marcus, D. Furchart, S. Miragila, C. Marcenat, and A.G.M. Jansen, Phys. Rev. Lett. 87, 137005 (2001). 4. Yu.G. Naidyuk, I.K. Yanson, L.V. Tyutrina, N.L. Bobrov, P.N. Chubov, W.N. Kang, Hyeong-Jin Kim, Eun-Mi Choi, C.U. Jung, and Sung-Ik Lee, Pis’ma v ZhETF 75, 283 (2002). 5. H.J. Choi, D. Roundy, H. Sun, M.L. Cohen, and S.G. Louie, Phys. Rev. B66, 020513 (R) (2002). 6. E. Cappelutti, S. Ciuchi, C. Grimaldi, L. Pietronero, and S. Strassler, Phys. Rev. Lett. 88, 117003 (2003). 7. A. Shukla, M. Calandra, M. d’Astuto, M. Lazzeri, F. Mauri, C. Bellin, M. Krisch, J. Karpinski, S.M. Kaza- kov, J. Jun, D. Daghero, and K. Parlinski, Phys. Rev. Lett. 90, 095506 (2003). 8. N.L. Bobrov, P.N. Chubov, Yu.G. Naidyuk, L.V. Tyutrina, I.K. Yanson, W.N. Kang, Hyeong-Jin Kim, Eun-Mi Choi, and Sung-Ik Lee, in: Quantum Meso- scopic Phenomena and Mesoscopic Devices in Micro- electronics, J.F. Annett and S. Kruchinin (eds.), Klu- wer Academic (2002), p. 225. 9. I.K. Yanson, V.V. Fisun, N.L. Bobrov, Yu.G. Naidyuk, W.N. Kang, Eun-Mi Choi, Hyun-Jung Kim, and Sung-Ik Lee, Phys. Rev. B67, 024517 (2003). 10. Yu.G. Naidyuk, I.K. Yanson, O.E. Kvitnitskaya, S. Lee, and S. Tajima, Phys. Rev. Lett. 90, 197001 (2003). 11. I.K. Yanson, S.I. Beloborod’ko, Yu.G. Naidyuk, O.V. Dolgov, A.A. Golubov, Phys. Rev. B69, 100501 (2004). 12. È.Ê. ßíñîí, Â.Â. Ôèñóí, Í.Ë. Áîáðîâ, Ë.Ô. Ðû- áàëü÷åíêî, Ïèñüìà â ÆÝÒÔ 45, 425 (1987). 13. I.K. Yanson and Yu.G. Naidyuk, Fiz. Nizk. Temp. 30, 355 (2004). 14. È.Î. Êóëèê, À.Í. Îìåëüÿí÷óê, Ð.È. Øåõòåð, ÔÍÒ 3, 1543 (1977). 15. Ð.È. Øåõòåð, È.Î. Êóëèê, ÔÍÒ 9, 46 (1983). 16. W.N. Kang, Hyeong-Jin Kim, Eun-Mi Choi, C.U. Jung, and Sung-Ik Lee, Science 292, 1521 (2001); W.N. Kang, Eun-Mi Choi, Hyeong-Jin Kim, Hyun-Jung Kim, and Sung-Ik Lee, Physica C385, 24 (2003). 17. È.Ê. ßíñîí, À.Â. Õîòêåâè÷, Àòëàñ ìèêðîêîíòàêòíûõ ñïåêòðîâ ýëåêòðîí-ôîíîííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ â ìå- òàëëàõ, Íàóêîâà äóìêà, Êèåâ (1986). 18. È.Ê. ßíñîí, Î.È. Øêëÿðåâñêèé, ÔÍÒ 12, 899 (1986). 19. K Kunc, I. Loa, K. Syassen, R.K. Kremer, and K. Ahn, J. Phys.: Condens. Matter 13, 9945 (2001). 20. P. Szabo, P. Samuely, J. Kacmarcik, Th. Klein, J. Marcus, and A.G.M. Jansen, Physica C388, 145 (2003). 21. R. Osborn, E.A. Goremychkin, A.I. Kolesnikov, and D.G. Hinks, Phys. Rev. Lett. 87, 017005 (2001). The low-frequency phonons in the point-contact spectra of MgB2 V.V. Fisun, L.Yu. Triputen, and I.K. Yanson The PC spectra of heterocontacts between thin films of MgB2 and electrodes of pure metals (Cu, Ag, Au, Be) have been investigated by point contact (PC) spectroscopy. The PC spectra were studied both in the normal ( )T Tc� and superconducting ( )T Tc� states along the c-axis direction. In the normal state the point contact spectra display a single wide peak or a smeared kink in the energy range 20–30 meV. It is as- sumed that these low-frequency modes of the phonon spectra are responsible for high Tc in MgB2. The spectral features develops a N-like appearance in the superconducting state in the low-frequency peak energy range. Íèçêî÷àñòîòíûå ôîíîíû â ìèêðîêîíòàêòíîì ñïåêòðå MgB2 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2005, ò. 31, ¹ 10 1109

Ähnliche Einträge