Туннельная спектроскопия и спектроскопия андреевского отражения новых высокотемпературных сверхпроводников тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Учреждение Российской академии наук Физический институт имени П.Н. Лебедева

005011318

Степанов Валерий Анатольевич

Туннельная спектроскопия и спектроскопия андреевского отражения новых высокотемпературных сверхпроводников.

01.04.07 - физика конденсированного состояния

1 МАР Ш

г

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора физико-математических наук

Москва, 2012 г.

005011318

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Физическом институте им. П.Н. Лебедева

Официальные оппоненты:

1. член-корр. РАН, д.ф-м.н. Арсеев Пётр Иварович;

2. д.ф-м.н., профессор Рязанов Валерий Владимирович;

3. д.ф-м.н., профессор Латышев Юрий Ильич.

Ведущая организация: Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.

Защита диссертации состоится Ж іШіїГ? 2012 г.

в 1200 часов на заседании специализированного совета Д 002.023.03 при Учреждении Российской академии наук Физическом институте им. П.Н. Лебедева по адресу: 119991 Москва, Ленинский проспект, 53.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФИАН. Автореферат разослан «/^>>20]$_г.

Учёный секретарь специализированного совета

профессор, д.ф-м.н Л___/А. С. Шиканов/

Актуальность темы исследований.

В последней четверти 20-го века открыты несколько классов новых сверхпроводящих соединений, свойства которых заметно отличаются от свойств «классических» сверхпроводников: органические сверхпроводники, сверхпроводники с тяжёлыми фермионами, ВТСП и т.д. Одной из важнейших характеристик сверхпроводящего состояния является энергетическая щель (щели) в спектре возбуждений квазичастиц. Измерение числа энергетических щелей, их величин и симметрии даёт ключевую информацию о сверхпроводящем состоянии и спаривающем взаимодействии.

Классическим, хорошо известным методом изучения энергетической щели и механизма образования пар считается туннельная спектроскопия [1]. Другим достаточно точным методом исследования энергетической щели, получившим широкое распространение при работе с новыми сверхпроводниками, является спектроскопия андреевского отражения - изучение характеристик специфического отражения электронов на границе нормального металла и исследуемого сверхпроводника, связанного с преобразованием тока квазичастиц в ток пар. Оба метода, в сущности, сводятся к измерению характеристик процесса прохождения электронов через границу раздела нормального металла и исследуемого сверхпроводника в двух предельных случаях, определяемых «силой» барьера, разделяющего металлы Z. При «сильном» барьере на границе раздела (Z » 1) электроны преодолевают её за счёт туннельного эффекта. При отсутствии барьера (Z = 0) и напряжении |к|'<Д/е ток между металлами течет за счёт преобразования на границе раздела тока квазичастиц в ток пар - процесса, который впервые рассмотрел А. Ф. Андреев и который носит его имя [2]. Несмотря на отличия, оба эффекта определяются зависимостью от энергии плотности состояний квазичастиц сверхпроводника на уровне Ферми NS(EF) и приводят к нели-нейностям на вольт - амперной характеристике (ВАХ) контакта нормальный металл/сверхпроводник, которые обычно регистрируются на производных ВАХ. Проводимость баллистического микроконтакта (контакта, характерный размер которого а много меньше длины свободного пробега электронов а «I) между сверхпроводником и несверхпроводящим металлом (S/N — контакт) при произвольной силе барьера Z пропорциональна [3]:

0SN(V, А, Z,T) xd! dV{j[\ + A(E,&,Z)~ B(E, A ,Z)][f(E -eV,T)~ ДЕ, T)]dE), (1)

где V - напряжение на границе раздела металлов, Д - энергетическая щель, Т -температура, Л(Е,А,г) - вероятность андреевского отражения, В(Е,А,г) - вероятность «обычного» отражения, /(Е,Т) - функция распределения Ферми, Е-энергия квазичастиц. При «сильном» барьере (г »1, туннельный контакт) А = О и проводимость контакта пропорциональна плотности состояний квазичастиц сверхпроводника стет(К) = Ш^/с1У сс Л'5(£) = |£]/л/£2 -А2, которая имеет пик при Е = \еУ\ = А. Если барьер отсутствует (2=0, микрозакоротка), А = 1, В =0 и проводимость внутри энергетической щели (\еУ\ < А) удваивается за счет андреевского отражения. Энергетическая щель сверхпроводника проявляется на зависимости (с11ЫУ)511 в виде пиков или резких спадов проводимости при напряжении на контакте |к| = Д/е. Это даёт возможность непосредственно, без применения какой-либо модели, измерить величину энергетической щели. При \У\>А1е на вольт - амперной характеристике контакта можно разрешить «тонкую» структуру, связанную с зависимостью Д(£), которая определяется спаривающим взаимодействием. Понятно, что для измерений туннельного эффекта и спектра андреевского отражения используют практически идентичные методы и аппаратуру.

Следует отметить, что, несмотря на близость этих эффектов, результаты, полученные с их помощью, могут заметно отличаться [4]. Дело в том, что проводимость туннельного контакта пропорциональна плотности состояний квазичастиц сверхпроводника, которая может иметь «дополнительные» особенности, зависящие от температуры и магнитного поля, но не связанные напрямую со сверхпроводимостью (например, псевдощель в ВТСП). Это может привести к тому, что положение и форма щелевого пика на зависимости сг$к(У) будут определяться некой комбинацией энергетической щели сверхпроводника и этой «дополнительной» структуры. В результате характеристики энергетической щели сверхпроводника будут искажены. Андреевское отражение на границе раздела N и Б металлов происходит только при преобразовании квазичастиц нормального металла в конденсат когерентных пар сверхпроводника и чувствительно именно к энергетической щели сверхпроводящего состояния. Таким образом, исследования проводимости БЛЧ - контактов, работающих в туннельном режиме и режиме андреевского отражения, могут дать более полную картину сверхпроводящего состояния, чем изучение только одного из этих эффектов.

В данной диссертации приведены результаты исследований методом туннельной спектроскопии и спектроскопии андреевского отражения нескольких новых сверхпроводящих материалов, открытых в конце прошлого - начале этого века: ВТСП, М§В2, 2гВ]2, и СаС6. На момент начала работы ряд характеристик сверхпроводящего состояния этих соединений не были надежно установлены. Это позволяет заключить, что представленная диссертация посвящена актуальной проблеме.

Целями настоящей работы являлись:

1) изучение ВТСП методом туннельной спектроскопии:

—исследовать энергетические щели, величины отношения 2А1кТс, зависимости энергетических щелей от температуры ряда новых сверхпроводящих материалов;

— разрешить тонкую структуру туннельных спектров, связанную со спаривающим взаимодействием;

— определить какие особенности на туннельных характеристиках ВТСП связаны с их природой и какие особенности обусловлены не идеальностью образцов и туннельного барьера;

2) методом спектроскопии андреевского отражения:

— исследовать фазовую диаграмму одного из ВТСП материалов - зависимость характеристик энергетической щели ВТСП от концентрации носителей тока (уровня допирования);

— исследовать характеристики энергетических щелей MgB2 и получить доказательства многозонной природы этого уникального соединения;

— исследовать влияние легирования и облучения нейтронами на энергетические щели МвВ2. Определить вклад заполнения зон, межзонного и внутризон-ного рассеяния в изменение сверхпроводящих свойств;

— проверить теории, развитые для описания

— измерить некоторые характеристики электронной, фононной систем и энергетической щели гтВ]2;

— исследовать энергетическую щель СаС6.

Объекты исследования.

Все исследованные материалы представляли собой уникальные монокри-стаплические и в некоторых случаях поликристаллические образцы высокого

качества, изготовленные и охарактеризованные в ведущих научных центрах России, Швейцарии, Италии, Германии и Украины.

Научная новизна и достоверность работы.

Все основные результаты, изложенные в диссертации, являются новыми. Достоверность полученных результатов и выводов подтверждена: измерениями, сделанными позже другими авторами и методами; совпадением результатов измерений с теоретическими расчетами; публикациями полученных результатов в ведущих научных журналах; ссылками на публикации автора.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Разработаны методы создания стабильных туннельных контактов на криогенном сколе ВТСП- кристаллов типа ВТСП/Nb и на микротрещине ВТСП-кристалла типа сверхпроводник-изолятор-сверхпроводник (S/I/S) («break-junction» contact). Проведены туннельные исследования La2-J:SrICu04.5, EuBa2Cu307-6, Bi2Sr2CuCa208t6 (Bi2212)n BijS^C^CajOio+s (Bi2223) кристаллов. Получены воспроизводимые туннельные спектры, измерены энергетические щели, температурные зависимости щелей Д(7). Найдено, что величина отношения 2Д(0)/квТс значительно превышает 3.5 для всех исследованных материалов. Впервые на туннельных спектрах ВТСП при Е > 2Д разрешена «тонкая» структура и доказано, что эта структура обусловлена электрон-фононным взаимодействием (ЭФВ).

2. Методом спектроскопии андреевского отражения на большом числе образцов изучены зависимости энергетической щели La2.jtSr^Cu04 (LSCO) от уровня легирования и температуры в диапазоне концентраций Sr 0.08 < х < 0.2. Показано, что характерные особенности на зависимости проводимости от напряжения, связанные с андреевским отражением, исчезали при Т = Тс образца при всех уровнях легирования. Сравнение с теорией выявило, что энергетическая щель может быть описана (s + dx2.y2) либо (dx2.y2 + idxyy- типами симметрии при всех легированиях и температурах. Установлено, что в недодопированных образцах (х < 0.14) энергетическая щель не увеличивается с уменьшением х. Зависимость доминирующей (имеющей большую амплитуду) компоненты энергетической щели от х следует за зависимостью TQ(x). Полученные результаты указывают на пропорциональность Д и Тс_ на разную природу псевдощели и энергетической щели сверхпроводящего состояния в LSCO.

3. Исследован эффект Джозефсона в Контакты Джозефсона на микротрещине в высококачественном поликристаллическом были получены при температуре 4.2 К. Вольт-амперные характеристики точно описывались резистивной моделью джозефсоновского контакта, смещенного током, при учёте небольшой ёмкости и тепловых флуктуации. При облучении контактов электромагнитным излучением с частотой /= (9 * 15) ГГц на вольт-амперных характеристиках наблюдались четкие большой амплитуды ступеньки тока (ступеньки Шапиро), расположенные друг от друга на расстоянии ДК = (А/2е)х/. Были изучены: 1) зависимость постоянного тока Джозефсона от температуры и мощности СВЧ сигнала; 2) зависимость амплитуд ступенек Шапиро от мощности СВЧ сигнала. Полученные результаты описываются существующими теориями, свидетельствуют о Б/М/Б природе слабой связи изученных контактов, доказывают существование пар с зарядом 2е в М§В2.

4. Методом спектроскопии андреевского отражения исследован многозонный сверхпроводник МвВ2. Разработан метод создания «мягких» точечных контактов андреевского типа (Э/Ы) между и каплей токопроводящего клея (или 1п), имеющих очень высокую стабильность. Предложено использовать магнитное поле для разделения вкладов а - и к - зон в проводимость контакта, что позволило существенно увеличить точность измерений энергетических щелей

и надёжность полученных результатов. Измерены энергетические щели и вклады а - и л - зон в полную проводимость баллистического андреевского контакта при протекании тока в плоскости аЬ и вдоль оси с кристаллов. Исследованы зависимости энергетических щелей а - и ж - зон монокристаллов от температуры и напряженности магнитного поля, параллельного оси с кристалла ДДВ) и А,(В). Найдено, что вклады зон в проводимость точечного контакта, величины энергетических щелей А„(0), Л„(0) и зависимости АДГ) и А„(Т) согласуются с предсказаниями двухзонной модели, а зависимости Аа(В) и Л,(5) правильно описываются теорией смешанного состояния грязных двухзонных сверхпроводников. Получены доказательства, что яг - зона даже в лучших монокристаллах МвВ2 находится в умеренно грязном пределе.

5. Методом спектроскопии андреевского отражения исследованы зависимости энергетических щелей и- и л- зон легированного МяВ2 от типа легирующей примеси и уровня легирования:

а) монокристаллов MgB2, легированных углеродом М§(В].;[С,)2, 0.055 <х< 0.132, Гс = 39 -П9 К;

7

б) монокристаллов и поликристаллов \lgB2, легированных алюминием М&^АиВг, 0.02 < х < 0.32, Тс = 38 * 12 К;

в) монокристаллов легированных марганцем Д^^Мп^Вг, 0.0037 < л: <0.015, Т, = 39- 13.3 К;

Изучено влияние легирования на характеристики сверхпроводящего состояния М£В2: роль заполнения зон, меж- и внутри - зонного рассеяния, разупо-рядочения.

Показано, что: 1) двухщелевая природа \1gB2 очень устойчива - может сохраняться при сильном легировании (даже при уменьшении Тс до ~ 10 К);

2) энергетическая щель а- зоны Д„ всегда уменьшается с ростом концентрации примеси х\ 3) зависимость Д„(лг) определяется конкуренцией между уменьшением плотностей состояний сг- и л- зон на уровне Ферми и увеличением межзонного рассеяния Г„; 4) слияние энергетических щелей, которое иногда рассматривается как основное следствие двухзонной модели, наблюдалось только в монокристаллах Л^В^СУг при х = 0.132 (Гсоп = 19 К); 5) в монокристаллах и поликристаллах межзонное рассеяние Гет недостаточно для того, чтобы обеспечить слияние энергетических щелей; 6) при гетеровалентном легировании (замене на А1 и В на С) основным эффектом, подавляющим сверхпроводимость, является увеличение числа электронов в системе (заполнение зон), сопровождающееся уменьшением плотностей состояний на уровне Ферми; 7) при изо-валентном легировании магнитной примесью (Мп) (монокристаллы №^1-гМП;32) сверхпроводимость подавляется, главным образом, в результате рассеяния носителей тока с переворотом спина в сг- зоне, приводящего к разрушению куперов-ских пар, и что рассеяние в я- зоне и межзонное рассеяние в К^.^Мп^Вг при х < 0.015 дают небольшой вклад в разрушение сверхпроводящего состояния; 8) при высоком уровне легирования основную роль в подавлении сверхпроводимости в ]^В2, по-видимому, начинают играть эффекты, связанные с разупорядочением.

Подтверждено одно из основных предсказаний двухзонной модели и доказана её высокая точность.

6. Методом спектроскопии андреевского отражения измерены зависимости энергетических щелей а - и я - зон поликристаллов облученных нейтронами, от критической температуры образца Тс = Т* - А„(Те) и Д„(7"с) (интегральная плотность потока нейтронов через образец Ф = 0 ч- 1.4x1020 сш"2, критическая температура андреевского контакта Г/ = 39.2 -ь 9.2 К). Оценено влия-

ние дефектов и разупорядочения, появляющихся в результате воздействия нейтронного облучения на Показано, что для образцов с Тс = (39 -4- 20) К при описании сверхпроводящего состояния необходимо учитывать небольшое увеличение скорости межзонного рассеяния Гот с ростом Ф. Подтверждено, что: а) энергетические щели зон сливаются при Т* а 9 К; б) при росте Ф основной вклад в разрушение сверхпроводимости даёт уменьшение плотности состояний квазичастиц на уровне Ферми с-зоны ).

7. Проведены измерения и оценки ряда фундаментальных физических параметров монокристаллов 7лВц: температуры Дебая 90 = 283 К, константы электрон-фононного взаимодействия X = 0.67, плазменной частоты Ьсор = 5.6 эВ, энергии Ферми Ер = 3 эВ. Методом спектроскопии андреевского отражения измерена энергетическая щель 2Д = 2.5 мэВ, верхнее критическое магнитное поле Вс2 а 0.11 Т и их зависимости от температуры Д(Г) и Вг1(Т). Полученные результаты доказывают, что этот материал является обычным БКШ- сверхпроводником с 5- симметрией энергетической щели и электрон-фононным спариванием.

8. Исследована анизотропия и зависимость от температуры энергетической щели недавно (2005 г.) открытого сверхпроводника СаСб с Тс= 11.4 К. Измерения энергетической щели были проведены на большом числе «мягких» точечных контактов СаСб/А§ андреевского типа с током через контакт, протекающим вдоль плоскостей атомов углерода (плоскость аЬ) - Л„ь, и вдоль направления перпендикулярного этим плоскостям (вдоль оси с) - Дс. Распределения найденных величин Ааь(0) и Лс(0) описывались гауссовыми кривыми с максимумами при 1.35 и 1.75 мэВ, соответственно. Зависимости от температуры Д„(,(7) и Лс(7*) совпадали с БКШ- зависимостями. Полученные результаты доказывают анизотропный характер энергетической щели в СаСб, согласуются с теоретическими представлениями об этом материале и позволяют проверить точность расчётов.

Научная и практическая ценность.

Данная работа охватывает широкий круг проблем, связанных с изучением новых сверхпроводников. Проведенные исследования позволили установить или уточнить ряд фундаментальных характеристик этих соединений, проверить существующие теоретические модели.

В ВТСП -купратах исследования, проведенные на монокристаллах, дали возможность уточнить величину энергетической щели Д, зависимость Д(Г), отношение 2Д/квТс, знание которых необходимо для ответа на вопрос о механизме высокотемпературной сверхпроводимости. Впервые на туннельных спектрах была разрешена «тонкая структура» и показана связь этой структуры с электрон - фононным взаимодействием.

Исследования уникального многозонного сверхпроводника MgB2 позволили экспериментально доказать высокую точность двухзонной модели сверхпроводимости, развитой для описания этого соединения, лучше понять механизмы, ответственные за подавление сверхпроводящего состояния при легировании и облучении.

При изучении ZrBI2 был измерен ряд фундаментальных характеристик этого соединения. Изучение энергетической щели СаСй позволило доказать и измерить её анизотропию и подтвердить точность расчётов характеристик нормального и сверхпроводящего состояний методом функционала плотности.

Апробация работы.

Основные материалы диссертации докладывались на]

Int. conf. "High temperature superconductors and materials and mechanisms of superconductivity", Interlaken, Switzerland, February 28 - March 4, 1988;

1-USSR HTS conf., Kharkov, USSA, December 20-23, 1988;

1st Asia-Pacific Conference on Condensed Matter Physics, Singapore 27 June -3 July, 1988;

Modern materials technologies and making methods of elements of HTSC chips, Minsk, USSA, September 17-25, 1990;

3-rd National Meeting on HTTS (SATT3) Genoa, Italy. Proc. edited by C. Fer-deghini and A.S. Siri, World Scientific Publ., pp. 188-193,1990;

8-th Cimtec World Ceramic Congress, Florence, Italy, June 28 - Jule 4, 1994;

5-th International Conference Materials & Mechanisms of Supercondactivity High-Temperature Superconductors (M2S-HTSC-V), Beijing, China, Feb.28-Mar.4, 1997;

Int. Conf. Materials and Mechanism of Superconductivity and High-Temperature Superconductors (M2S-HTSC-VI). Houston, Texas, 18-25 February 2000;

11- National Conference on Superconductivity, SATT11, Vietri sul Mare, Italy, March 19-22, 2002;

International Conference on "Superconductivity in Magnesium Diboride and Related Materials" BOROMAG, Genova, Italy, June 17-19,2002;

National Conference on Physics of Matter, INFM Meeting 2002, Bari, Italy, June 24-28, 2002;

Tril International Conference on "Materials and Mechanisms of Superconductivity and High Temperature Superconductors", M2S-RIO, Rio de Janeiro, Brasil, May 25-30, 2003;

International Workshop "Open questions in understanding the superconducting and normal state properties of MgB2", Rome, Italy, July 2-4,2003;

6th European Conference on Applied Superconductivity, EUCAS 2003, Sorrento, Italy, September 14-18, 2003;

1-ая Международная конференция "Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости" (ФПС'04). Москва - Звенигород, Россия, 18 - 22 октября 2004 г.;

Int. Workshop on Weak Superconductivity, Bratislava, Slovak Republic, Sept. 16- 19, 2005 (WS'05).

8~ Internationa! Conference On Materials and Mechanisms of Superconductivity and High Temperature Superconductors. (M2S - HTSC VIII), Dresden, July 9-14, 2006;

2-ая Международная конференция "Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости" (ФПС'06). Москва - Звенигород, Россия, 9 -13 октября 2006 г.;

3-ая Международная конференция "Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости" (ФПС'08). Москва - Звенигород, Россия, 13 -17 октября 2008 г.;

На научных семинарах в ФИАНе и конференциях по сверхпроводимости в Италии.

Содержание диссертации отражено в 39 статьях, 36 из них опубликованы в ведущих отечественных и международных рецензируемых журналах. Список публикаций приведён в конце диссертации.

Вопросы авторства и публикации.

Автором ставились задачи, разрабатывались методики исследований, программы для анализа измеренных спектров, получена подавляющая часть экспериментальных результатов, приведенных в данной работе.

Объём и структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка работ автора (39 ссылок) и списка цитированной литературы из 455 наименований. Общий объём текста составляет 300 страниц, включая 4 таблицы, полный список литературы и 119 рисунков.

Краткое содержание работы.

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цели, основные положения, выносимые на защиту, рассмотрена научная и практическая значимость работы, указан личный вклад автора.

В первой главе: введены понятия и термины, необходимые для изложения последующего материала; приведены теоретические основы описания сверхпроводящего состояния, микроконтактной спектроскопии нормальных металлов и сверхпроводников; сделан краткий обзор литературы, связанной с этими темами.

Во второй главе описаны экспериментальные методы и аппаратура: типы точечных контактов (ТК) и способы их изготовления, электронная и криогенная аппаратура для измерений вольт-амперных характеристик и проводимостей, методы обработки результатов измерений.

При проведении данной работы использовались настраиваимые в жидком гелии прижимные контакты типа «игла - наковальня» и контакты на микротрещине, а также так называемые «мягкие» контакты между изучаемым образцом и каплей токопроводящего Ag -клея или кусочком 1п без механической регулировки. Механические устройства для создания ТК обеспечивали относительное перемещение электродов в жидком гелии с точностью до 0.56 мкм/оборот винта.

Для изготовления игл прижимных ТК использовались проволоки диаметром (0.1 + 1.0) мм из высококачественных (чистота не ниже 99.9%) Аи и МЬ. Ниобиевая проволока очищалась отжигом в вакууме. Создание острия и очистка поверхности иглы достигались электрохимической обработкой. Поверхность ис-

12

следуемого образца («наковальни») в области касания иглы очищались путем частичного разрушения (скалывания) непосредственно в жидком гелии.

ТК на микротрещине создавались разламыванием образца (созданием микротрещины) в жидком гелии и последующим сведением образовавшихся половинок. Достоинствами метода являются: высокая чистота контактирующих поверхностей, возможность тонкой регулировки характеристик контакта и относительно высокая механическая стабильность. Контакты этого типа создавались с помощью тех же механических устройств, что и ТК типа «игла - наковальня». Сила, разламывающая кристалл, прикладывалась вдоль плоскостей ab. Для подключения внешней цепи к образцам ВТСП на кристаллы в области контактов напылялись и затем вжигались плёнки золота. Это позволило создать стабильные электрические контакты с R ~ 1 Ом.

При проведении исследований MgB2, ZrB12 и СаСб использовались так называемые «мягкие» S/N контакты - контакты, в которых вторым несверхпроводящим электродом служил In (или токопроводящий клей), небольшой кусочек которого прижимался к очищенной поверхности исследуемого сверхпроводника при комнатной температуре. Этот метод позволил получать баллистические ТК с низким барьером (Z » 0.2 - 0.5), на ВАХ которых наблюдалась структура, связанная с андреевским отражением. Контакты этого типа имеют абсолютную стабильность при низких температурах (при Т< 100 К). Это даёт возможность сделать все необходимые измерения на одном ТК, что повышает достоверность полученных результатов. Другими достоинствами «мягких» контактов являются: 1) возможность работы с маленькими и хрупкими образцами и многократных измерений на одном образце; 2) отсутствие механических напряжений в области контакта; 3) возможность создания контактов с преимущественным протеканием тока смещения вдоль определённого направления в кристалле; 4) возможность проводить измерения при сверхнизких температурах и высоком давлении.

Вольт-амперные характеристики контактов - зависимости /(К), их проводимости dIldV(V) и вторые производные ВАХ d2I/dV2(V) регистрировались четырёх контактным методом с помощью хорошо известных в туннельной спектроскопии электронных схем. Характеристики ТК записывались при гелиевых и повышенных, вплоть до критической, температурах. Это позволяло измерить критическую температуру контакта Т*, его проводимость в нормальном состоянии crv(K), зависимость А(7). При изучении MgB2 широко использовались из-

мерения проводимостей в магнитном поле В < 9 Тл. При проведении исследований в лаборатории проф. Р. Гоннелли (Турин, Италия) ВАХ ТК записывались с помощью программируемого источника тока Keithley 220 и мультиметра Hewlet Packard 3457А. Одновременно с ВАХ записывалась температура (Agilent 34410А). Проводимость контакта вычислялась после записи ВАХ. Для сглаживания записанных данных и вычисления проводимости использовался метод скользящего полинома.

Проводимости ТК, измеренные при Т <ТСЛ crs(l'), нормировались на проводимость данного контакта в «нормальном» состоянии crN(V) (обычно при Т>ТСА). Нормированная проводимость <r(y) = as(V)/atl(y) сравнивалась с вычисленной. Для вычисления проводимостей туннельных контактов использовались формулы туннельной теории. Проводимости андреевских контактов вычислялись по формулам теории БТК [3] и Tanaka - Kashiwaya [5J, учитывающим параметр уширения Г [6]. Величина Д определялась по положению пиков на зависимости ст(К) и из подгонки вычисленных проводимостей к измеренным. Критерием точности подгонки служил минимум суммы квадратов отклонений (СКО).

Проводимость N/S ТК между несверхпроводящим металлом (N) и двух-зонным сверхпроводником MgB2, в первом приближении, равна сумме проводимостей в ст- и ж- зоны [7]:

= (2) где - и. и <т0 - проводимости контакта между N металлом и ж- (ст-) зоной (1); w, - весовой коэффициент, определяющий вклад в полную проводимость контакта ж-зоны. Эта модель содержит 7 свободных параметров: Д,, Z„ Г, (¿ = а,ж) и w,. Тем не менее, диапазон изменений каждого параметра ограничен определёнными физическими условиями и их подбор при аппроксимации измеренных зависимостей не вызывал больших проблем. Кроме того, оказалось, что слабое магнитное поле (я 1 Тл) позволяло разделить вклады а - и ж - зон MgB2 в проводимость ТК и, соответственно, аппроксимировать сто(К) и cr„(V) независимо друг от друга, что резко уменьшило число свободных параметров, повысило достоверность и точность определения искомых величин. В магнитном поле = 1 Тл <т,= 1 и проводимость ТК зависела от Д, Z и Г только одной ст - зоны: о(В=1 Тл)= (3)

Соответственно разность проводимостей, записанных в нулевом поле и поле 1 Тл, зависела только от трёх величин, характеризующих п- зону:

о(В=0) - о(В=1 Тл) = -1). (4)

Измерение проводимости Ы/Б контакта в слабом магнитном поле служило лучшим тестом для проверки существования вклада в проводимость от сг - зоны. Измерения в магнитном поле позволили надежно зафиксировать слияние энергетических щелей <т, и <у„ - зон в сильно легированных углеродом и облучённых образцах 1^В2.

За ошибку в определении энергетических щелей зон и Д„ при аппроксимации какой-либо измеренной зависимости а(У) брался максимальный диапазон изменений этих величин, который позволял аппроксимировать проводимость при условии, например, что СКО изменялась на 100% от минимальной величины и варьировании всех других свободных параметров.

Образцы для микроконтактных исследований отбирались по результатам изучения морфологии - отсутствию видимых поверхностных дефектов и изгиба кристаллов, состава, структуры (фазовой чистоты, параметров элементарной ячейки, размеров и разориентации блоков) и измерений характеристик перехода в сверхпроводящее состояние. Характеристики перехода в сверхпроводящее состояние определялись по температурным зависимостям сопротивления К(Т) и магнитной восприимчивости 2<Х) - Для измерения сопротивлений применялся стандартный четырёхзондовый метод. Для измерений %(Т) на частоте == 100 кГц использовалась мостовая схема.

Третья глава посвящена туннельным исследованиям ВТСП- кристаллов ЕиВа2Сиз07-8, Ьаг-х8гхСи04.& Вь8г2СиСа208ч; (В)2212) и В128г2Си2Са30И)+5 (В12223), выращенных в ФИАНе (ОФТТ) И. П. Казаковым методом быстрого роста в световой печи и в группе Г. А. Калюжной в равновесных условиях на поверхности и в кавернах раствора - расплава шихты в КС1 [д! - д 14]. Данная работа является одной из первых, выполненных на кристаллах ВТСП.

Выращенные кристаллы имели форму пластин с длиной до 1.5 мм и толщиной до 100 мкм. Результаты анализа их морфологии, химического состава (В. И. Ктиторов, В. А. Мызина), структуры (В. П. Мартовицкий, В. В. Родин), характеристик перехода в сверхпроводящее состояние, использовались для отбора лучших образцов для туннельных исследований и совершенствования технологии выращивания.

Кристаллы, выращенные в световой печи, были изучены с помощью туннельных контактов ВТСП/ЫЬ. ТК создавались на сколе ВТСП кристалла в жидком гелии. ВАХ и их производные записывались на двухкоординатном самописце. Были получены туннельные спектры монокристаллов ЕиВа2Си3С)7 с Тс = (85 -г- 91) К, и^^СиО« с Гс = (12 4- 13) К, В125г2СаСи208+8 с Гс = 23, 28 и 65 К, измерены энергетические щели, зависимости энергетических щелей от температуры, разрешена тонкая структура туннельных спектров при V > (А^ + Ат)/е. Все особенности туннельных характеристик хорошо воспроизводились. Было показано, что при повышении температуры энергетическая щель ВТСП кристаллов уменьшается в соответствии с БКШ -зависимостью Л(Г), отношение 2А/квТсл для разных кристаллов лежит в диапазоне (11 +7) (Д определялась по положению пиков; ТСА- критическая температура контакта), тонкая структура туннельных спектров при повышении температуры сдвигается в сторону меньших напряжений вслед за щелью и исчезает при Т = Тсл. Было отмечено, что особенности тонкой структуры коррелируют с фононными спектрами, измеренными по рассеянию нейтронов. Это позволило связать тонкую структуру туннельных спектров с электрон-фононным взаимодействием, дающим вклад в образование пар в ВТСП. Амплитуда «фононной» структуры и величина отношения 2А(0)/к3Тс свидетельствовали о наличии в ВТСП сильного электрон-фононного взаимодействия. Лучшая воспроизводимость туннельных спектров, была получена на В12212 кристаллах. Тем не менее, полученные туннельные спектры заметно отличались от «классических» (большая проводимость при V = О, уширенные щелевые пики, отклонение проводимости от параболического закона при V » Д).

Высококачественные В\2212 кристаллы, выращенные в равновесных условиях (с размерами до 3x3 мм2), содержали только основную фазу, были однородными по составу и структуре, состояли из блоков с размерами до 0.5 мм. Химический состав кристаллов соответствовал формуле ВЬдБгиСао^СиггОв+б. Тс -(75 + 82) К, ДГС(10% н- 90%) = (2 * 6) К, /зо4(100 К) = 40+50 мкОм см. Зависимость раЬ(Т) при Т> Тс была линейной с наклоном г//?/¿77" «0.3 + 0.4 мкОм см/К. Для измерений туннельных спектров этих кристаллов были применены симметричные туннельные контакты вЛ/Б на микротрещине. ВАХ и производные оцифровывались и записывались в память персонального компьютера. Критическая

температура контактов Т* равнялась Тс кристаллов. Было показано, что с повышением качества монокристаллов и туннельных контактов отмеченные ранее аномалии проводимости ТК значительно уменьшались. Туннельные спектры хорошо воспроизводились и показывали относительно высокое качество с небольшой проводимостью при нулевом смещении (« 3 % для лучших контактов и не более 10 % для остальных), резким ростом туннельного тока в области энергетической щели (± 50 мВ), отсутствием характерного изгиба - «колена» за щелью, незначительными отклонениями от закона Ома при больших напряжениях V>2Me. Тонкая структура за щелью также хорошо воспроизводилась. Никаких тонких особенностей отличных от фононных на туннельных спектрах в пределах ± 250 мВ обнаружено не было. Измеренные зависимости dl/dV(V) довольно точно аппроксимировались теоретической кривой с 5 -симметрией энергетической щели и параметром уширения Г [6] (величина Г/Д лежала в диапазоне 0.15 0.2). Туннельные исследования высококачественных В52212 кристаллов подтвердили полученные ранее результаты. Отношение 2Д(0)!квТс = 7 (6.5 при учете уширения с помощью параметра Г). Величина энергетической щели, отношение 2А(0)1квТс, фононная структура согласуются с измерениями других авторов [8 -10].

Разработанный в нашей лаборатории метод выращивания Bi ВТСП кристаллов в кавернах раствора-расплава шихты в КС1 позволил впервые вырастить также кристаллы Bi2223 фазы с размерами до 1 х 1 хО.ООЗ мм3. Однако полностью избавиться от примеси других фаз в этих кристаллах не удалось. Рентгенострук-турные исследования показали, что лучшие кристаллы содержали не более 3% случайно расположенных слоев Bi2212- и Bi4435- фаз. Измерение элементного состава выявило, что кристаллы однородны на площади 0.2x0.2 мм2, а их состав соответствует формуле Bi2.nSr2.02Cai.7sCu2.8Oi(H6. Измерения характеристик перехода дали следующие величины: Гс = (109 ± 1) К, АГС(10% 4- 90%) = (1.0-2.5) К (по индуктивности). Зависимость раь{Т) приближалась к металлической. Зависимость рс{Т) для наиболее однородных кристаллов имела полупроводниковый ход с небольшим (* 4-6) ростом при охлаждении. Отношение удельных сопротивлений вдоль оси с и плоскости аЪ Рс 1 pah ~ 103 -з- 104, анизотропия в плоскости ab не превышала 3 (ра! Рь £ 3). Измерение эффекта Холла при Т = 122 К дало

концентрацию носителей п = 4.1-Ю2' см"3, что позволило отнести полученные кристаллы к оптимально допированным.

Туннельные исследования BÍ2223 проводились на контактах на микротрещине. Величины энергетической щели 2Д,р.р, измеренные по расстояниям между пиками на зависимости <j(V), на разных кристаллах и туннельных переходах лежали в диапазоне от 80 мэВ до 105 мэВ. Измерения туннельных проводи-мостей при повышенных температурах показали, что туннельная структура полностью исчезала при температуре « 110 К, то есть Г/ контактов совпадала с Тс образцов. Для более точного определения величины Д и отношения 2Л(0)1квТс проводимости в сверхпроводящем состоянии нормировались и аппроксимировались стандартной теоретической зависимостью, учитывающей конечное время жизни квазичастиц Г. Средняя величина Д = 38.5 мэВ была близка к энергетической щели, измеренной на с - ориентированных BÍ2223 поликристаллах, средняя величина 2Д1кТс ~ В отвечала очень сильному спаривающему взаимодействию.

В четвёрой главе изложены результаты исследований энергетической щели Lai-xSr^CuCU (LSCO) 0.08 < х < 0.2 в зависимости от уровня легирования х и температуры методом спектроскопии андреевского отражения [д15 д] 7]. Данная работа явилась одним из первых систематических исследований зависимости Л(х) ВТСП в широком диапазоне легирований и температур этим методом.

Поликристаллические образцы были изготовлены М. Ferretti (Universita di Genova, Italy). Исследования образцов показали их однофазность, отсутствие заметного количества примесей и подтвердили номинальную концентрацию Sr: х - 0.08, 0.10, 0.12, 0.13, 0.15 и 0.20. Тс, измеренные на образцах с разным содержанием Sr х, совпадали с известными величинами Тс(х) для LSCO вплоть до отражения аномалии (заметного уменьшения Тс) при х = 1/8, типичной для этого сверхпроводника. Ширина перехода в сверхпроводящее состояние по измерениям сопротивления составляла (3 ч- 5) К для всех концентраций Sr.

Точечные контакты LSCO/Au андреевского типа (Z < 0.3) были получены в стандартной геометрии «игла» (Аи)- «наковальня» (LSCO). ТК имели высокую стабильность при повышенных, вплоть до Тс, температурах. Измеренные при разных температурах нормированные проводимости cr(V) = as(V)/crN(V) аппроксимировались вычисленными из модели Tanaka - Kashiwaya [5]. Была про-

верена точность аппроксимации <j(V) с s, анизотропной s, s + d^^,, s + idxlyl, d , , + üJn, симметриями энергетической щели. Оказалось, что для всех легирований и температур 5 + dx, , и dx,_y! +■ idn симметрии обеспечивали наиболее

точное совпадение вычисленных проводимостей с измеренными. При всех уровнях легирования х температурные зависимости компонент энергетической щели и для j + d . . и для d , , +idv симметрии имели сложную форму и не описывались какой-либо теорией.

Первое грубое приближение зависимости Л(х) от уровня легирования LSCO х при Г = 4.2 К из спектров андреевского отражения было получено при предположении, что измеренные на всех образцах проводимости ТК можно качественно аппроксимировать стандартной БТК -моделью для s-симметрии энергетической щели при Т = О К. В этом случае величина энергетической щели примерно равна половине расстояния между максимумами на зависимости сг(К). Из найденной таким методом зависимости ясно видно, что: 1) при легированиях меньше оптимального энергетическая щель не увеличивается с уменьшением х, то есть А(х) радикально отличается от измеренных в ARPES и туннельных экспериментах; 2) Д(дг), как и Тс (х), имеет колоколообразную форму с максимумом вблизи оптимального легирования; 3) для перелегированного образца величина энергетической щели, измеренная с помощью андреевского отражения, совпадает с А, измеренной в ARPES и туннельных экспериментах. Результаты, полученные при аппроксимации проводимостей с s + d^ . и dx,^ + id„

симметриями энергетической щели, подтвердили эти выводы.

Исследование энергетической щели La2-rSr,Cu04ta (0.08 < х < 0.20) методом спектроскопии андреевского отражения в широком диапазоне допирований и температур показало, что:

1) все особенности в проводимости контактов, связанные с андреевским отражением, исчезали при температуре, равной критической температуре образцов. Соответственно, энергетическая щель сверхпроводящего состояния LSCO также исчезала при Т > Тс для всех концентраций Sr, в том числе и для концентраций, отвечающих недолегированным образцам;

2) зависимость энергетической щели от уровня легирования А(х) ведет себя подобно зависимости Тс(х). Это доказывает, что именно энергетическая щель, измеренная по спектрам андреевского отражения, является энергетиче-

19

ской щелью сверхпроводящего состояния. Из сравнения сделанных измерений с данными, полученными из ARPES и туннельной спектроскопии, видно, что в ВТСП существуют две разные энергетические щели (энергетическая щель сверхпроводящего состояния и псевдощель) и, соответственно, две связанные с ними разные энергетические шкалы. Эти две энергетические щели, по-видимому, сливаются при уровне легирования немного превышающем оптимальный. Полученные результаты доказывают, что псевдощель не связана со сверхпроводящим состоянием в LSCO. Вопрос о природе псевдощели, несмотря на большое число предложенных теоретических моделей, остается открытым;

3) чистая d, ^-волновая симметрии энергетической щели не позволяет

точно аппроксимировать измеренные проводимости. Подгонка вычисленных проводимостей к измеренным с использованием s + ,, и dx, +i<J„ -

симметрий щели дала практически одинаковую точность, позволила изучить зависимости компонент энергетической щели от температуры и уровня легирования, но не добавила новых черт к сложившейся качественной картине. Отметим, что дополнительная компонента энергетической щели (^¡.у или с!„) не мала

по сравнению с основной, по крайней мере при гелиевых температурах, и существует в широком диапазоне допирований и температур.

Результаты изучения зависимости Л(х) в Laj-jSr^CuO^s согласуются с исследованиями BÍ2212 методоми андреевской, туннельной и внутренней туннельной спектроскопии [10].

Пятая глава посвящена изучению MgB2 - уникального двухзонного сверхпроводника с Тс я 39 К, открытого в 2001 г. В этой главе кратко описаны основные свойства этого соединения, исследование эффекта Джозефсона и характеристик энергетических щелей <т- и л- зон в «чистом», легированном и облученном материале [д18 - д36].

Эффект Джозефсона в MgB? (д19"|. Контакты Джозефсона были получены на микротрещине в твёрдой однофазной керамике с Т"п = 38.8 К, ДТс = 0.5 К и остаточным удельным сопротивлением p¡¡ ~ 4 мкОм см., синтезированной в исследовательском подразделении фирмы Пирелли (spa Edison, Milano, Italy). Контакты, на которых наблюдался эффект Джозефсона, имели сопротивление Rk¡ < 1 Ом, критический ток /с = (0.6 V 8) мА и характерное напряжение Vc = /Д\ = (0.3 * 1.7) мВ. Критическая температура контактов Г/ = (26 27) К. Вольт - ам-

перные характеристики имели характерные особенности, предсказываемые ре-зистивной моделью контакта смещённого током в присутствии тепловых флук-туаций. ВАХ контактов точно аппроксимировались этой моделью. При облучении СВЧ- излучением частотой/ = (9 -г 15) ГГц на I - V характеристике появлялись ступеньки тока, расположенные друг от друга на расстоянии AV = hf /2е, и ступеньки тока при напряжениях V = nhf / 4<? Изменение мощности СВЧ- сигнала вызывало осцилляции /с и высоты ступенек. Были измерены: зависимость 1С(Т) и зависимости 1е и высоты ступенек тока от мощности СВЧ сигнала. Вблизи TJ зависимость /с(7) была пропорциональна (Г/ - Г)2, что указывало на S/N/S природу слабой связи данного контакта. Измеренная зависимость 1С(Г) во всем диапазоне температур была похожа на зависимость, которую предсказывает теория длинных «грязных» (/ < L) слабых связей с S/N/S структурой (/ -длина свободного пробега, Е, - длина когерентности в материале берегов и L — длина слабой связи). Однако эта теория не могла описать экспериментальные данные во всём диапазоне температур. Низкая критическая температура контакта 7У связана, по-видимому, с загрязнением поверхностных слоёв гранул, по которым происходило образование микротрещины. Структура исследованных контактов и величина TJ объясняют небольшое значение Vc.

При увеличении мощности СВЧ- сигнала изменялись амплитуды и число ступенек тока на ВАХ. При полном подавлении критического тока на ВАХ наблюдалось 9+10 вертикальных ступенек (f = 14.58 ГГц). Зависимости критического тока контакта /с и амплитуд первых трех ступенек тока (n = 1, 2, 3) от нормированного напряжения СВЧ сигнала качественно согласуются со стандартной зависимостью, следующей из резистивной модели джозефсоновского контакта, смещенного током, в СВЧ поле.

Энергетические щели MgB? [д20]. В этой части представлены результаты первых экспериментальных исследований энергетических щелей MgB2 по спектрам андреевского отражения, выполненных на монокристаллах. Использование монокристаллов позволило контролировать направление тока смещения ТК и направление магнитного поля относительно осей кристалла, определить вклады <т - и к - зон в проводимость, измерить температурные зависимости энергетических щелей &а(Т) и А.„(Т), проверить ряд предсказаний двухзонной модели.

Высококачественные монокристаллы MgB2 были выращены в группе J. Karpinski (Solid State Physics Lab., Swiss Federal Institute of Technology, Zurich)

при высоком давлении. Тс и ДТс, измеренные по температурным зависимостям магнитной восприимчивости, для лучших кристаллов составляли: Тс = 38.8 К и ДТс ~ 0.2 К. Остаточное сопротивление кристаллов р0~ 4 мкОм-см. Все измерения были сделаны на «мягких» ТК. Сопротивление контактов /?д! « 10 Ом. Нормальный электрод контакта устанавливался на плоскости аЬ или ребре кристалла. Этим обеспечивалось преимущественное протекание тока смещения вдоль оси с или вдоль плоскости аЪ.

Измеренные проводимости <т(К) точно описывались двухзонной моделью БТК, в которой полная проводимость контакта равна сумме проводимостей сг- и я- зон (2). Средние величины энергетических щелей зон при гелиевой температуре Дст= 7.1 ± 0.5 мэВ и Д, = 2.9 ± 0.3 мэВ совпали с предсказанными в двухзонной модели. Средние величины вклада я -зоны в проводимость ТК для контактов с током смещения, протекавшем вдоль плоскости аЬ = 0.75, и для контактов с током вдоль оси с и>/ = 0.98 также были близки к величинам, найденным в двухзонной модели \1gB2 (и>/А = 0.66 и \\>£ = 0.99). Небольшое отличие между измеренными и вычисленными величинами у)п можно объяснить тем, что ток через контакт протекал не строго вдоль заданного направления, а распространялся внутри некоторого конуса. Было подтверждено, что магнитное поле В = (1 1.5) Тл при температуре 4.2 К полностью подавляло вклад в проводимость ТК я- - зоны (то есть ад (V, В=1 Тл) = 1). Это свойство я- зоны позволило разработать метод селективного удаления вклада данной зоны в проводимость контакта и измерить проводимости в <т - и я - зоны независимо друг от друга.

Чтобы уточнить влияние магнитного поля на энергетические щели зон М§В2 был проведён ряд дополнительных исследований: изучено влияние магнитного поля на энергетические щели зон в зависимости от величины, направления и температуры. Было показано, что магнитное поле с В = 1 Тл, параллельное плоскости аЬ, не влияет на энергетическую щель сг - зоны, вплоть до и следовательно может быть использовано для разделения вкладов зон в проводимость при всех температурах.

Для нахождения зависимостей Д„(Г) и АТ(Г), на нескольких ТК, сделанных на рёбрах М§В2 кристаллов, были проведены измерения проводимостей при повышенных вплоть до Гс температурах. Для каждой температуры проводимости ТК измерялись в нулевом магнитном поле и в поле В = 1 Тл, параллельном

22

плоскости ab. При обработке экспериментальных данных проводимости в а- и п - зоны разделялись и аппроксимировались однозонной моделью БТК. Это позволило уменьшить ошибки при определении энергетических щелей зон. Даже при Т ~ ТСА ошибка в величине Л,т стала заметно меньше отклонения зависимости А„(Г) от стандартной БКШ- кривой. Достигнутая точность дала возможность надёжно зафиксировать отклонение зависимости Д„(Т) от БКШ- кривой для Т > 25 К и подтвердить ещё одно предсказание двухзонной модели.

Зависимости А„(В) и А/В) для В // оси с [д23]. Измерения энергетических щелей были сделаны методом спектроскопии андреевского отражения при температуре Г = 4.2 К на «мягких» контактах MgB2/ln и MgB2/Ag- клей (использовались разные монокристаллы MgB2). Монокристаллы MgB2 были выращенны J. Karpinski. Магнитное поле изменялось в диапазоне (0 9) Тл. Влияние магнитного поля на проводимость ТК иммитировалось параметрами уширения Г„,л. Для этого предполагалось, что Гя/Г состоит из суммы двух членов: внутреннего параметра уширения, определяемого конечным временем жизни квазичастиц и свойствами контакта в нулевом магнитном поле Г", и внешнего Г/*Ж(В), связанного с воздействием магнитного поля: ГЯЛ(В) = Г^'7 + Г/1 "(В).

Проводимости контактов сг(К) MgB2/Ag и MgB2/In немного отличались по форме. Анализ показал, что эта разница связана главным образом с отличием в два раза коэффициентов прозрачности барьера Ъ„. Подгонка вычисленных про-водимостей к измеренным нормированным проводимостям позволила найти А„ и для каждой величины В и построить зависимости Ао(В) и А „(В). Отметим, что при напряженности магнитного поля В > (1 1.2) Тл все особенности в проводимости контактов, связанные с яг- зоной, исчезали, и измерение зависимости А Ж(В) для В > (1 1.2) Тл становилось невозможным. Сравнение найденных зависимостей Ао(В) и Дл(В) с вычисленными Д7 (В) и Д1^" (В) для В Не на границе элементарной ячейки вихревой решетки двухзонного сверхпроводника [11] показало, что они совпадают при отношении коэффициентов диффузии в зонах Da!= 0.2 для одного из MgB2 кристаллов и Da/Dx=- 1 для второго.

Найденные величины Д^В) и Гал(В) позволили вычислить зависимость плотности состояний при нулевом смещении от магнитного поля А'(0,В) и сравнить её с приведенной в работе [11]. Для каждого В N(0, В) равна проводимости

«идеального» туннельного (Ха„ = 20 и Г®* = 0) N/1/8 контакта при V- 0 с измеренными ДЯЛ(В), Г^В) и 7 = 0 К.

Результаты проведенной работы можно суммировать следующим образом:

1) магнитополевые зависимости Аа1Г (В) и Л'(0, В), полученные из экспериментальных данных, не противоречат друг другу и совпадают с предсказаниями двухзонной модели в грязном пределе при большем Цг [11]. Это согласуется с результатами, полученными на тех же кристаллах другими методами [11]: сканирующей туннельной микроскопией, измерениями эффекта Де-Газа -Ван Альфена, транспортными измерениями;

2) разные кристаллы, даже выращенные по одной технологии, имеют отличающиеся отношения коэффициентов диффузии Д, /Д,.

Проведенные измерения показали хорошую точность недавно созданной теории смешанного состояния в грязных двухзонных сверхпроводниках и её применимость к М§В2.

Исследования энергетических щелей Ми(Вк,С/Ь, Мд^А^В? и Ме^МпуВ? [24 - 29, 35 - 36]. Исследования легированного М§В2 позволили изучить ряд эффектов, связанных с изменением заселённостей зон, их взаимным влиянием, внутри и межзонным рассеянием носителей тока, электрон-фононным взаимодействием, лучше понять свойства двухзонного сверхпроводника.

Двухзонная теория [ 12] предсказала, что при достаточно высоком легировании рост межзонного рассеяния приведёт к падению Тс и слиянию энергетических щелей а- и л- зон в одну щель Д с отношением 2А/квТс близким к БКШ величине при Тс я 25 К. Однако легирование не сводится только к росту рассеяния носителей тока. При гетеровалентном легировании, а именно такими примесями являются А1 и С в Р^В2, меняется число электронов в зоне проводимости, что приводит к смещению уровня Ферми и изменению плотности состояний (0). Происходят изменения и в фононном спектре системы. Всё это меняет силу ЭФВ и, соответственно, Ад, Гси А„. Изменение характеристик зон и ЭФВ в зависимости от типа легирующего элемента и уровня легирования отражается на зависимости При высоком уровне легирования основную роль в по-

давлении сверхпроводимости начинает играть разупорядочение, приводящее также к падению МЕ (0). В сверхпроводящем Мд1.хМпхВ2 из-за очень сильного распаривающего взаимодействия, связанного с рассеянием на магнитных ионах

Мп+2, и соответственно маленькой концентрации примеси (Тс = О К при х < 2%), в первом приближении, можно пренебречь изменениями в электронной и фо-нонной системах и считать, что сверхпроводимость подавляется исключительно из-за рассеяния с переворотом спина.

Монокристаллы Mg(B).xCj2, Mg^A!^ и Mgi_xMnKB2 были выращенны J. Karpinski. Поликристаллические образцы Mgi->A1>B2 получены из Universitá di Genova, Italy. Во всех образцах максимальная концентрация примеси была больше, чем в образцах, исследованных ранее. Получение однородных кристаллов Mgi.yAlyBj потребовало больших усилий и времени.

Измерения энергетических щелей Л„ „ проводились методом спектроскопии андреевского отражения с помощью «мягких» ТК. Контакты создавались на ребрах кристаллов так, чтобы ток смещения протекал преимущественно вдоль плоскостей ab. Для каждого андреевского ТК были проведены измерения проводимости при повышенных, вплоть до Тс, температурах. Вклады а- и я- зон в проводимость разделялись с помощью магнитного поля. Несмотря на уменьшение длины свободного пробега с ростом х, на всех образцах за счет повышения сопротивления контактов R^ удалось получить баллистические ТК. Для аппроксимации измеренных спектров использовалась модель БТК.

Проведенные измерения позволили построить зависимости энергетических щелей зон от критической температуры контакта Д„(Г/) и Д„(Г/) и уровня легирования Д„(х) и Аж(х) для:

а) монокристаллов Mg(B1.xCx)2,' 0.055 <х < 0.132, Тс = 39 19 К;

б) монокристаллов и поликристаллов Mgi^AIJEb, 0.02 <х< 0.32, Тс = 38 * 12 К;

в) монокристаллов Mg^Mnft, 0.0037 <х<0.015, Тс = 39 -г 13.3 К.

Анализ полученных зависимостей и их сравнение с теоретическими расчётами, сделанными в работе [13], а также R. S. Gonnelli и G. A. Ummarino, показали, что: 1) двухщелевая природа MgB2 очень устойчива - может сохраняться при сильном легировании (даже при уменьшении Те до ~ 10 К); 2) энергетическая щель сг- зоны Д„ всегда уменьшается с ростом концентрации примеси х; 3) зависимость ДДх) определяется конкуренцией между уменьшением плотностей состояний сг- и л-зон на уровне Ферми и увеличением межзонного рассеяния ; 4) слияние энергетических щелей, которое иногда рассматривается как основное следствие двухзонной модели, наблюдалось только в монокристаллах Mg(Bi.

25

хСх)г при * = 0.132 (Тст = 19 К); 5) в монокристаллах и поликристаллах Mg1. _,А1ХВ2 межзонное рассеяние Гот недостаточно для того, чтобы обеспечить слияние энергетических щелей; 6) при гетеровалентном легировании (замене на А1 и В на С) основным эффектом, подавляющим сверхпроводимость, является увеличение числа электронов в системе, сопровождающееся уменьшением плотностей состояний на уровне Ферми; 7) при изовалентном легировании магнитной примесью (Мп) (монокристаллы ГУ^ьдМгггВг) сверхпроводимость подавляется главным образом в результате рассеяния носителей тока с переворотом спина в а - зоне, приводящего к разрушению куперовских пар, и что что рассеяние в л- зоне и межзонное рассеяние в М§|.,Мп^В2 при х < 0.015 дают небольшой вклад в разрушение сверхпроводящего состояния; 8) при высоком уровне легирования основную роль в подавлении сверхпроводимости в М§В2, по-видимому, начинают играть эффекты, связанные с разупорядочением.

Доказано, что двухзонная модель Элиашберга хорошо описывает легированный М^В2. Подтверждено одно из основных предсказаний двухзонной модели.

Отметим, что в работе [14] на поликристаллах М^'(В)_ГСХ)2 был получен противоположный результат - энергетические щели Ла(х) и Ат(х) не сливаются вплоть до х = 0.1. Анализ литературы, проведенных измерений и теоретические исследования [13] показали, что такое поведение можно связать с разным качеством образцов.

Энергетические щели облучённого нейтронами МаВ?. [дЗО, д31, дЗЗ]. Легирование МёВ2 приводит к существенным изменениям в электронной структуре и решетке, которые маскируют эффекты, связанные с ростом межзонного рассеяния. Введение дефектов посредством облучения позволяло в какой-то степени преодолеть эти трудности. Кроме того, изучение облучённых образцов давало возможность измерить характеристики межзонного рассеяния на дефектах другого типа. Основным источником генерации дефектов при облучении

!0г>

тепловыми неитронами является захват нейтронов В с последующим распадом на а- частицу и У. Естественная смесь изотопов бора содержит 19.9% 10В. По этой причине тепловые нейтроны проникают в М6В2, при изготовлении которого использовалась естественная смесь изотопов бора, только на глубину к 130 цкм. Для получения однородно облучённых образцов их размер должен быть значительно меньше глубины проникновения нейтронов. Этого можно

достичь при использовании в MgE^ изотопически чистого "В (< 0.5% 10В), который имеет значительно меньшее сечение захвата тепловых нейтронов.

Облученные образцы были получены от М. Putti (Universita' di Genova, Genova, Italy). Метод изготовления, облучения и характеристики образцов подробно описаны в нескольких статьях. Рентгеноструктурный анализ, измерения удельного сопротивления, магнитной восприимчивости и теплоёмкости облученных поликристаллов показали, что они имели высокую однородность. Интегральный поток нейтронов (флюенс) через образец увеличивался от 0 до 1.4 х Ю20см"2. Критическая температура под действием облучения уменьшилась от 38.8 К до 8.7 К, ширина перехода увеличилась от 0.3 К до 0.9 К, удельное сопротивление при 40 К Д40 К) увеличилось от 1.6 до 130 мкОм см. Переход в сверхпроводящее состояние оставался резким даже в наиболее сильно облучённых образцах.

Энергетические щели о- и л- зон были измерены по спектрам андреевского отражения. Измерения проводились на «мягких» точечных контактах. Для изучения отбирались ТК с максимальным сопротивлением и Т*= Тс. Изучение про-водимостей контактов, записанных на облучённых образцах при Т = (4.2 44.5) К, показало, что при увеличении интегрального потока нейтронов через образец Ф расстояние между пиками и ширина андреевской структуры уменьшаются. Проводимости, измеренные на образцах, облучённых нейтронами с Ф < 5.5 х 1018 см"2, более точно аппроксимировались двухзонной моделью БТК. Проводимости контактов на образце, облучённом потоком нейтронов Ф= 1.0 х 1019 см"2, можно было практически с одинаковой точностью аппроксимировать как двух, так и однозонной БТК - моделями. Проводимости контактов на наиболее сильно облучённом образце (Ф = 1.4 х Ю20 см"2) точно описывались однозонной моделью БТК, то есть в этом образце облучение привело к слиянию энергетических щелей и однощелевой сверхпроводимости. Сделанные измерения позволили построить зависимости (Tf) и /\„(ТСА ), которые четко показали переход от двухзонной сверхпроводимости к однозонной при облучении MgB2 большим суммарным потоком тепловых нейтронов. При росте Ф Аст (Г/1) почти линейно уменьшается с понижением Т*, а Д„(Т*) немного растёт, достигает максимума при Tf к 30 К и при дальнейшем увеличении уровня облучения уменьшается. Зависимость ДДГ/) указывает на рост межзонного рассеяния с ростом Ф при

невысоких уровнях облучения. Полученные результаты во всем диапазоне температур согласуются с измерениями, сделанными М. Putti [15] по температурным зависимостям теплоёмкости.

Сравнение измеренных зависимостей Ла(Г£.'') и &„(ТСА) с рассчитанными из двухзонной модели Элиашберга (расчёт проведён G. A. Ummarino и R. S. Gormelli) показало, что измеренные величины 7"с, Д„(Г/) и ДК(Т*) в области температур Тс", где 2Аа/кВТСА > 3.52 хорошо воспроизводятся при учёте изменений только плотности электронных состояний на уровне Ферми с - зоны N^Ef). Этот вывод согласуется с работой [16]. Однако, чтобы воспроизвести небольшой рост Д, при слабом облучении ясно видимый как в данных измерениях, так и в работе М. Putti, в теоретическую модель необходимо ввести отличное от нуля межзонное рассеяние Гет.

Таким образом, полученные результаты подтверждают слияние энергетических щелей при высоком уровне облучения, впервые наблюдавшееся в работе [15]. Уменьшение плотности состояний сг-зоны N^Ef) плюс небольшой рост межзонного рассеяния с увеличением уровня облучения Ф позволили описать все особенности измеренных зависимостей Д„(Г/) и Дп(Тсл) для образцов с Тс > 20 К. Энергетические щели образцов с 7*с = (9 + 20) К имели меньшие величины, чем следует из теории БКШ. По этой причине они не могли быть описаны моделью Элиашберга.

В шестой главе [д37] описаны некоторые свойства додекаборида циркония ZrB12 и приведены результаты измерений ряда характеристик электронной и фононной структур этого соединения, впервые выполненные на монокристаллах.

Однородный моноблочный монокристалл высокого качества с Тс = 6.19 К и ДТс = 0.07 К и р0 — 2.15x1o-6 Ом-см был выращен в I. N. Frantsevich Institute for Problems of Materials Science, NASU, Kiev, Ukraine. Зависимость удельного сопротивления ZrBiz от температуры имела вид характерный для хорошего металла - при относительно высоких температурах р{Т)ссТ и насыщалась при низких температурах. Зависимость р(Т) в диапазоне температур (4.2 175) К точно аппроксимировалась формулой Блоха - Грюнайзена с квадратичной зависимостью транспортной функции ЭФВ от частоты. Из зависимости р(Т) были

получены величины в0 = 283 К и X{r /(hojp)2 = 0.011 эВ 2 (сар- плазменная частота). Из формулы Макмиллана для Тс была найдена константа ЭФВ Л = 0.689 (при /у* = 0.1). Предположив, что Л1г приблизительно равна Л ^ вычислим timp = 7.9 эВ. Величина X соответствует ЭФВ средней силы.

Измерения энергетической щели были сделаны по спектрам андреевского отражения. Андреевские контакты «мягкого» типа ZrBu/Ag-клей были получены на свежем сколе монокристалла ZrBi2. RN контактов > 10 Ом гарантировали баллистический характер протекания тока. Были измерены зависимости d[ / dV(V) в диапазоне температур от 1.8 К до Тс и в магнитном поле вплоть до критического B£i. Нормированные проводимости точно аппроксимировались однозонной теорией БТК с s- симметрией энергетической щели. Это позволило построить зависимости А(Т) и второго критического магнитного поля от температуры Вс2(7). Зависимость Д(Г) аппроксимировалась БКШ- кривой с Д(0) = 1.22 мэВ. Отсюда величина приведённой энергетической щели 2Д(0)/квТсл = 4.8, что соответствует сильному ЭФВ. Зависимость Вс2(Г) (Т > 1.8 К) описывалась известным соотношением стандартной теории Элиашберга Вс2(Т) = Вс2(0)[1—(Т/Тс)2] с Вс2(0) = 0.112 Т. Из величины Вс2(0) были найдены v2f и Ер « 1 эВ.

Полученные результаты показали, что этот материал является обычным сверхпроводником с s- симметрией энергетической щели и электрон-фононным спариванием (вопрос о силе спаривания остаётся открытым), что совпадает с выводами других исследований. Однако в работе [17] было найдено, что зависимости Вс2(Т) при Т < 1.8 К и 2(7) отклоняются от стандартных БКШ, что может быть связано с двухзонной природой сверхпроводимости ZrB12 с разными Д, и Tci в зонах.

Седьмая глава [д38, д39] посвящена краткому описанию свойств открытого в 2005 г. нового слоистого сверхпроводника СаСб с Тс°" ~ 11.4 К и изложению результатов, полученных при изучении анизотропии энергетической щели на кристаллах этого соединения.

Измерения энергетической щели, вошедшие в данную работу, были сделаны методом спектроскопии андреевского отражения вдоль двух взаимно перпендикулярных направлений (для тока смещения ТК, направленного вдоль плоскости атомов углерода (ab) и вдоль оси clab) с использованием «мягких»

баллистических контактов CaCVAg-wiefl с RN = 0.75 - 6.4 Ом на свежих сколах СаС6 кристаллов. Высококачественные СаСб кристаллы (объём примесных фаз < 5%, ДГс(10%-90%) = 0.1 К, рс = 0.8 мкОмсм, раЬ = 24 мкОм-см) с размерами ~ 1x1x0.2 мм3 были синтезированы J. S. Kim в Max-Planck-Institut fur Festkorperforschung, Stuttgart, Germany. Все операции по подготовке к измерениям проводились в боксе, заполненном чистым гелием, так как этот материал очень чувствителен к воде и кислороду. Зависимости c%(F) = dl I dV(V) имели четкие особенности, связанные с андреевским отражением, и почти плоскую проводимость при V> 8 10 мВ. Для каждого ТК проводимости записывались при разных температурах Т - от минимальной и вплоть до Т > Тс. Это позволяло определить критическую температуру каждого андреевского контакта ТСА, его проводимость в «нормальном» состоянии, использованную для нормирования, и построить зависимости Д(Г). Нормированные проводимости для всех ТК с током смещения как вдоль плоскости ab, так и вдоль оси с точно аппроксимировались однозонной теорией БТК с s- симметрией энергетической щели. Для всех исследованных 35 контактов Г/ = 11.3 ± 0.1 К, то есть совпадала с Тс образцов, а зависимость Д(Г) в пределах ошибки следовала БКШ - зависимости. Для 15 контактов с током смещения, текущим вдоль плоскости ab, энергетическая щель Д(0) изменялась от 1.1 мэВ до 1.7 мэВ. Для 14 ТК с током вдоль оси с Д(0) лежала в диапазоне 1.3 -s- 1.94 мэВ. Разброс величин Д(О), измеренных вдоль взаимно перпендикулярных направлений, хорошо аппроксимировался распределениями Гаусса. Максимум и ширина распределения Гаусса для контактов с током вдоль плоскости ab равнялись Аа6(0)= 1.35 мэВ и ааь = 0.14 мэВ, для контактов с током вдоль оси с Ас(0)= 1.71 мэВ и стс = 0.08 мэВ, соответственно. Измеренные величины Д согласуются с вычисленными из первых принципов [18]. Измеренная величина At(0) в пределах ошибки совпала с результатами работы [19]. Несколько контактов (3 с током вдоль плоскости ab и 3 с током вдоль оси с) показали энергетические щели между 2.1 мэВ и 2.4 мэВ, величина которых аналогична полученным в работе [20]. Эти величины Д не противоречат теоретическим значениям, если учесть точность вычислений 17%), однако причина низкой вероятности появления таких величин Д при измерениях не известна.

Для сравнения результатов измерений с теорией авторы теоретических расчётов СаСб [18] вычислили проводимости андреевских контактов между

сверхпроводящим кристаллом СаСб и изотропным нормальным металлом для двух взаимно перпендикулярных направлений тока смещения: вдоль оси а и вдоль оси с. Вычисленная щель в направлении оси с (1.68 мэВ) в пределах ошибки совпала с результатами измерений. Вычисленная щель в направлении оси а (1.55 мэВ) оказалась несколько больше измеренной (1.3 1.44 мэВ по максиму распределения Гаусса). Это расхождение может быть приписано неточности в вычислениях энергетической щели, так как вычисление критической температуры СаСб методом, использованным в работе [18], дало ошибку 17%.

В заключении сформулированы основные результаты, полученные при работе над диссертацией:

1. Разработан метод создания стабильных туннельных контактов на криогенном сколе ВТСП- кристаллов типа ВТСП/Nb и стабильных туннельных контактов типа сверхпроводник-изолятор-сверхпроводник (S/I/S) на микротрещине («break-junction» contact) ВТСП- кристалла. Проведены туннельные исследования La2-xSrxCu04-5, EuBajCujOy.g и Bi2Sr2CuCa20g+s (Bi2212) кристаллов. Получены воспроизводимые туннельные спектры, измерены энергетические щели А, температурные зависимости щелей Д(7), показано, что величина 2А(0)/к ВТС значительно превышает 3.5 для всех исследованных материалов. Впервые на туннельных спектрах ВТСП при Е > 2Д была разрешена «тонкая» структура и доказано, что эта структура обусловлена электрон-фононным взаимодействием (ЭФВ).

2. Проведены туннельные исследования нелегированных Bi2Sr2Cu2Ca30io+6 (Bi2223) кристаллов. Кристаллы с Тс = (109 ± 1) К, зеркальной поверхностью и размерами до 1x1x0.003 мм3, содержали (97 95)% Bi2223 фазы. Величина энергетической щели, измеренная по расстоянию между пиками 2Др.р, лежала в диапазоне от 80 до 105 мэВ. Нормированная туннельная проводимость сравнивалась с плотностью состояний БКШ, учитывающей конечное время жизни квазичастиц Г. Эта процедура дала среднюю величину Д = 38.5 мэВ и приведенную величину энергетической щели 2Д(0)lkBTc » 8, соответствующую очень сильной связи.

3. Методом спектроскопии андреевского отражения изучены зависимости энергетической щели La2-xSr4Cu04 (LSCO) от уровня легирования и температуры в диапазоне концентраций Sr 0.08 < х < 0.2. Показано, что характерные

особенности на зависимости проводимости от напряжения, связанные с андреевским отражением, исчезали при Т = Тс образца при всех уровнях легирования. Сравнение с теорией выявило, что энергетическая щель может быть описана (s + dx2 ¡) либо (+idv) - типами симметрии при всех легированиях и температурах. Установлено, что зависимость доминирующей (имеющей большую амплитуду) компоненты энергетической щели от х следует за зависимостью критической температуры от х. Эти результаты указывают на разную природу псевдощели и энергетической щели сверхпроводящего состояния в LSCO.

4. Исследован эффект Джозефсона в MgB2. Контакты Джозефсона на микротрещине в высококачественном поликристаллическом MgB2 были получены при температуре 4.2 К. Вольт-амперные характеристики точно описывались резистивной моделью контакта, смещенного током, при учёте небольшой ёмкости и тепловых флуктуаций. При облучении контактов СВЧ электромагнитным излучением диапазона (9 15) ГГц на вольт-амперной характеристике наблюдались четкие, большой амплитуды ступеньки постоянного тока (ступеньки Шапиро), расположенные друг от друга на расстоянии ДV = (А / 2е) х /. Были изучены: 1) зависимость постоянного тока Джозефсона от температуры и мощности СВЧ сигнала; 2) зависимость амплитуд ступенек Шапиро от мощности СВЧ сигнала. Полученные результаты доказывают существование пар с зарядом 2е в MgB2 и свидетельствуют о S/N/S природе слабой связи этих контактов.

5. Разработан метод создания «мягких» точечных контактов андреевского типа (S/N) между изучаемым сверхпроводником и каплей токопроводяще-го клея. Достоинствами таких контактов являются: 1) стабильность при изменении температуры в диапазоне (4.2 -н 140) К и магнитного поля, что позволяет сделать все необходимые измерения на одном ТК и повысить достоверность полученных результатов; 2) отсутствие давления, которое может исказить характеристики сверхпроводника; 3) возможность работать с тонкими, хрупкими образцами и создавать на них баллистические контакты с током смещения, текущим вдоль различных осей исследуемого кристалла; 4) возможность проводить измерения при сверхнизких температурах и высоких давлениях. Контакты этого типа были использованы при изучении ряда новых сверхпроводников: MgBi, ZrBn, СаС6. Результаты, полученные с помощью «мягких» контактов, согласуются с данными известных работ.

6. На монокристаллах MgB2 измерены энергетические щели и вклады а - и ж - зон в полную проводимость баллистического андреевского контакта при

протекании тока в плоскости аЬ и вдоль оси с. Найдено, что величины щелей и вклады зон в полную проводимость находятся в согласии с предсказанием двух-зонной модели. Предложено использовать магнитное поле для разделения вкладов а - ил - зон в проводимость точечного контакта. Селективное удаление энергетической щели ж - зоны магнитным полем позволило измерить энергетические щели Аа и &„ независимо друг от друга, что существенно увеличило точность измерений этих величин в широком диапазоне температур, вплоть до Тс. Проведены детальные исследования зависимостей энергетических щелей а -и ж - зон монокристаллов Г^В2 от температуры. Найдено, что в соответствии с предсказанием двухзонной модели, ДЖТ) следует БКШ зависимости, а ДД7) отклоняется от БКШ кривой при Т> 25 К.

7. Методом спектроскопии андреевского отражения измерены зависимости энергетических щелей а - и п - зон монокристаллов М§В2 от напряженности магнитного поля, параллельного оси с кристалла ДДВ) и ДДВ). Проверена недавно созданная теория смешенного состояния грязных двухзонных сверхпроводников. Полученные результаты согласуются с теорией и доказывают, что ж -зона даже в лучших монокристаллах находится в умеренно «грязном» пределе и скорость рассеяния носителей тока в зонах меняется от образца к образцу.

8. Методом спектроскопии андреевского отражения исследованы зависимости энергетических щелей сг- и л- зон легированного MgB2 от типа легирующей примеси и уровня легирования:

а) монокристаллов MgB2, легированных углеродом Ма(В1.хС1)2, 0.055 < х <0.132, Гс = 39 19 К;

б) монокристаллов и поликристаллов MgB2, легированных алюминием М&.,А1*В2, 0.02 < х < 0.32, Тс = 38 + 12 К;

в) монокристаллов MgB2, легированных марганцем 0.0037 < * < 0.015, Гс = 39 -ь 13.3 К.

Изучено влияние легирования на характеристики сверхпроводящего состояния MgB2: роль заполнения зон, меж - и внутри - зонного рассеяния, разупо-рядочения. Показано, что: 1) двухщелевая природа М§В2 очень устойчива - может сохраняться при сильном легировании (даже при уменьшении Тс до = 10 К); 2) энергетическая щель а- зоны Д„ всегда уменьшается с ростом концентрации примеси х; 3) зависимость Д|Т(х) определяется конкуренцией между уменьшением плотностей состояний а- и я- зон на уровне Ферми и увеличением межзонно-

го рассеяния Г„; 4) слияние энергетических щелей, которое иногда рассматривается как основное следствие двухзонной модели, наблюдалось только в монокристаллах М§(В].ХСХ)2 при х = 0.132 (Тсап = 19 К); 5) в монокристаллах и поликристаллах Mg1.jAl.rB2 межзонное рассеяние Гот недостаточно для того, чтобы обеспечить слияние энергетических щелей; 6) при гетеровалентном легировании (замене Mg на А1 и В на С) основным эффектом, подавляющим сверхпроводимость, является увеличение числа электронов в системе (заполнение зон), сопровождающееся уменьшением плотностей состояний на уровне Ферми; 7) при изо-валентном легировании магнитной примесью (Мп) (монокристаллы Mg1.IMnIB2) сверхпроводимость подавляется, главным образом, в результате рассеяния носителей тока с переворотом спина в а- зоне, приводящего к разрушению куперов-ских пар, и что рассеяние в л- зоне и межзонное рассеяние в Mg|.л.MntB2 при д: < 0.015 дают небольшой вклад в разрушение сверхпроводящего состояния; 8) при высоком уровне легирования основную роль в подавлении сверхпроводимости в М§В2, по-видимому, начинают играть эффекты, связанные с разупорядочением.

Подтверждено одно из основных предсказаний двухзонной модели и доказана её высокая точность.

9. Методом спектроскопии андреевского отражения измерены зависимости энергетических щелей а - и тт- зон поликристаллов MguB2, облученных нейтронами с интегральной плотностью потока через образец Ф до 1.4хЮ20 сш"2 (Тс = 39.2 9.2 К), от критической температуры образца Тс = ТСЛ - Аа(Тс ) и ДХ(ТС ). (ГСА - температура, при которой структура на зависимости а{У), связанная с андреевским отражением, исчезает). Изучено влияние дефектов и разупо-рядочения, появляющихся в результате воздействия нейтронного облучения, на сверхпроводящее состояние МвВ2. Показано, что для образцов с Т, = (39 20) К при описании сверхпроводящего состояния необходимо учитывать небольшое увеличение скорости межзонного рассеяния Гот с ростом Ф. Подтверждено, что: а) энергетические щели зон сливаются при Т* к 9 К; б) при росте Ф основной вклад в разрушение сверхпроводимости даёт уменьшение плотности состояний квазичастиц на уровне Ферми сг- зоны ЫС(ЕГ).

10. Методом спектроскопии андреевского отражения исследована энергетическая щель монокристалла ХгВц. Проведены измерения и оценки ряда фундаментальных физических параметров этого соединения: температуры Дебая &г>= 283 К; константы электрон-фононного взаимодействия Я = 0.67; плазменной

34

частоты йшр = 5.6 эВ; энергии Ферми Ер- 3 эВ; величины энергетической щели 2Д(0) = 2.5 мэВ; второго критического магнитного поля й,(0) = 0.112 Т. Измерены зависимости энергетической щели и второго критического магнитного поля от температуры: Д(Г) и Вс2(Т). Полученные результаты доказывают, что этот материал является обычным БКШ- сверхпроводником с s-симметрией энергетической щели и электрон-фононным спариванием.

11. Исследована анизотропия энергетической щели недавно (2005 г.) открытого сверхпроводника СаСб. Измерения энергетической щели были проведены на большом числе «мягких» точечных контактов СаСб/Ag андреевского типа с током через контакт, протекающим вдоль плоскостей атомов углерода (плоскость ab) или вдоль направления перпендикулярного этим плоскостям (вдоль оси с). Распределения найденных величин Ао1(0) и ДДО) описывались гауссовыми кривыми с максимумами при 1.35 и 1.75 мэВ, соответственно. Полученные результаты доказывают анизотропный характер энергетической щели в СаСб, согласуются с теоретическими представлениями об этом материале и позволяют проверить точность расчётов.

Материалы, вошедшие в диссертацию, опубликованы в следующих работах:

д1. Веденеев С. И., Казаков И. П., Кирьянов А. П., Максимовский С. Н., Степанов В. А. Туннельные исследования монокристаллов Еи|Ва2Сиз07. // Письма в ЖЭТФ, 1988, т. 47, № 6, с. 306.

д2. Веденеев С. И., Казаков И. П., Максимовский С. Н., Степанов В. А. Измерение энергетической щели в сверхпроводящих кристаллах системы Bi-Sr-Ca-Cu-0 методом туннельного эффекта. // Письма в ЖЭТФ, 1988, т. 47, №11, с. 585.

дЗ. Веденеев С. И., Казаков И. П., Кирьянов А. П., Максимовский С. Н., Степанов В. А. Туннельные исследования монокристаллов La2.xSrxCu0.t.y с Тс = 12 -г 13 К. // Физика твердого тела (Ленинград), 1988, т. 30, № 9, с. 2861.

д4. Bulaevskii L. N., Dolgov О. V., Kazakov I. P., Maksimovskii S. N., Ptitsyn M. O., Stepanov V. A. and Vedeneev S. I. A tunneling study of the oxide superconductors La2-xSrxCu04.y and ЕиВа2Сиз07. // Supercond. Sci. Technol., 1988, Vol. 1, P. 205.

д5. Веденеев С. И., Степанов В. А. Электрон-фононное взаимодействие в монокристаллах BiSrCaCuO с разнми Тс. // Письма в ЖЭТФ, 1989, т. 49, № 9, с. 510.

дб. Vedeneev S. I., and Stepanov V. A. Electron tunneling spectroscopy of the high-Tc superconducting single crystals of Bi-Sr-Ca-Cu-O. // Physica C, 1989, Vol. 162-164, P. 1131.

д7. Gorina J. I., Kaljushnaia G. A., Ktitorov V. I., Martovitsky V. P., Rodin V. V., Stepanov V. A., Tsvetkov A. A. and Vedeneev S. I. Superconducting and structural properties of homogeneous BiSrCaCuO (2212) single crystals prepared by solution growth. I! Solid. St. Commun., 1993, Vol. 85, N 8, P. 695.

д8. Веденеев С. И., Кузнецов К. А., Степанов В. А., Цветков А. А. О возможности сравнения туннельной плотности состояний BiSrCaCuO (2212) с моделью БКШ. // Письма в ЖЭТФ, 1993, т. 57, № 6, с. 338.

д9. Vedeneev S. I., Samuely P., Jansen A. G. M., Wyder P. and Stepanov V. A. Break-junction tunneling experiments for Bi2Sr2CaCu2Ox in a strong magnetic field. // Physica В., 1994, Vol. 194-196, P. 1767.

дЮ. Vedeneev S. 1., Jansen A. G. M., Samueli P., Tsvetkov A. A., Stepanov V. A., Wyder P. Tunneling in the ab plane of the high Tc superconductor Bi2Sr2CaCu208+y. // Phys. Rev. B, 1994, Vol. 49, N 14, P. 9823.

д11. Gonnelli R. S., Ummarino G. A., Stepanov V. A. Determination of the tunneling electron-phonon spectral function in high-Tc superconductors with energy dependence of the normal density of states. // Physica C, 1997, Vol. 275, P. 162.

д12. Gonnelli R. S., Ummarino G. A., Stepanov V. A. Reproducible tunneling determination of the electron-phonon spectral function in optimally-doped Bi-2212 single-crystal break junctions. // J. Phys. Chem. Solids, 1998, Vol. 59, N 10-12, P. 2058.

д13. Gorina J. 1., Kaljuzhnaia G. A., Martovitski V. P., Rodin V. V., Sentjurina N. N., Stepanov V. A. Growth and structural and superconducting properties of Bi2Sr2Ca2Cu30io (Bi2223) crystals grown in cavities formed in solution-melt KC1. // Solid State Communications, 1999, Vol. 110, P.. 287.

д14. Vedeneev S. I., Stepanov V. A. Superconducting energy gap in Bi2Sr2Ca2Cu3Ol0-x (Bi2223) single crystals. //JETP Lett., 2001, Vol 73, N 3, P. 141.

д15. Gonnelli R. S., Galzolari A., Daghero D., Natale L., Ummarino G., Stepanov V. A., Ferretti M. Temperature and doping dependence of Andreev reflection in

Au/La2-xSrxCu04 point-contact junction. // Int. Journal of Mod. Phys. B, 2000, Vol. 14, P. 3472.

д16. Gonnelli R. S., Galzolari A., Daghero D., Natale L., Ummarino G., Stepa-nov V. A., and Ferretti M. Evidence for pseudogap and phase-coherence gap separation by Andreev-reflection experiments in Au/La2_xSrxCu04 point-contact junctions. // The European Physical Journal B, 2001, Vol. 22, P. 411.

д17. Daghero D., Gonnelli R. S., Ummarino G. A., Stepanov V. A. Possible d+id scenario in La2.xSrxCu04 by point-contact measurements. // Int. J. Mod. Phys. B, 2003, Vol. 17, N 4,5&6, P. 649.

д18. Gonnelli R. S., Galzolari A., Daghero D., and Ummarino G. A., Stepanov V. A., Fino P., Giunchi G, Serecara S., and Ripamonti G. Temperature and junction-type dependency of Andreev reflection in MgB2. // Journal of Physics and Chemistry of Solids, 2002, Vol. 63, P. 2319.

д19. Gonnelli R. S., Galzolari A., Daghero D., and Ummarino G. A., Stepanov V. A., Giunchi G, Serecara S., and Ripamonti G. Josephson effect in MgB2 break junctions. // Phys. Rev. Lett., 2001, Vol. 87, N 9, 097001.

д20. Gonnelli R. S., Daghero D., Ummarino G. A., Stepanov V. A., Jun J., Kazakov S. M., and Karpinski J. Direct evidence for two-band superconductivity in MgB2 single crystals from directional point-contact spectroscopy in magnetic field. // Phys. Rev. Lett., 2002, Vol. 89, N 24, 247004.

д21. Gonnelli R. S., Daghero D., Ummarino G. A., Stepanov V. A., Jun J., Kazakov S. M., and Karpinski J. Independent determination of the two gaps by directional point-contact spectroscopy in MgB2 single crystals. // Supercond. Sci. Technol., 2003, Vol 16, P. 171.

д22. Daghero D., Gonnelli R. S., Ummarino G. A., Stepanov V. A., Jun J., Kazakov S. M., and Karpinski J. Point-contact spectroscopy in MgB2 single crystals in magnetic field. // Physica C, 2003, Vol. 385, P. 255.

д23. Gonnelli R. S., Daghero D., Calzolari A., Ummarino G. A., Dellarocca Valeria, Stepanov V. A., Jun J., Kazakov S. M., and Karpinski J. The Magnetic-field Dependence of the Gaps in a Two-band Superconductor: A Point-contact Study of MgB2 Single Crystals. // Phys. Rev. B, 2004, Vol. 69, 100504(R).

д.24. Степанов В. A., Gonnelli R. S., Daghero D., Calzolari A., Ummarino G. A., Dellarocca Valeria, Kazakov S. M., Jun J., and Karpinski J. Исследование энергетических щелей монокристаллов Mg(B!.yCy) с 0.047< у < 0.132 методом спектроскопии андреевского отражения. // 1-ая Международная конференция

"Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости" (ФПС'04). 18 -22 октября 2004 г., Москва - Звенигород, Россия. Сборник трудов, с 244. Москва ФИАН.

д25. Gonnelli R. S., Daghero D., Calzolari A., Ummarino G. A., Dellarocca Valeria, Stepanov V. A., Kazakov S. M., Zhigadlo N., and Karpinski J. Evidence for Single-gap Superconductivity in Mg(Bj.xCx)2 Single Crystals with x=0.132 from Point-Contact Spectroscopy. // Phys. Rev. B, 2005, Vol. 71, 060503(R).

д26. Putti M., Ferdeghini C., Monni M., Pallecchi 1., Tarantini C., Manfrinetti P., Palenzona A., Daghero D., Gonnelli R. S., Stepanov V. A. Critical Field of Al-Doped MgB2 Samples: Correlation with the Suppression of cr-Band Gap. // Phys. Rev. B, 2005, Vol. 71, 144505.

д27. Daghero D., Gonnelli R. S., Calzolari A., Ummarino G. A., Dellarocca Valeria, Stepanov V. A., Zhigadlo N., Kazakov S. M., and Karpinski J. The superconducting gaps of С-substituted and Al-substituted MgB2 single crystals by point-contact spectroscopy. // Physica Status Solidi (C), 2005, Vol. 2, N 5, P. 1656.

д28. Karpinski J., Zhigadlo N. D., Schuck G., Kazakov S. M., Batlogg В., Rogacki K., Puzniak R., Jun J., Miiller E., Wagli P., Gonnelli R., Daghero D., Ummarino G. A., Stepanov V. A. Al substitution in MgB2 crystals: influence on superconducting and structural properties. // Phys. Rev. B, 2005, Vol. 71, 174506.

д29. Gonnelli R. S., Daghero D., Ummarino G. A., Calzolari A., Tortello M., Stepanov V. A., Zhigadlo N. D., Rogacki K., Karpinski J., Bernardini F., Massida S. The effect of magnetic impurities in a two-band superconductor: A point-contact study of Mn-substituted MgB2 single crystals. // Phys. Rev. Lett., 2006, Vol. 97, 037001.

д30. Степанов В. A., Gonnelli R. S., Daghero D., Ummarino G. A., Calzolari A., Tortello M., Putti M., Manfrinetti P., Palenzona А. Спектроскопия андреевского отражения облучённого нейтронами MgB2. // 2-ая Международная конференция "Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости" (ФПС'06). 9-13 октября 2006 г, Москва - Звенигород, Россия. Сборник трудов, с. 199, Москва ФИАН.

д31. Daghero D., Galzolari A., Ummarino G. A., Tortello М., Gonnelli R. S., Stepanov V. A., Tarantini C., Manfrinetti P., Lehmann E.. Andreev-reflection spectroscopy in neutron-irradiated MguB2. // Phys. Rev. B, 2006, Vol. 74, 174519.

д32. Gonnelli R. S., Daghero D., Calzolari A., Ummarino G. A., Tortello M., Stepanov V. A., Zhigadlo N. D., Rogacki K., Karpinski J., Portesi C., Monticone E., Mijatovic D., Veldhuis D., Brinkman A. Recent achievements in MgB2 physics and

applications: A large-area SQUID magnetometer and point-contact spectroscopy measurements. 11 Physica C, 2006, Vol. 435, N 1 - 2, P. 59.

дЗЗ. Daghero D., Gonnelli R. S., Calzolari A., Ummarino G. A., Tortello M., Stepanov V. A., Zhigadlo N. D., Rogacki К., Karpinski J., Putti M. Point-contact spectroscopy in doped and irradiated MgB2. // Advances in Science and Technology, 2006, Vol. 47, P. 75.

д34. Gonnelli R. S., Daghero D., Ummarino G. A., Tortello M., Delaude D., Stepanov V. A., Karpinski J. Point-contact Andreev-reflection spectroscopy in MgB2: The role of substitutions. // Physica C, 2007, Vol. 456, P. 134.

д35. Gonnelli R. S„ Calzolari A., Daghero D., Delaude D., Tortello M„ Ummarino G. A., Stepanov V. A., Zhigadlo N. D., Karpinski J., Manfrinetti P. Effect of Heavy A1 Doping on MgB2: A Point-Contact Study of Crystals and Polycrystals //. J Supercond. Nov. Magn., 2007, Vol. 20, N 7-8, P. 555.

д36. Daghero D., Delaude D., Galzolari A., Tortello M., Ummarino G. A., Gonnelli R. S., Stepanov V. A., Zhigadlo N. D., Katrych S., and Karpinski J. Point-contact Andreev - reflection spectroscopy in segregation-free Mg|.xA]xB2 single crystals up to x = 0.32. // J. Phys.: Condens. Matter., 2008, Vol. 20, 085225.

д37. Gonnelli R. S., Daghero D., Ummarino G. A., Calzolari A., Dellarocca Valeria, Stepanov V. A., Filippov V. B. and Paderno Y. B. Andreev-reflection spectroscopy in ZrB12 single crystals. // Superconductor Science and Technology, 2004, Vol. 17, P. S250.

д38. Gonnelli R. S., Daghero D., Delaude D., Tortello M., Ummarino G. A., Stepanov V. A., Kim J. S., Kremer R. K., Sanna A., Profeta G., and Massidda S. Evidence for gap anisotropy in CaC6 from directional point-contact spectroscopy. // Phys. Rev. Lett., 2008, Vol. 100, 207004.

д39. Степанов В. A., Gonnelli R. S„ Daghero D., Delaude D., Tortello M., Ummarino v, Kim J. S., Kremer R. K., Sanna A., Profeta G., and Massidda S. Исследование анизотропии энергетической щели СаС«. // 3-ая Международная конференция "Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости" (ФПС'08). Москва - Звенигород, Россия, 13-17 октября 2008 г. Сборник трудов, с.305, Москва ФИАН.

Цитированная литература.

1. Вольф Е. Л. Принципы электронной туннельной спектроскопии // Пер. с англ.

под ред. В. М. Свистунова. Киев, Наукова думка, 1990, с.454.

2. Андреев А. Ф. Теплопроводность промежуточного состояния сверх-

проводников // ЖЭТФ, 1964, т. 46, № 5, с. 1823.

3. Blonder G. Е., Tinkham М„ Klapwijk Т. М. Transition from metallic to tunneling

regimes in superconducting microconstrictions: Excess current, charge imbalance, and supercurrent conversion // Phys. Rev. B, 1982, Vol. 25 N 7, P. 4515.

4. Deutscher G. Coherence and single-particle excitations in the high-temperature su-

perconductors // Nature, 1999, Vol. 397, N 6718, P. 410.

5. Kashiwaya S., Tanaka Y., Koyanagi M., and Kajimura K. Theory for tunneling

spectroscopy of anisotropic superconductors И Phys. Rev. B, 1996, Vol. 53, N 5, P. 2667.

6. Plecenik A, Grajcar M, Benacka S, Seidel P., and Pfuch A. Finite-quasiparticle-

lifetime effects in the differential conductance of Bi2Sr2CaCu20/Au junctions // Phys. Rev. B, 1994, Vol. 49, N 14, P. 10016.

7. Brinkman A., Golubov A. A., Rogalla H. Dolgov О. V., Kortus J., Kong Y., Jep-

sen O. and Andersen О. K. Multiband model for tunneling in MgB2 junctions // Phys. Rev.B, 2002, Vol. 65, N 18, 180517.

8. Hasegawa T, Ikuta H., Kitazawa K. Tunneling spectroscopy of oxide superconduc-

tors // in Physical properties of high-temperature superconductors III (D.M. Ginsberg, Ed.), World Scientific, Singapore, 1992, Chapter 7, P. 525.

9. Tsuda N., Shimada D. Tunneling study of the electron-phonon interaction in

Bi2Sr2CaCu208 // Physica C, 2004, Vol. 412-414, Part 1, P. 76.

10. Пономарёв Я. Г. Туннельная и андреевская спектроскопия высокотемпера-

турных сверхпроводников. // УФЫ, 2002, т. 172, №6, с 705.

11. Koshelev А. Е. and Golubov A. A. Mixed State of a Dirty Two-Band Supercon-

ductor: Application to MgB2 // Phys. Rev. Lett., 2003, Vol. 90, N 17, 177002.

12. Golubov A. A., Mazin I.I. Effect of magnetic and nonmagnetic impurities on highly anisotropic superconductivity // Phys. Rev. B, 1997, Vol. 55, N 22, P. 15146.

13. Kortus J., Dolgov О. V., and Kremer R. K., Golubov A. A. Band Filling and Inter-

band Scattering Effects in MgB2: Carbon versus Aluminum Doping // Phys. Rev. Lett., 2005, Vol. 94, N 2, 027002.

14. Slabo P., Samuely P., Pribulova Z., Angst M., Bud'ko S., Canfield P. C., Marcus J.

Point-contact spectroscopy of Al- and C- doped MgB2. Superconducting energy gaps and scattering studies // Phys. Rev. B, 2007, Vol. 75, N 14, 144507.

15. Putti M., Affronte M., Ferdeghini C., Manfrinetti P., Tarantini C., and Lehmann E.

Observation of the Crossover from Two-Gap to Single-Gap Superconductivity through Specific Heat Measurements in Neutron-Irradiated MgB2 // Phys. Rev. Lett., 2006, Vol. 96, N 7, 077003.

16. Gerashenko A. P., Mikhalev K. N., Verkhovskii S. V., Karkin A. E., and Gosh-

chitskii B. N. Reduction in the electron density of states in superconducting MgB2 disordered by neutron irradiation: nB and 25Mg NMR estimates // Phys. Rev. B, 2002, Vol. 65, N 13, 132506.

17. Gasparov V. A., Sidorov N. S., Zver'kova I. I. Two-gap superconductivity in ZrB|2: Temperature dependence of critical magnetic fields in single crystals // Phys. Rev. B, 2006, Vol. 73, 094510.

18. Sanna A., Profeta G., Floris A., Marini A., Gross E. K. U., and Massidda S. Aniso-

tropic gap of superconducting CaC6-" A first-principles density functional calculation // Phys. Rev. B, 2007, Vol. 75, N 2, 020511(R).

19. Bergeal N., Dubost V., Noat Y., Sacks W., and Roditchev D., Emery N., Herold

C., Mareche J-F., and Lagrange P., Loupias G. Scanning Tunneling Spectroscopy on the Novel Superconductor CaC6 // Phys. Rev. Lett., 2006, Vol. 97, N 7, 077003.

20. Kurter C., Ozyuzer L., Mazur D., Zasadzinski J. F., Rosenmann D., Claus H.,

Hinks D. G., and Gray K. E. Large energy gaps in CaC6 from tunneling spectroscopy: Possible evidence of strong-coupling superconductivity // Phys. Rev. B, 2007, Vol. 76, N 22, 220502.

Подписано в печать 14.12.2011 г. Формат 60x84/16. Заказ №106. Тираж 70 экз. П.л 2.75. Отпечатано в РИИС ФИАН с оригинал-макета заказчика 119991 Москва, Ленинский проспект, 53. Тел. 499 783 3640

Введение

Глава 1. Основы теории.

1.1. Описание сверхпроводящего состояния.

1.1.1. Некоторые соотношения теории БКШ.

1.1.2. Анизотропия и симметрия энергетической щели 18 сверхпроводника.

1.1.3. Многозонная сверхпроводимость.

1.1.4. Влияние магнитных и немагнитных примесей.

1.1.5. «Сильная» связь. Уравнения Элиашберга.

1.1.6. Прохождение квазичастиц через границу нормального металла и 32 сверхпроводника.

1.1.7. Эффект «близости».

1.2. Основы микроконтактной спектроскопии.

1.2.1. Режимы протекания тока и некоторые характеристики 40 микроконтактов из металлов в «нормальном» состоянии при отсутствии или «слабом» барьере на поверхности раздела металлов.

1.2.2. «Сильный» туннельный барьер. Одночастичное туннелирование. 46 Туннельная спектроскопия сверхпроводников.

1.2.3. Произвольная связь между берегами контакта. Проводимость 49 баллистического S/N микроконтакта. Спектроскопия андреевского отражения.

1.2.4. Эффект Джозефсона в туннельных контактах и микромостиках.

1.2.5. Микроконтактная спектроскопия «необычных» 59 сверхпроводников.

1.2.6. Учет отклонений характеристик туннельных и андреевских 64 контактов от «идеальных». Феноменологическая модель Дайнса.

Глава 2. Техника эксперимента.

2.1 Прижимные контакты типа «игла - наковальня».

2.2. Точеные контакты на микротрещине.

2.3. «Мягкие» контакты.

2.4. Измерение вольт-амперных характеристик и проводимостей 80 контактов.

2.5. Обработка результатов измерений. Определение величин энергетических щелей сверхпроводника из зависимостей сг(К) баллистических микроконтактов.

2.6. Измерение состава, структуры и температуры перехода Тс образцов.

Глава 3. Туннельные исследования ВТСП кристаллов.

3.1. Кристаллическая структура и некоторые физические свойства ВТСП.

3.2. Энергетическая щель и «тонкая» структура туннельных спектров 96 кристаллов ЕиВагСизСЬ-б, La2-xSrxCu04.g и Bi2Sr2CuCa20g+5 (Bi2212), выращенных скоростным методом.

3.2.1. Туннельные исследования ЕиВагСизСЬ.

3.2.2. Туннельная спектроскопия La2-xSrxCu04-s.

3.2.3. Исследования кристаллов Bi2Sr2CaCu208+8 (Bi2212).

3.3. Туннельные спектры высококачественных Bi2212 кристаллов, 108 выращенных в растворе - расплаве шихты в KCl.

3.3.1. Характеристики образцов.

3.3.2. Туннельные спектры Bi2212. Измерение Д(7).

3.4. Энергетическая щель кристаллов Bi2Sr2Cu2Ca30io+8 (Bi2223).

4.2. Методика эксперимента. 128

4.3. Результаты и их обсуждение. 130

4.3.1. Обработка результатов измерений. Возможные симметрии 133 энергетической щели.

4.3.2. Температурные зависимости компонент энергетической щели. 134

4.3.3. Зависимость Д от уровня легирования (I): s + d 2 2 - симметрия. 137 дг у

4.3.4. Зависимость Д от уровня легирования (II): d, 2 2 +id -симметрия. 142 х у У

4.3.5. Обсуждение полученных результатов. 145

4.4. Заключение к главе 4. 147 Глава 5. Исследования MgB2. 149

5.1. Некоторые характеристики MgB2. 149

5.1.1. Кристаллическая структура, электронные свойства и сверхпроводимость. 149

5.1.2. Легирование и разупорядочение. 156

5.2. Эффект Джозефсона в MgB2. 159

5.3. Вклад а - и п - зон в проводимость андреевского контакта. 168 Зависимость от температуры энергетических щелей MgB2.

5.4. Зависимость энергетических щелей MgB2 от напряженности 180 магнитного поля, параллельного оси с кристалла.

5.5. Исследования энергетических щелей Mg(B 1-^(^)2 (0.047 < х < 0.132) - 187 достижение однощелевой сверхпроводимости при х=0.132.

5.6. Исследования MgB2, легированного AI (MgixAlxB2, х < 0.32). 198

5.7. Магнитная примесь в двухзонном MgB2: исследование кристаллов 214 (Mg,.xMnx)B2.

5.8. Спектроскопия андреевского отражения MgnB2, облучённого 223 нейтронами.

5.8.1. Методика эксперимента. 224

5.8.2. Результаты и обсуждение. Сравнение с теорией. 226

5.8.3. Выводы. 234

5.9. Заключение к главе 5. 235 Глава 6. Энергетическая щель ZrBn. 236

6.1. Введение. 237

6.2. Характеристики образца. 238

6.3. Спектроскопические измерения и их обсуждение. 241

6.4. Заключение к главе 6. 245 Глава 7. Исследование анизотропии энергетической щели СаСб. 246

7.1. Некоторые свойства СаСб- 246

7.2. Методика эксперимента. 249

7.3. Результаты измерений. 250

7.4. Обсуждение. Сравнение с теорией. 255

7.5. Заключение к главе 7. 257 Заключение 258 Приложение 263 Список цитированной литературы 267

Введение.

Актуальность темы исследований.

В последней четверти 20-го века были открыты несколько классов новых сверхпроводящих соединений, свойства которых заметно отличаются от свойств «классических» сверхпроводников. Некоторые из этих соединений имеют, по-видимому, отличный от фононного механизм образования пар. Самыми яркими представителями «новых» сверхпроводников могут служить высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП) [1 - 3|. Комплексное изучение характеристик новых сверхпроводящих материалов и определение механизмов спаривания является одними из наиболее актуальных и интересных задач современной физики металлов. Одна из важнейших характеристик сверхпроводящего состояния - энергетическая щель (щели) в спектре квазичастиц - тесно связана с механизмом образования пар. Определение числа энергетических щелей, их величин и симметрий является важным шагом в разгадке природы сверхпроводимости в новых соединениях.

Классическим методом исследования энергетической щели и механизма образования пар является туннельная спектроскопия [4, 5]. Этот метод позволяет с непревзойдённым до сих пор разрешением непосредственно измерить плотность состояний квазичастиц сверхпроводника, определить энергетическую щель и бозонный вклад в притяжение электронов. Другим достаточно точным методом исследования энергетической щели, получившим широкое распространение при работе с новыми сверхпроводниками, является спектроскопия андреевского отражения - изучение характеристик специфического отражения электронов на границе нормального металла и исследуемого сверхпроводника, связанного с преобразованием тока квазичастиц в ток пар [6-8]. Оба метода, в сущности, сводятся к измерению характеристик процесса прохождения электронов через границу раздела нормального металла и исследуемого сверхпроводника в двух предельных случаях, определяемых «силой» барьера, разделяющего металлы 2 . При «сильном» барьере на границе раздела {2 » 1) электроны преодолевают её за счёт туннельного эффекта. При отсутствии барьера {2 = 0) и напряжении |К| < Д/е ток между металлами течет за счёт преобразования на границе раздела тока квазичастиц в ток пар - процесса, который впервые рассмотрел А. Ф. Андреев и который носит его имя. Несмотря на отличия, оба эффекта определяются зависимостью от энергии плотности состояний квазичастиц исследуемого сверхпроводника Nи приводят к нелинейностям на вольт - амперной характеристике (ВАХ) контакта нормальный металл/сверхпроводник, которые обычно регистрируются на производных ВАХ. Проводимость баллистического контакта (контакта, характерный размер которого много меньше длины свободного пробега электронов а «/) между сверхпроводником и несверхпроводящим металлом (S/N - контакт) при произвольной силе барьера Z впервые была вычислена в работе G. E.Blonder, М. Tinkham, Т. М. Klapwijk [9J (теория БТК). Она пропорциональна: со сгда (V, A, Z, Т) ос d / dV{ J[1 + А(Е, Д, Z) - В(Е, A, Z)][f(E-eV,T)-f(E, T)]dE}, (1)

-оо где V - напряжение на границе раздела металлов, А - энергетическая щель, Т - температура, A(E,A,Z) - вероятность андреевского отражения, B{E,A,Z) - вероятность «обычного» отражения, /(Е, Т) - функция распределения Ферми, Е - энергия квазичастиц. При «сильном» барьере (Z » 1, туннельный контакт) А = 0 и проводимость контакта пропорциональна плотности состояний квазичастиц сверхпроводника crw(V) = dISN /dV ос Ns(Е) = |is|/л/Е2 - А2 , которая имеет пик при Е = \eV\ = А. Если барьер отсутствует (Z = 0, микрозакоротка), то при |F| < Д/е А =1, В = 0 и проводимость внутри энергетической щели удваивается за счет андреевского отражения. Энергетическая щель сверхпроводника проявляется на зависимости <rSN(V) в виде пиков или резких спадов проводимости при напряжении на контакте \v\ = А / е. При \V\ > А / е на вольт - амперной характеристике контакта можно разрешить «тонкую» структуру, связанную со спаривающим взаимодействием. Понятно, что для измерений туннельного эффекта и спектра андреевского отражения используют практически идентичные методы и аппаратуру.

Следует отметить, что, несмотря на близость этих эффектов, результаты, полученные с их помощью, могут заметно отличаться [10]. Дело в том, что проводимость туннельного контакта пропорциональна плотности состояний квазичастиц сверхпроводника, которая может иметь «дополнительные» особенности, зависящие от температуры и магнитного поля, но не связанные напрямую со сверхпроводимостью (например, псевдощель в ВТСП). Это может привести к тому, что положение и форма щелевого пика на зависимости aSN (V) будут определяться некой комбинацией энергетической щели сверхпроводника и этой «дополнительной» структуры. В результате характеристики энергетической щели сверхпроводника будут искажены. Андреевское отражение на границе раздела N и S металлов происходит только при преобразовании квазичастиц нормального металла в конденсат когерентных пар сверхпроводника и чувствительно именно к энергетической щели сверхпроводящего состояния. Таким образом, исследования проводимости S/N - контактов, работающих в туннельном режиме и режиме андреевского отражения, могут дать более полную картину сверхпроводящего состояния, чем изучение только одного из этих эффектов.

Классический туннельный контакт это контакт между высококачественными пленками, разделёнными тонким 20 -г 30 Ä), близким к идеальному слоем диэлектрика. Новые сверхпроводники обычно получают в виде поликристаллов (керамик). Изготовление высококачественных плёнок и тонких изоляторов на них является отдельной достаточно сложной задачей. Поэтому плёночные туннельные структуры, как правило, появляются спустя годы после открытия нового материала. Контакты туннельного или андреевского типа на новых сверхпроводниках получают, обычно, «мягким» прижатием в жидком гелии остро заточенного электрода (иглы) из нормального металла (Au, Ag, Си) или хорошо изученного сверхпроводника к исследуемому сверхпроводнику. Этот метод позволил создать контакты туннельного и андреевского типа на большом числе новых сверхпроводников и получить ценную информацию о характеристиках энергетической щели этих материалов [8, 11, 12J. Основным недостатком таких контактов является их низкая стабильность.

Отметим, что для изучения плотности состояний квазичастиц сверхпроводника в настоящее время широко используется туннельный микроскоп (STM) [13. 14]. Этот инструмент позволяет создавать практически идеальный вакуумный туннельный барьер между зондом (иглой) и исследуемым материалом, с ангстремным разрешением сканировать поверхность образца. Однако очень высокие требования к качеству поверхности, относительно плохое соотношение сигнал/шум и сложность измерений туннельных проводимостей в зависимости от температуры и магнитного поля ограничивают его применение. Ценная информация о физических свойствах ВТСП была получена методом «внутренней» туннельной и джозефсо-новской спектроскопии, основанном на межслоевом туннелировании квазичастиц и куперов-ских пар в мезоскопических структурах [15, 16] и контактах на микротрещине [17]. Очень перспективным методом для изучения энергетической щели является фотоэмиссионная спектроскопия с угловым разрешением (ARPES) [18]. Она позволяет измерить зависимость Д(£), но требует уникальной аппаратуры и качества исследуемой поверхности. Энергетическое разрешение этого метода в настоящее время значительно уступает туннельной и андреевской спектроскопиям.

В данной диссертации приведены результаты исследований методом туннельной спектроскопии и спектроскопии андреевского отражения нескольких новых сверхпроводящих материалов, открытых в конце прошлого - начале этого века: ВТСП, MgB2, ZrBi2, и СаСб. На момент начала работы ряд характеристик сверхпроводящего состояния этих соединений не были надежно установлены. Это позволяет заключить, что представленная диссертация посвящена актуальной проблеме.

Целями настоящей работы являлись:

1) изучение ВТСП методом туннельной спектроскопии: исследовать энергетические щели, величины отношения 2А/кТс, зависимости энергетических щелей от температуры ряда новых сверхпроводящих материалов; разрешить тонкую структуру туннельных спектров, связанную со спаривающим взаимодействием; определить какие особенности на туннельных характеристиках ВТСП связаны с их природой и какие особенности обусловлены не идеальностью образцов и туннельного барьера;

2) методом спектроскопии андреевского отражения: исследовать фазовую диаграмму одного из ВТСП материалов - зависимость характеристик энергетической щели ВТСП от концентрации носителей тока (уровня допирования); исследовать характеристики энергетических щелей М§Вг и получить доказательства многозонной природы этого уникального соединения; исследовать влияние легирования и облучения нейтронами на энергетические щели М§В2.

Определить вклад заполнения зон, межзонного и внутризонного рассеяния в изменение сверхпроводящих свойств; проверить теории, развитые для описания М§Вг; измерить некоторые характеристики электронной, фононной систем и энергетической щели 2гВ]2; исследовать энергетическую щель СаСб

Объекты исследования. Все исследованные материалы представляли собой уникальные монокристаллические и в некоторых случаях поликристаллические образцы высокого качества, изготовленные и охарактеризованные в ведущих научных центрах России, Швейцарии, Италии, Германии и Украины.

Научная новизна и достоверность работы. Все основные результаты, изложенные в диссертации, являются новыми. Достоверность полученных результатов и выводов подтверждена: измерениями, сделанными позже другими авторами и методами; совпадением результатов измерений с теоретическими расчетами; публикациями полученных результатов в ведущих научных журналах; ссылками на публикации автора.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Разработаны методы создания стабильных туннельных контактов на криогенном сколе ВТСП- кристаллов типа ВТСШЧЬ и на микротрещине ВТСП- кристалла типа сверхпроводник-изолятор-сверхпроводник (S/I/S) («break-junction» contact). Проведены туннельные исследования La2.xSr^Cu04-g, EuBa2Cu307.s, BÍ2Sr2CuCa208+5 (BÍ2212) и BÍ2Sr2Cu2Ca30io+6 (BÍ2223) кристаллов. Получены воспроизводимые туннельные спектры, измерены энергетические щели, температурные зависимости щелей Д(7). Найдено, что величина отношения 2Д(0)/ квТс значительно превышает 3.5 для всех исследованных материалов. Впервые на туннельных спектрах ВТСП при Е> 2Д разрешена «тонкая» структура и доказано, что эта структура обусловлена электрон-фононным взаимодействием (ЭФВ).

2. Методом спектроскопии андреевского отражения на большом числе образцов изучены зависимости энергетической щели La2-^SrxCu04 (LSCO) от уровня легирования и температуры в диапазоне концентраций Sr 0.08 < х < 0.2. Показано, что характерные особенности на зависимости проводимости от напряжения, связанные с андреевским отражением, исчезали при Т — Тс образца при всех уровнях легирования. Сравнение с теорией выявило, что энергетическая щель может быть описана (5 + dX2.yi) либо {dX2-y2 + idxy)- типами симметрии при всех легированиях и температурах. Установлено, что в недодопирован-ных образцах (х < 0.14) энергетическая щель не увеличивается с уменьшением х. Зависимость доминирующей (имеющей большую амплитуду) компоненты энергетической щели от х следует за зависимостью ^(х). Полученные результаты указывают на пропорциональность Д и Тс, на разную природу псевдощели и энергетической щели сверхпроводящего состояния в LSCO.

3. Исследован эффект Джозефсона в MgB2. Контакты Джозефсона на микротрещине в высококачественном поликристаллическом MgB2 были получены при температуре 4.2 К. Вольт-амперные характеристики точно описывались резистивной моделью джозефсонов-ского контакта, смещённого током, при учёте небольшой ёмкости и тепловых флуктуа-ций. При облучении контактов электромагнитным излучением с частотой/= (9 + 15) ГГц на вольт-амперных характеристиках наблюдались четкие, большой амплитуды ступеньки тока (ступеньки Шапиро), расположенные друг от друга на расстоянии AV = (hile) х / . Были изучены: 1) зависимость постоянного тока Джозефсона от температуры и мощности СВЧ сигнала; 2) зависимость амплитуд ступенек Шапиро от мощности СВЧ сигнала. Полученные результаты описываются существующими теориями, свидетельствуют о S/N/S природе слабой связи изученных контактов, доказывают существование пар с зарядом 2е в MgB2.

4. Методом спектроскопии андреевского отражения исследован многозонный сверхпроводник MgB2. Разработан метод создания «мягких» точечных контактов андреевского типа

S/N) между MgB2 и каплей токопроводящего клея (или In), имеющих очень высокую стабильность. Предложено использовать магнитное поле для разделения вкладов а - и к -зон в проводимость контакта, что позволило существенно увеличить точность измерений энергетических щелей MgB2 и надёжность полученных результатов. Измерены энергетические щели и вклады о - и к - зон в полную проводимость баллистического андреевского контакта при протекании тока в плоскости ab и вдоль оси с кристаллов. Исследованы зависимости энергетических щелей а - и п - зон монокристаллов MgB2 от температуры и напряженности магнитного поля, параллельного оси с кристалла Аа{В) и à.n{B). Найдено, что вклады зон в проводимость точечного контакта, величины энергетических щелей Дст(0), А ДО) и зависимости Аа(Т) и АДГ) согласуются с предсказаниями двухзонной модели, а зависимости А0(В) и &„{В) правильно описываются теорией смешанного состояния грязных двухзонных сверхпроводников. Получены доказательства, что тг - зона даже в лучших монокристаллах MgB2 находится в умеренно грязном пределе. 5. Методом спектроскопии андреевского отражения исследованы зависимости энергетических щелей <т- и п- зон легированного MgB2 от типа легирующей примеси и уровня легирования: а) монокристаллов MgB2, легированных углеродом Mg(Bi.^C^)2, 0.055 < х < 0.132, Тс = 39 + 19 К; б) монокристаллов и поликристаллов MgB2, легированных алюминием MgiyU^, 0.02 <у < 0.32, Гс = 38 -т- 12 К; в) монокристаллов MgB2, легированных марганцем Mgi.xMnxB2, 0.0037 <х < 0.015, Тс = 39* 13.3 К;

Изучено влияние легирования на характеристики сверхпроводящего состояния MgB2: роль заполнения зон, меж- и внутри - зонного рассеяния, разупорядочения. Показано, что: 1) двухщелевая природа MgB2 очень устойчива - может сохраняться при сильном легировании (даже при уменьшении Тс до ~ 10 К); 2) энергетическая щель азоны Аст всегда уменьшается с ростом концентрации примеси х; 3) зависимость Дл.(х) определяется конкуренцией между уменьшением плотностей состояний сг- и п- зон на уровне Ферми и увеличением межзонного рассеяния Тап ; 4) слияние энергетических щелей, которое иногда рассматривается как основное следствие двухзонной модели, наблюдалось только в монокристаллах Mg(Bi.xCx)2 при х = 0.132 (Т°п = 19 К); 5) в монокристаллах и поликристаллах Mg^Al^ межзонное рассеяние Гстт недостаточно для того, чтобы обеспечить слияние энергетических щелей; 6) при гетеровалентном легировании (замене М^ на А1 и В на С) основным эффектом, подавляющим сверхпроводимость, является увеличение числа электронов в системе (заполнение зон), сопровождающееся уменьшением плотностей состояний на уровне Ферми; 7) при изовалентном легировании магнитной примесью (Мп) (монокристаллы К^.дМп^Вг) сверхпроводимость подавляется, главным образом, в результате рассеяния носителей тока с переворотом спина в сг-зоне, приводящего к разрушению куперовских пар, и что рассеяние в л- зоне и межзонное рассеяние в М£1хМпхВ2 при х < 0.015 дают небольшой вклад в разрушение сверхпроводящего состояния; 8) при высоком уровне легирования основную роль в подавлении сверхпроводимости в МдВг, по-видимому, начинают играть эффекты, связанные с разупорядочением.

Подтверждено одно из основных предсказаний двухзонной модели и доказана её высокая точность.

6. Методом спектроскопии андреевского отражения измерены зависимости энергетических щелей а - и л - зон поликристаллов К^'Вг, облученных нейтронами, от критической температуры образца Тс = ТСА - ДСТ(ГС) и Д7Г(ГС) (интегральная плотность потока нейтронов через образец Ф = 0 ч- 1.4x1020 ст~2, критическая температура андреевского контакта ТА = 39.2 -т- 9.2 К). Оценено влияние дефектов и разупорядочения, появляющихся в результате воздействия нейтронного облучения на ]У^Вг. Показано, что для образцов с Тс = (39 -ь 20) К при описании сверхпроводящего состояния необходимо учитывать небольшое увеличение скорости межзонного рассеяния Таж с ростом Ф. Подтверждено, что: а) энергетические щели зон сливаются при ТА « 9 К; б) при росте Ф основной вклад в разрушение сверхпроводимости даёт уменьшение плотности состояний квазичастиц на уровне Ферми а - зоны Иа (Е,т).

7. Проведены измерения и оценки ряда фундаментальных физических параметров монокристаллов ZтB^2: температуры Дебая вв= 283 К, константы электрон-фононного взаимодействия Я = 0.67, плазменной частоты Нсор = 5.6 эВ, энергии Ферми = 3 эВ. Методом спектроскопии андреевского отражения измерена энергетическая щель 2Д = 2.5 мэВ, верхнее критическое магнитное поле Вс2 « 0.11 Т и их зависимости от температуры Д(Г) и Вс2 (Т). Полученные результаты доказывают, что этот материал является обычным

БКШ- сверхпроводником с 5- симметрией энергетической щели и электрон-фононным спариванием.

8. Исследована анизотропия и зависимость от температуры энергетической щели недавно (2005 г.) открытого сверхпроводника СаСб с Тс = 11.4 К. Измерения энергетической щели были проведены на большом числе «мягких» точечных контактов СаСб/Ag андреевского типа с током через контакт, протекающим вдоль плоскостей атомов углерода (плоскость ab) - Ааь, и вдоль направления перпендикулярного этим плоскостям (вдоль оси с) - Дс. Распределения найденных величин Дяа(0) и Дс(0) описывались гауссовыми кривыми с максимумами при 1.35 и 1.75 мэВ, соответственно. Зависимости от температуры Ааь(Т) и Дс(7) совпадали с БКШ- зависимостями. Полученные результаты доказывают анизотропный характер энергетической щели в СаСб, согласуются с теоретическими представлениями об этом материале и позволяют проверить точность расчётов.

Научная и практическая ценность.

Данная работа охватывает широкий круг проблем, связанных с изучением новых сверхпроводников. Проведенные исследования позволили установить или уточнить ряд фундаментальных характеристик этих соединений, проверить существующие теоретические модели.

В ВТСП -купратах исследования, проведенные на монокристаллах, дали возможность уточнить величину энергетической щели Д, зависимость Д(Г), отношение 2А/квТс, знание которых необходимо для ответа на вопрос о механизме высокотемпературной сверхпроводимости. Впервые на туннельных спектрах была разрешена «тонкая структура» и показана связь этой структуры с электрон - фононным взаимодействием.

Исследования уникального многозонного сверхпроводника MgB2 позволили экспериментально доказать высокую точность двухзонной модели сверхпроводимости, развитой для описания этого соединения, лучше понять механизмы, ответственные за подавление сверхпроводящего состояния при легировании и облучении.

При изучении монокристаллов ZrBi2 был измерен ряд фундаментальных характеристик этого соединения. Исследования энергетической щели СаСб позволило доказать и измерить её анизотропию и подтвердить точность расчётов характеристик нормального и сверхпроводящего состояний методом функционала плотности.

Апробация работы.

Основные материалы диссертации докладывались на!

Int. conf. "High temperature superconductors and materials and mechanisms of superconductivity",

Interlaken, Switzerland, February 28 - March 4, 1988; 1-USSR HTS conf., Kharkov, USSA, December 20-23, 1988;

1st Asia-Pacific Conference on Condensed Matter Physics, Singapore 27 June - 3 July, 1988;

Modern materials technologies and making methods of elements of HTSC chips, Minsk, US-SA, September 17-25, 1990; 3-rd National Meeting on HTTS (SATT3) Genoa, Italy. Proc. edited by C. Ferdeghini and A.S. Siri,

World Scientific Publ., pp. 188-193, 1990; 8-th Cimtec World Ceramic Congress, Florence, Italy, June 28 - Jule 4, 1994; 5-th International Conference Materials & Mechanisms of Supercondactivity High-Temperature

Superconductors (M2S-HTSC-V), Beijing, China, Feb.28-Mar.4, 1997; Int. Conf. Materials and Mechanism of Superconductivity and High-Temperature Superconductors

M2S-HTSC-VI). Houston, Texas, 18-25 February 2000; 11 - National Conference on Superconductivity, SATT11, Vietri sul Mare, Italy, March 19-22, 2002;

International Conference on "Superconductivity in Magnesium Diboride and Related Materials"

BOROMAG, Genova, Italy, June 17-19, 2002; National Conference on Physics of Matter, INFM Meeting 2002, Bari, Italy, June 24-28, 2002;

7 - International Conference on "Materials and Mechanisms of Superconductivity and High Temperature Superconductors", M2S-RIO, Rio de Janeiro, Brasil, May 25-30, 2003; International Workshop "Open questions in understanding the superconducting and normal state properties of MgB2", Rome, Italy, July 2-4, 2003; 6th European Conference on Applied Superconductivity, EUCAS 2003, Sorrento, Italy, September 14-18,2003;

1-ая Международная конференция "Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости" (ФПС'04). Москва - Звенигород, Россия, 18-22 октября 2004 г.;

Int. Workshop on Weak Superconductivity, Bratislava, Slovak Republic, Sept. 16 - 19, 2005 (WS'05).

8 - International Conference On Materials and Mechanisms of Superconductivity and High Temperature Superconductors. (M2S - HTSC VIII), Dresden, July 9- 14, 2006;

2-ая Международная конференция "Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости" (ФПС'06). Москва - Звенигород, Россия, 9-13 октября 2006 г.;

3-ая Международная конференция "Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости" (ФПС'08). Москва - Звенигород, Россия, 13-17 октября 2008 г.;

На научных семинарах в ФИАНе и конференциях по сверхпроводимости в Италии.

Содержание диссертации отражено в 39 статьях, 36 из них опубликованы в ведущих отечественных и международных рецензируемых журналах. Список публикаций приведён в конце диссертации.

Вопросы авторства и публикации.

Автором ставились задачи, разрабатывались методики исследований, программы для анализа измеренных спектров, получена подавляющая часть экспериментальных результатов, приведенных в данной работе.

Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, приложения со списком работ автора (39 ссылок) и списка цитированной литературы из 455 наименований. Общий объём текста составляет 300 страниц, включая 4 таблицы, полный список литературы и 119 рисунков.

Заключение

Сформулируем основные результаты, полученные при работе над диссертацией:

1. Разработаны методы создания стабильных туннельных контактов на криогенном сколе ВТСП- кристаллов типа ВТСП/Nb и на микротрещине ВТСП- кристалла типа сверхпроводник-изолятор-сверхпроводник (S/I/S) («break-junction» contact). Проведены туннельные исследования ЕиВа2Сиз07-8, Laa-xSr^CuO^ и Bi2Sr2CuCa2C)8+£ (Bi2212) кристаллов. Получены воспроизводимые туннельные спектры, измерены энергетические щели 2А, температурные зависимости щелей Д(7). Найдено, что величина 2Д(0)/кТс значительно превышает 3.5 для всех исследованных материалов. Впервые на туннельных спектрах ВТСП при Е > 2Д была разрешена «тонкая» структура и доказано, что эта структура обусловлена электрон-фононным взаимодействием (ЭФВ).

2. Проведены туннельные исследования нелегированных Bi2Sr2Cu2Ca301(Bi2223) кристаллов. Кристаллы с Тс = (109 ± 1)К, зеркальной поверхностью и размерами до 1x1x0.003 мм3, содержали (97 + 95)% Bi2223 фазы. Величина энергетической щели, измеренная по расстоянию между пиками 2ДР.Р, лежала в диапазоне от 80 до 105 мэВ. Нормированная туннельная проводимость сравнивалась с плотностью состояний БКШ, учитывающей конечное время жизни квазичастиц Г. Эта процедура дала среднюю величину Д = 38.5 мэВ и приведенную величину энергетической щели 2ЫкТс « 8, соответствующую очень сильной связи.

3. Методом спектроскопии андреевского отражения изучены зависимости энергетической щели La2.j;Sr^Cu04 (LSCO) от уровня легирования и температуры в диапазоне концентраций Sr 0.08 < х < 0.2. Показано, что характерные особенности на зависимости проводимости от напряжения, связанные с андреевским отражением, исчезали при Т=ТС образца при всех уровнях легирования. Сравнение с теорией выявило, что энергетическая щель может быть описана (s + dX2.yi), либо (dX2.y2 + idтипами симметрии при всех легированиях и температурах. Установлено, что зависимость доминирующей (имеющей большую амплитуду) компоненты энергетической щели от х следует за зависимостью критической температуры от х. Эти результаты указывают на пропорциональность Д и Гс> на разную природу псевдощели и энергетической щели сверхпроводящего состояния в LSCO.

4. Исследован эффект Джозефсона в MgB2. Контакты Джозефсона на микротрещине в высококачественном поликристаллическом MgB2 были получены при температуре 4.2 К. Вольт-амперные характеристики точно описывались резистивной моделью контакта, смещенного током, при учёте небольшой ёмкости и тепловых флуктуаций. При облучении контактов СВЧ электромагнитным излучением диапазона (9 15) ГГц на вольт-амперной характеристике наблюдались четкие, большой амплитуды ступеньки тока (ступеньки Шапиро), расположенные друг от друга на расстоянии AV = (h / 2е) х /. Были изучены: 1) зависимость постоянного тока Джозефсона от температуры и мощности СВЧ сигнала; 2) зависимость амплитуд ступенек Шапиро от мощности СВЧ сигнала. Полученные результаты доказывают существование пар с зарядом 2е в MgB2 и свидетельствуют о S/N/S природе слабой связи этих контактов.

5. Разработан метод создания «мягких» точечных контактов андреевского типа (S/N) между изучаемым сверхпроводником и каплей токопроводящего клея. Достоинствами таких контактов являются: 1) стабильность при изменении температуры в диапазоне (4.2 ч-140) К и магнитного поля, что позволяет сделать все необходимые измерения на одном ТК и повысить достоверность полученных результатов; 2) отсутствие давления, которое может исказить характеристики сверхпроводника; 3) возможность работать с тонкими, хрупкими образцами и создавать на них баллистические контакты с током смещения, текущим вдоль различных осей исследуемого кристалла; 4) возможность проводить измерения при сверхнизких температурах и высоких давлениях. Контакты этого типа были использованы при изучении ряда новых сверхпроводников: MgB2, ZrBi2, СаСб. Результаты, полученные с помощью «мягких» контактов, согласуются с данными известных работ.

6. На монокристаллах MgB2 измерены энергетические щели и вклады а - и ж - зон в полную проводимость баллистического андреевского контакта при протекании тока в плоскости ab и вдоль оси с. Найдено, что величины щелей и вклады а - и ж - зон в полную проводимость находятся в согласии с предсказанием двухзонной модели. Предложено использовать магнитное поле для разделения вкладов а - и ж - зон MgB2 в проводимость точечного контакта. Селективное удаление энергетической щели ж - зоны магнитным полем позволило измерить энергетические щели Да и Дя независимо друг от друга, что существенно увеличило точность измерений этих величин в широком диапазоне температур, вплоть до Тс. Проведены детальные исследования зависимостей энергетических щелей о - и ж - зон монокристаллов MgB2 от температуры. Найдено, что в соответствии с предсказанием двухзонной модели, Дс(1) следует БКШ зависимости, а Дп(7) отклоняется от БКШ кривой при Т> 25 К.

7. Методом спектроскопии андреевского отражения измерены зависимости энергетических щелей о - и к - зон монокристаллов MgB2 от магнитного поля, параллельного оси с кристалла Да(В) и Дц(В). Проверена недавно созданная теория смешенного состояния «грязных» двухзонных сверхпроводников. Полученные результаты согласуются с теорией и доказывают, что к - зона даже в лучших монокристаллах находится в умеренно «грязном» пределе и скорость рассеяния носителей тока в зонах меняется от образца к образцу

Методом спектроскопии андреевского отражения исследованы зависимости энергетических щелей а- и л- зон легированного MgB2 от типа легирующей примеси и уровня легирования: а) монокристаллов MgB2, легированных углеродом Mg(Bi.xCx)2, 0.055 < х < 0.132, Тс = 39 + 19 К; б) монокристаллов и поликристаллов MgB2, легированных алюминием Mgi.yAlyB2, 0.02 <у< 0.32, Тс = 38 + 12 К; в) монокристаллов MgB2, легированных марганцем Mgi.xMnxB2, 0.0037 < х < 0.015, Гс = 39 13.3 К.

Изучено влияние легирования на характеристики сверхпроводящего состояния MgB2: роль заполнения зон, меж - и внутри - зонного рассеяния, разупорядочения. Показано, что: 1) двухщелевая природа MgB2 очень устойчива - может сохраняться при сильном легировании (даже при уменьшении Тс до ~ 10 К); 2) энергетическая щель сг- зоны Аст всегда уменьшается с ростом концентрации примеси х; 3) зависимость Д т (х) определяется конкуренцией между уменьшением плотностей состояний сг- и л- зон на уровне Ферми и увеличением межзонного рассеяния Г^; 4) слияние энергетических щелей, которое иногда рассматривается как основное следствие двухзонной модели, наблюдалось только в монокристаллах Mg(Bi.xCx)2 при х = 0.132 (Тсоп = 19 К); 5) в монокристаллах и поликристаллах MgixAlxB2 межзонное рассеяние недостаточно для того, чтобы обеспечить слияние энергетических щелей; 6) при гетеровалентном легировании (замене Mg на А1 и В на С) основным эффектом, подавляющим сверхпроводимость, является увеличение числа электронов в системе (заполнение зон), сопровождающееся уменьшением плотностей состояний на уровне Ферми; 7) при изовалентном легировании магнитной примесью (Мп) (монокристаллы Mgi.^MnxB2) сверхпроводимость подавляется, главным образом, в результате рассеяния носителей тока с переворотом спина в сг- зоне, приводящего к разрушению куперовских пар, и что рассеяние в п- зоне и межзонное рассеяние в Mgi-xMnxB2 при х < 0.015 дают небольшой вклад в разрушение сверхпроводящего состояния; 8) при высоком уровне легирования основную роль в подавлении сверхпроводимости в MgB2, по-видимому, начинают играть эффекты, связанные с разупорядоче-нием.

Подтверждено одно из основных предсказаний двухзонной модели и доказана её высокая точность.

9. Методом спектроскопии андреевского отражения измерены зависимости энергетических щелей а - и л - зон поликристаллов MgnB2, облученных нейтронами с интегральной

20 2 плотностью потока через образец Ф до 1.4x10 сш" (Гс = 39.2 4 9.2 К), от критической температуры образца Тс - ТСА - Аа(Тс) и АЖ(ТС) (ТСА - температура, при которой структура на зависимости o(V), связанная с андреевским отражением, исчезает). Изучено влияние дефектов и разупорядочения, появляющихся в результате воздействия нейтронного облучения, на сверхпроводящее состояние MgB2. Показано, что для образцов с Тс = (39 ч-20) К при описании сверхпроводящего состояния необходимо учитывать небольшое увеличение скорости межзонного рассеяния Тал с ростом Ф. Подтверждено, что: а) энергетические щели зон сливаются при Т* « 9 К; б) при росте Ф основной вклад в разрушение сверхпроводимости даёт уменьшение плотности состояний квазичастиц на уровне Ферми а - зоны Na (Е, ).

10. Методом спектроскопии андреевского отражения исследована энергетическая щель ZrB|2. Проведены измерения и оценки ряда фундаментальных физических параметров этого соединения: температуры Дебая вп = 283 К; константы электрон-фононного взаимодействия X — 0.67; плазменной частоты hcov — 5.6 эВ; энергии Ферми Ер= 3 эВ; величины энергетической щели 2Д(0) = 2.5 мэВ; второго критического магнитного поля Вс2 (0) = 0.112 Т. Измерены зависимости энергетической щели и второго критического магнитного поля от температуры: Д(Г) и Вс2 (Г). Полученные результаты доказывают, что этот материал является обычным БКШ- сверхпроводником с ^-симметрией энергетической щели и электрон-фононным спариванием.

11. Исследована анизотропия энергетической щели недавно (2005 г.) открытого сверхпроводника СаСб- Измерения энергетической щели были проведены на большом числе «мягких» точечных контактов СаСб/Ag андреевского типа с током через контакт, протекающим вдоль плоскостей атомов углерода (плоскость ab) или вдоль направления перпендикулярного этим плоскостям (вдоль оси с). Распределения найденных величин Даь(0) и Дс(0) описывались гауссовыми кривыми с максимумами при 1.35 и 1.75 мэВ, соответственно. Полученные результаты доказывают анизотропный характер энергетической щели в СаСб, согласуются с теоретическими представлениями об этом материале и позволяют проверить точность расчётов.

Автор искренне благодарит руководителей и сотрудников Отделения Физики Твёрдого Тела ФИАН за постоянную поддержку и помощь в работе. Автор выражает признательность руководителю ОФТТ акад. Ю. В. Копаеву за интерес к проводимым исследованиям и ценные замечания по тексту диссертации.

Я благодарен моим коллегам, в тесном сотрудничестве и с помощью которых были исследованы ВТСП кристаллы. Особо благодарю заведующего Лабораторией физики сверхпроводниковых структур ОФТТ д.ф-м.н. С. И. Веденеева, который привлёк меня к туннельным исследованиям сверхпроводников, оказывал всестороннюю помощь, дал ценные практические советы при обсуждении полученных результатов. Моя искренняя благодарность сотруднику лаборатории к.х.н. Г. А. Калюжной за постоянную поддержку в работе и освещение ряда вопросов, связанных с химией и технологией получения кристаллов. Автор сердечно благодарит И. П. Казакова, А. А. Цветкова, Ю. И. Горину, Н. Н. Сентюрину, В. П. Мартовицкого, В. В. Родина, без которых данная работа была бы невозможна.

Выражаю глубокую признательность моим итальянским коллегам из Политехнического института г. Турина, с которыми я тесно взаимодействовал много лет: руководителю лаборатории LATEST проф. R. S. Gonnelli, который любезно приглашал меня и создавал все условия для полноценной производительной работы, с которым обсуждались планы и полученные результаты; молодым сотрудникам лаборатории G. A. Ummarino и D. Daghero. Я благодарен студентам R. S. Gonnelli, которые помогали мне проводить измерения и обрабатывать полученные спектры.

Не могу не поблагодарить д.ф-м.н. О. В. Долгова за интерес к работе, полезные советы и помощь в получении образцов.

1. Bednorz J. G., and Muller К. A. Possible high Tc superconductivity in the Ba-La-Cu-0 system // Z. Phys. B: Condens. Matter, 1986, Vol. 64, N 2, P. 189.

2. 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. Superconductivity at 93 К in a new mixed-phase Y-Ba-Cu-0 compound system at ambient pressure // Phys. Rev. Lett., 1987, Vol. 58, N 9, P. 908.

3. Maeda H., Тапака Y., Fukutomi M., and Asano T. A new high-Tc oxide superconductor without a rare eath element // Jap. J. Appl. Phys., 1988, Vol. 27, Part 2, N 2, P. L209.

4. Giaever I. Energy Gap in Superconductors Measured by Electron Tunneling. // Phys. Rev. Lett., 1960, Vol. 5, N4, P. 147.

5. Вольф E. JL. Принципы электронной туннельной спектроскопии // Пер. с англ. под ред. В. М. Свистунова. Киев, Наукова думка, 1990, с.454.

6. Андреев А. Ф. Теплопроводность промежуточного состояния сверхпроводников // ЖЭТФ, 1964, т. 46, № 5, с. 1823.

7. Naidyuk Yu. G., and Yanson I. K. Point-contact Spectroscopy // Springer Series in SolidState Sciences, Springer, Berlin, 2004, V. 145, 297 p.

8. Deutscher G. Andreev-Saint-James reflections: A probe of cuprate superconductors // Rev. Mod. Phys., 2005, Vol. 77, N 1, P. 109.

9. Blonder G. E., Tinkham M., Klapwijk Т. M. Transition from metallic to tunneling regimes in superconducting microconstrictions: Excess current, charge imbalance, and supercurrent conversion // Phys. Rev. B, 1982, Vol. 25 N 7, P. 4515.

10. Deutscher G. Coherence and single-particle excitations in the high-temperature superconductors // Nature, 1999, Vol. 397, N 6718, P. 410.

11. Goll G., v. Lohneysen H., Yanson I. K., and Taillefer L. Anisotropy of point-contact spectra in the heavy-fermion superconductor Upt3 // Phys. Rev. Lett., 1993, Vol. 70, N 13, P. 2008.

12. Ernst G., Nowack A., Weger M., and Schweizer D. Zero-Bias Anomalies in Point-Contact Characteristics of at-(BEDT-TTF)2l3 // Europhys. Lett., 1992, Vol. 25, N 4, P. 303.

13. Binnig G., and Rohrer H., Gerber Ch., and Weibel E. Tunneling through a controllable vacuum gap // Appl. Phys. Lett., 1982, Vol.40, N 2, P.178.

14. Binnig G., and Rohrer H., Gerber Ch., and Weibel E. Surface Studies by Scanning Tunneling Microscopy // Phys. Rev. Lett., 1982, Vol. 49, N 1, P. 57.

15. Fischer 0ystein, Kugler Martin, Maggio-Aprile Ivan, and Berthod Christophe, Renner Ch. Scanning tunneling spectroscopy of high-temperature superconductors // Rev. Mod. Phys., 2007, Vol. 79, N 1, P. 353.

16. Krasnov V. M. Temperature dependence of the balk energy gap in underdoped Bi2Sr2CaCu208+5 : Evidence for the mean-field superconducting transition // Phys. Rev. В 2009, Vol. 79,214510.

17. Latyshev Yu. I., Kim S. J., Pavlenko V., N., Yamashita Т., Bulaevskii L. N. Interlayer tunneling of quasiparticles and Cooper pairs in Bi-2212 from experiments of small stacs // Physica C, 2001, Vol. 362, p. 156.

18. Пономарёв Я. Г. Туннельная и андреевская спектроскопия высокотемпературных сверхпроводников. УФН, 2002, т. 172, № 6, с. 705.

19. Damascelli A., Hussain Z., and Shen Z-X. Angle-resolved photoemission studies of the cuprate superconductors.// Rev. Mod. Phys., 2003, Vol. 75, P. 473.

20. London F., London H. The Electromagnetic Equations of the Supraconductor // Proc. Roy. Soc. A: Mathematical, Physical and Engineering Science, 1935, Vol. 149, March 1, P. 71.

21. Гинзбург В. Д., Ландау Л. Д. К теории сверхпроводимости // ЖЭТФ, 1950, т. 20, № 12, с. 1064.

22. Frohlich Н. Theory of the Superconducting State. I. The Ground State at the Absolute Zero of Temperature // Phys. Rev., 1950, Vol. 79, N 5, P. 845.

23. Bardeen J. Wave Functions for Superconducting Electrons // Phys. Rev., 1950, Vol. 80, N 4, P. 567.

24. Cooper L. N. Bound Electron Pairs in a Degenerate Fermi Gas // Phys. Rev., 1956, Vol. 104, N4, P. 1189.

25. Bardeen J., Cooper L. N., Schrieffer J. R. Theory of Superconductivity // Phys. Rev., 1957, Vol. 108, N5, P. 1175.

26. Бардин Д., Купер Л., Шриффер Д. В Сб.: Теория сверхпроводимости // Под ред. Н. Н. Боголюбова. М.: ИЛ, 1960.

27. Элиашберг Г. М. Взаимодействие электронов с колебаниями решетки в сверхпроводнике // ЖЭТФ, 1960, т. 38, № 3, с. 966.

28. Элиашберг Г. М. Температурные функции Грина электронов в сверхпроводнике // ЖЭТФ, 1960, т. 39, № 5, с. 1437.

29. Тинкхам М. Введение в сверхпроводимость // Пер. с англ. В. К. Корнева, JI. С. Кузьмина, М. Ю. Куприянова, JI. А. Масловой, Р. А. Ченцова. Под ред. д.ф-м.н К. К. Лихарева. Москва, Атомиздат, 1980, 310 с.

30. Muhlschlegel В. Die thermodynamischen Funktionen des Supraleiters // Z. Physic., 1959, Vol. 155, P. 313.

31. Боголюбов H. H, Толмачёв В. В., Ширков Д. В. Новый метод в теории сверхпроводимости // Изд. АН СССР, М., 1958. 128 с.

32. Van Harlingen D. J. Phase-sensitive tests of the symmetry of the pairing state in the high-temperature superconductors—Evidence for dX2-y2 symmetry // Rev. Mod. Phys., 1995, Vol. 67, N2, P. 515.

33. Klemm R. A., Rieck C.T. and Scharnberg K. Order-parameter symmetries in high-temperature superconductors // Phys. Rev. B, 2000, Vol. 61, N 9, P. 5913.

34. Ландау Л. Д. Теория ферми-жидкости // ЖЭТФ, 1956, т. 30, № 6, с. 1058.

35. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Статистическая физика // 3-е изд., доп., ч. I. М.: Наука, 1976. 583 с.

36. Anderson P. W. Basic Notions of Condensed Matter Physics // The Benjamin-Cummings Publishing Co., Inc., Melno-Park, California, 1984.

37. Tsuei С. C. and Kirtley J. R. Pairing symmetry in cuprate superconductors // Rev. Mod. Phys., 2000, Vol. 72, N 4, P. 969.

38. Poole С. P, Farach H. A., Creswick R.J., Superconductivity // Academic Press, New York, 1995,620 p.

39. Ong N. P., Tsui О. К. C., Krishana K., Harris J. M., and Peterson J. B. Experiments on the Josephson Plasma Mode in Bi2Sr2CaCu20s and the Thermal Hall Conductivity in УВа2Сиз07 // Chinese J. Phys. (Taipei), 1996, Vol. 34, N 2-II, P. 432.

40. Annett J. F. Symmetry of the order parameter for high-temperature superconductivity // Adv. Phys., 1990, Vol. 39, N 2, P. 83.

41. Annett J. F., Goldenfeld N. D., and Renn S. R. The pairing state of УВагСизС^-й // Physical Properties of High Temperature Superconductors II ed. D. M. Ginsberg. Singapore World Scientific, 1990, P. 571.

42. Kashiwaya S. and Tanaka Y. Tunnelling effects on surface bound states in unconventional superconductors // Rep. Prog. Phys., 2000, Vol. 63, P. 1641.

43. Suhl H., Matthias В. Т., and Walker L. R. Bardeen-Cooper-Schrieffer Theory of Superconductivity in the Case of Overlapping Bands // Phys. Rev. Lett., 1959, Vol. 3, N 12, P. 552.

44. Москаленко В. А. Сверхпроводимость металлов с учётом перекрытия энергетических полос // Физика металлов и металловедение, 1959, т. 8, № 4, с. 503.

45. Butler W. Н., and Allen Р. В. Gap Anisotropy and Tc Enhancement: General Theory and Calculations for Nb using Fermi Surface Harmonics // Superconductivity in d- and f- Band Metals, 1976, ed. D. H. Douglass, Plenum, New York, P. 73.

46. Golubov A. A., Mazin I. I. Sign reversal of the order parameter in s wave superconductors // Physica C, 1995, Vol. 243, N 1-2, P. 153.

47. Leggett A. J. Number-Phase Fluctuations in Two-Band Superconductors // Prog. Theor. Phys., 1966, Vol. 36, N 5, P.901.

48. Каракозов A. E., Максимов E. Г., Пономарёв Я. Г. Теоретический анализ туннельных экспериментов в системе MgB2 // Письма в ЖЭТФ 2010, т. 91, № 1, с. 26.

49. Anderson P. W. Theory of dirty superconductors // Phys. Chem. Solids., 1959, Vol. 11, N 1-2, P. 26.

50. Абрикосов А. А., Горьков Jl. П. К теории сверхпроводящих сплавов с парамагнитными примесями // ЖЭТФ, 1960, т. 39, № 6, с. 1781.

51. Де Жен П. Сверхпроводимость металлов и сплавов // Пер. с англ. А. И. Русинова. Под ред Л. П. Горькова. Мир, Москва, 1968, 280 с.

52. Туннельные явления в твёрдых телах. Под ред. Э. Бурштейна и С. Лундквиста. Пер. с англ. Под ред. В. И. Переля. Москва, Мир, 1973. 387 с.

53. Schopohl N., and Scharnberg К. Tunneling density of states for the two-band model of superconductivity // Solid State Commun., 1977, Vol. 22, N 6, P. 371.

54. Allen P. B. and Mitrovic B. Theory of Superconducting Tc // in "Solid State Physics", edited by F. Seitz, D. Turnbull, and H. Ehrenreich, Academic, New York, 1982, Vol. 37, P. 1 92.

55. Golubov A. A., Mazin 1.1. Effect of magnetic and nonmagnetic impurities on highly anisotropic superconductivity // Phys. Rev. B, 1997, Vol. 55, N 22, P. 15146.

56. Dolgov О. V., Kremer R. K., Kortus J., Golubov A. A., Shulga S. V. Thermodynamics of two-band superconductors: The case of MgB2 // Phys. Rev. B, 2005, Vol. 72 N 2, 024504.

57. Mazin I. I., Antropov V. P. Electronic structure, electron-phonon coupling, and multiband effects in MgB2 // Physica C, 2003, Vol. 385, N 1-2, P. 49.

58. Morel P., Andersen P. Calculation of the superconducting state parameters with retarted electron-phonon interaction // Phys. Rev., 1962, Vol. 125, N 4, P. 1263.

59. Вонсовский С. В., Изюмов Ю. А., Курмаев Э. 3. Сверхпроводимость переходных металлов их сплавов и соединений. // монография, Москва, Наука, 1977, 384 с.

60. McMillan W. L., Rowell J. М. Lead Phonon Spectrum Calculated from Superconducting Density of States // Phys. Rev. Lett., 1965, Vol. 14, N 4, P. 108.

61. McMillan W. L., and Rowell J. M. Tunneling and strong-coupling superconductivity, in: Superconductivity, ed. by R. D. Parks, Marcel Dekker, New York, 1969, Vol. 1, P. 561.

62. Свистунов В. M., Белоголовский М. А. Туннельная спектроскопия квазичастичных возбуждений в металлах // Киев, Наукова Думка, 1988, 152 с.

63. Shrieffer J. R., Scalapino D. J., Wilkins J. W. Effective tunneling density of states in superconductors // Phys. Rev. Lett., 1963, Vol. 10, N 8, P. 336.

64. McMillan W. L. Transition temperature of strong coupled superconductors // Phys. Rev., 1968, Vol. 167, N2, P. 331.

65. Carbotte J. P. Properties of boson-exchange superconductors // Rev. Mod. Phys., 1990, Vol. 62, N4, P. 1027.

66. Nicol E. J., Carbotte J. P. Properties of the superconducting state in a two-band model // Phys. Rev. B, 2005, Vol. 71, N 5, 054501.

67. Kong Y., Dolgov О. V., Jepsen O., and Andersen О. K. Electron-phonon interaction in the normal and superconducting states of MgB2 // Phys. Rev. B, 2001, Vol. 64, N 2, 020501 (R).

68. Brinkman A., Golubov A. A., Rogalla H. Dolgov О. V., Kortus J., Kong Y., Jepsen O. and Andersen О. K. Multiband model for tunneling in MgB2 junctions // Phys. Rev.B, 2002, Vol. 65, N 18, 180517.

69. Choi H. J., Roundy D., Sun H., Cohen M. L. and Louie S. G. First-principles calculation of the superconducting transition in MgB2 within the anisotropic Eliashberg formalism \\ Phys. Rev. В., 2002, Vol. 66, N 2 , 020513R.

70. Liu A. Y., Mazin I. I. and Kortus J. Beyond Eliashberg Superconductivity in MgB2: Anhar-monicity, Two-Phonon Scattering, and Multiple Gaps.// Phys. Rev. Lett., 2001, Vol. 87, N 8, 087005.

71. Profeta G., Continenza A., Massidda S. Phonon and electron-phonon renormalization in Al-doped MgB2 // Phys. Rev. B, 2003, Vol. 68, N 14, 144508.

72. Ummarino G. A., Gonnelli R. S., Massidda S., Bianconi A. Two-band Eliashberg equations and the experimental Tc of the diboride Mg,.xAlxB2 // Physica C, 2004, Vol. 407, N 3-4, P. 121.

73. Ummarino G. A., Daghero D., Gonnelli R. S., Moudden A. H. A study of carbon substitutions in MgB2 within the two-band Eliashberg theory // Phys. Rev. B, 2005, Vol. 71, N 13, 134511.

74. Шмидт В. В. Введение в физику сверхпроводников // Изд. 2-е, испр. и доп. М.: МЦНМО, 2000—XIV + 402с.

75. Боголюбов Н. Н. О принципе компенсации и методе самосогласованного поля // УФЫ, 1959, т. 67, №4, с. 549.

76. Stefanakis N. Tunnelling spectra for (dx2-y2 + is)-wave superconductors versus tunnelling spectra for (¿х2-У2 + id^-wave superconductors. // J. Phys.: Condens. Matter, 2001, Vol. 13, P. 1265.

77. Cohen M. H., Falikov L. M., and Phillips J. C. Superconductive Tunneling // Phys. Rev. Lett., 1962, Vol. 8, N8, P. 316.

78. Gilabert A., Romagnon J. P., Guyon E. Determination of the energy gap of a superconducting tin-lead sandwich by electron tunneling // Sol. State Comm., 1971, Vol. 9, N 15, P. 1295.

79. Янсон И. К. Микроконтактная спектроскопия электрон-фононного взаимодействия в чистых металлах // ФНТ, 1983, т. 9, № 7, с. 676.

80. Jansen A. G. М., van Gelder А. P. and Wyder P. Point-contact spectroscopy in metals // J. Phys. C: Solid State Phys., 1980, Vol. 13, N 33, P. 6073.

81. Янсон И. К., Шкляревский О. И. Микроконтактная спектроскопия металлических сплавов и соединений, (обзор) // ФНТ, 1986, т. 12, № 9 , с. 899.

82. Duif А. М., Jansen A. G. М. and Wyder P. Point-contact spectroscopy // J. Phys. Condens. Matter., 1989, Vol. 1, N 20, P. 3157.

83. Кулик И. О., Янсон И. К. Микроконтактная спектроскопия фононов в грязном пределе // ФНТ, 1978, т. 4, № 10, с. 1267.

84. Лихарев К. К. Сверхпроводящие слабые связи: стационарные процессы. // УФН, 1979, т. 127, №2, с. 185.

85. Кулик И. О, Шехтер Р. И., Шкорбатов А. Г. Микроконтактная спектроскопия электрон фононнного взаимодействия в металлах с малой длиной свободного пробега электронов//ЖЭТФ, 1981, т. 81, №6, с. 2126.

86. Кулик И. О., Омельянчук А. Н., Шехтер Р. И. Электропроводность точечных микроконтактов и спектроскопия фононов и примесей в нормальных металлах // ФНТ, 1977, т. 3, № 12, с. 1543.

87. Mazin I. I. How to Define and Culculate the Degree of Spin Polarization in Ferromagnets // Phys. Rev. Lett., 1999, Vol. 83, N 7, P. 1427.

88. Шарвин Ю. В. Об одном возможном методе исследования поверхности Ферми // ЖЭТФ, 1965, т. 48, № 3, с. 984.

89. Кулик И. О. Ballistic and nonballistic regimes in point-contact spectroscopy. // ФНТ, 1992, т. 18, № 5, c. 450.

90. Янсон И. К. Нелинейные эффекты в электропроводности точечных контактов и элек-трон-фононное взаимодействие в «нормальных» металлах // ЖЭТФ, 1974, т. 66, № 3, с. 1035.

91. Mazin I. I., Golubov A. A., Zaikin A. D. Chain Scenario for Josepson Tunneling with л Shift in Yba2Cu307 // Phys. Rev. Lett., 1995, Vol. 75, N 13, P. 2574.

92. Mazin I. I., Golubov A. A., and Nadgorny B. Probing spin polarization with Andreev reflection: A theoretical basis // J. Appl. Phys., 2001, Vol. 89, N 11, P. 7576.

93. Tanaka Y., Golubov A. A., and Kashiwaya S. Theory of charge transport in diffusive normal metal / conventional superconductor point contacts // Phys. Rev. B, 2003, Vol. 68, N 5, 054513.

94. Wexler G. The size effect and the non-local Boltzman transport equation in orifice and disc geometry // Proc. Phys. Soc., 1966, Vol. 89, P. 927.

95. Iwanyshyn O., and Smith H. J. T. Thermal Effects at Superconducting Point Contacts // Phys. Rev. B, 1972, Vol. 6, N 1, P. 120.

96. Bardeen J. Tunneling from a Many-Particle Point of View // Phys. Rev. Lett., 1961, Vol. 6, N 2, P. 57.

97. Солимар Л. Туннельный эффект в сверхпроводниках и его применение // М.: Мир, 1974, 428 с.

98. Blonder G. Е., and Tinkham М. Metallic to tunneling transition in Cu-Nb point contacts // Phys. Rev. B, 1983, Vol. 27, N 1, P. 112.

99. Артёменко С. H., Волков А. Ф., Зайцев А. В. Теория нестационарного эффекта Джозеф-сона в коротких сверхпроводящих контактах // ЖЭТФ, 1979, т. 76, № 5, с. 1816.

100. Зайцев А. В. Теория чистых коротких микромостиков S-c-S и S-c-N // ЖЭТФ, 1980, т. 78, № 1, с. 221; ЖЭТФ, 1980, т. 79, № 5(11), с. 2016.

101. Дивин Ю. А., Надь Ф. Я. Зависимость избыточного тока в сверхпроводящих точечных контактах от температуры и напряжения // ЖЭТФ, 1979, т. 29, № 9, с. 567.

102. Губанков В. Н., Марголин Н. М. Нелинейные электрические явления в контактах сверхпроводник нормальный металл // Письма в ЖЭТФ, 1979, т. 29, № 12, с. 733.

103. Дорожкин С. И. Температурная зависимость проводимости точечных контактов между сверхпроводником и нормальным металлом // ЖЭТФ, 1980, т. 79, № 9, с. 1025.

104. Хоткевич А. В., Янсон И. К. Совместное изучение энергетической зависимости избыточного тока в сверхпроводящем состоянии и функции ЭФВ в нормальном состоянии для точечных микроконтактов // ФНТ, 1981, т. 7, № 6, с. 727.

105. Хлус В. А. Нелинейная вольт-амперная характеристика микроконтакта типа S-c-N // ФНТ 1983, т. 9, №9, с. 985.

106. Хлус В. А., Омельянчук А. Н. Электрон-фононное взаимодействие в сверхпроводящих микроконтактах // ФНТ, 1983, т. 9, № 4, с. 373.

107. Янсон И. К., Камарчук Г. В., Хоткевич А. В. Нелинейности вольт-амперной характеристики точечного микроконтакта сверхпроводник нормальный металл, обусловленные электрон-фононным взаимодействием // ФНТ, 1984, т. 10, № 4, с. 415.

108. Омельянчук А. Н., Белобородько С. И., Кулик И. О. Микроконтактная спектроскопия сверхпроводников с сильным электрон-фононным взаимодействием // ФНТ, 1988, т. 14, № 11, с. 1142.

109. Хоткевич А. В., Хоткевич В. В., Янсон И. К., Камарчук Г. В. Упругая спектроскопия электрон-фононного взаимодействия в точечных контактах сверхпроводник-нормальный металл // ФНТ, 1990, т. 16, № 9, с. 1199.

110. Аскерзаде И. Н. В АХ диффузионных точечных NS контактов малых размеров. // Письма в ЖТФ, 2003, т. 29, № 21, с. 74.

111. Tanaka Y., Nazarov Yu. V., Golubov A. A., and Kashiwaya S. Theory of charge transport in diffusive normal metal/unconventional singlet superconductor contacts // Phys. Rev. B, 2004, Vol. 69, N 14, 144519.

112. Haussler R., Goll G., Naidyuk Yu. G., v. Lohneysen H. Point contact with the amorphous superconductor (Moo.55Ruo.45)o.8Po.2 in magnetic field // Physica B, 1996, Vol. 218, N 1-4, P. 197.

113. Sheet Goutam, Mukhopadhyay S., and Raychaudhuri P. Role of critical current on the point-contact Andreev reflection spectra between a normal metal and a superconductor // Phys. Rev. B, 2004, Vol. 69, N 13, 134507.

114. Heslinga D. R., Shafranjuk S. E., van Kempen H., Klapwijk Т. M. Observation of double-gap-edge Andreev reflection at Si/Nb interfaces by point-contact spectroscopy // Phys. Rev. B, 1994, Vol. 49, N 15, P. 10484.

115. Hasselblach K., Kirtley J. R., Lejay P. Point-contact spectroscopy of superconducting URu2Si2 // Phys. Rev. B, 1992, Vol. 46, N 9, P. R5826.

116. D'yachenko A. I., Tarenkov V. Yu., Szymczak R., Abal'oshev A. V., Abal'osheva I. S., and Lewandowski S. J., Leonyuk L. d-wave superconductivity of the hole-doped (SrCa)ioCun029 ladder compound // Phys. Rev. B, 2000, Vol. 61, N 2, P. 1500.

117. Aminov B. A., Aschermann В., Hein M. A., Hill F., Lorenz M., Miiller G., and Piel H. Point-contact characteristics of high-angle УВагСизО?^ step-edge junctions // Phys. Rev. B, 1995, Vol. 52, N 18, P. 13631.

118. Bashlakov D. L., Naidyuk Yu. G., Yanson I. K., Wimbush S. C., Holzapfel В., Fuchs G., Drechsler S.-L. Distribution of the superconducting gap in an YNi2B2C film studied by point contact spectroscopy // cond-mat/0502608, 2005.

119. Кулик И. О., Омельянчук А. Н. Эффект Джозефсона в сверхпроводящих микромостиках: микроскопическая теория // ФНТ, 1978, т. 4, № 3, с. 296.

120. Лихарев К., Ульрих Б. Системы с джозефсоновскими контактами // М: Изд-во МГУ, 1978.446 с.

121. Лихарев К. К. Введение в динамику джозефсоновских переходов // М.: Наука, 1985. 320 с.

122. Бароне А., Патерно Дж. Эффект Джозефсона // М.: Мир, 1984. 639 с.

123. Ambegaokar V., and Baratoff A. Tunneling Between Superconductors // Phys. Rev. Lett., 1963, Vol. 10, N 11, P. 486.

124. Clark J. The Josephson effect and e/h II Am. J. Phys., 1970, Vol. 38, N 9, P. 1071.

125. Blaney T. G., Cross N. R., Knight D. J. E., Edwards G. J., Pearce P. R. Frequency measurement at 4.25 THz (70.5 jj,m) using a Josephson harmonic mixer and phase-lock techniques // J. Phys. D, Appl. Phys., 1980, Vol. 13, N 8, P. 1365.

126. Басов H. Г., Беленов Э. M., Веденеев С. И., Губин М. А., Никитин В. В., Степанов В. А. Синтез частоты Д20 лазера (А, = 84 мкм) с помощью сверхпроводящего нелинейного элемента // Квантовая электроника, 1983, т. 10, с. 574.

127. Likharev К. К. Superconducting weak links // Rev. Mod. Phys., 1979, Vol. 51, N 1, P. 101.

128. Асламазов Л. Г., Ларкин А. И. Эффект Джозефсона в точечных сверхпроводящих контактах // Письма в ЖЭТФ, 1969, т. 9, № 2, с. 150.

129. Кулик И. О., Омельянчук А. Н. К микроскопической теории эффекта Джозефсона в сверхпроводящих мостиках // Письма в ЖЭТФ, 1975, т. 21, № 4, с. 216.

130. Zimmerman J. Е. A review of properties and applications of superconducting point contacts // Proc. Of the Appl. Supercond. Conf. Annapolis, USA 72, 1972, P. 544.

131. Янсон И. К. Критический ток и вольт амперные характеристики сверхроводящих микроконтактов // ФНТ, 1975, т. 1, № 2, с. 141.

132. Furusaki A., and Tsukada М. D.C. Josepson Effect and the Andreev Reflection // Solid State Commun., 1991, Vol. 78, N 4, P. 299.

133. Beenakker C. W. J., and van Houten H. Josephson current through a superconducting quantum point contact shorter than the coherence length // Phys. Rev. Lett., 1991, Vol. 66, N 23, P. 3056.

134. Anderson P. W. and Dayem A. N. Radio-frequency effects in superconducting thin film bridges // Phys. Rev. Lett., 1964, Vol. 13, N 6, P. 195.

135. Беленов Э. M., Веденеев С. И., Мотулевич Г. П., Степанов В. А., Усков А. В. Исследование субгармонической структуры на вольт амперных характеристиках сверхпроводящих точечных контактов // ЖЭТФ, 1979, т. 76, № 2, с. 791.

136. Веденеев С. И., Мотулевич Г. П. Нелинейные явления в туннельных переходах из высокотемпературных сверхпроводников с решёткой А 15 // Краткие сообщения по физике, 1976, № 11. с. 27.

137. Tanaka Y., Kashivawya S. Theory of Josephson effect in anisotropic superconductors // Phys. Rev. B, 1997, Vol. 56, N 2, P. 892.

138. Goll G., v. Lohneysen H., Yanson I. K., and Taillefer L. Anisotropy of point-contact spectra in the heavy-fermion superconductor Upt3 // Phys. Rev. Lett., 1993, Vol. 70, N 13, P. 2008.

139. Hasselblach K., Kirtley J. R., Lejay P. Point-contact spectroscopy of superconducting URu2Si2 // Phys. Rev. B, 1992, Vol. 46, N 9, P. R5826.

140. Ernst G., Nowack A., Weger M., and Schweizer D. Zero-Bias Anomalies in Point-Contact Characteristics of ar(BEDT-TTF)2I3 // Europhys. Lett., 1992, Vol. 25, N 4, P. 303.

141. Nagamatsu J., Nakagawa N., Muranaka T., Zenitani Y., and Akimitsu J. Superconductivity at 39 K in magnesium diboride // Nature (London), 2001, Vol. 410, N 6824, P. 63.

142. Fischer 0ystein, Kugler Martin, Maggio-Aprile Ivan, and Berthod Christophe, Renner Ch. Scanning tunneling spectroscopy of high-temperature superconductors // Rev. Mod. Phys., 2007, Vol. 79, N 1, P. 353.

143. Kashiwaya S., Tanaka Y., Koyanagi M., and Kajimura K. Theory for tunneling spectroscopy of anisotropic superconductors // Phys. Rev. B, 1996, Vol. 53, N 5, P. 2667.

144. Hasegawa T., Ikuta H., and Kitazawa K., Tunneling spectroscopy of oxide superconductors // in Physical properties of high-temperature superconductors III (D.M. Ginsberg, Ed.), World Scientific, Singapore, 1992, Chapter 7, P. 525.

145. Chalsani P., Upadhyay S. K., Ozatay O., and Buhrman R. A. Andreev reflection measurements of spin polarization // Phys. Rev. B, 2007, Vol. 75, N 9, 094417.

146. Dynes R. C., Narayanamurti V. and Garno J. P. Direct Measurements of Quasiparticle-Liftime Broadening in a Strong-Coupled Superconductor // Phys. Rev. Lett., 1978, Vol. 41, N 21, P. 1509.

147. Srikanth H. and Raychaudhuri A. K. Modeling tunneling data of normal metal-oxide superconductor point contact junctions // Physica C, 1992, Vol. 190, N 3, P. 229.

148. Plecenik A, Grajcar M, Benacka S, Seidel P., and Pfuch A. Finite-quasiparticle-lifetime effects in the differential conductance of Bi2Sr2CaCu2Oy/Au junctions // Phys. Rev. B, 1994, Vol. 49, N 14, P. 10016.

149. DeWilde Y., Klapwijk T. M., Jansen A. G. M., Heil J., Wyder P. Quasi-particle lifetime broadening in normal-superconductor junction with UPt3 // Physica B, 1996, Vol. 218, P. 165.

150. Dynes R. C. and Garno J. P. and Hertel J. B. and Orlando T. P. Tunneling study of superconductivity near the metal insulator transition // Phys. Rev. Lett., 1984, Vol. 53, N 25, P. 2437.

151. Kirtley J. R. Tunneling measurements of the energy gap in high-Tc superconductors // Int. J. Mod. Phys., 1990, Vol. B 4, N 2, P. 201.

152. Graser S., Dahm Т., and Schopohl N. Influence of Fermi surface topology on the quasiparticle spectrum in the vortex state // Phys. Rev. B, 2004, Vol. 69, N 1, 014511.

153. Raychaudhuri P., Jaiswal-Nagar D., Sheet G., Ramakrishnan S., and Takeya H. Evidence of Gap Anisotropy in Superconducting YNi2B2C Using Directional Point-Contact Spectroscopy // Phys. Rev. Lett., 2004, Vol. 93, N 15 156802.

154. Naidyuk Yu. G., von Lohneysen H., Goll G., Paschke C., Yanson I. K. and Menovsky A. A. Andreev reflection in point contacts between the heavy-fermion superconductor UPt3 and ordinary superconductors // Physica B, 1996, Vol. 218, N 1-4, P. 161.

155. Goll G. Unconventional Superconductors // Springer Tracs in Modern Physics, Managing Editor: G. Hohler, 2006, Vol. 214, Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

156. Jansen A. G. M., Mueller F. M., Wyder P. Direct measurement of electron-phonon coupling a2F(co) using point contacts: Noble metals // Phys. Rev. B, 1977, Vol. 16, N 4, P. 1325.

157. Чубов П. H., Янсон И. К., Акименко А. И. Электрон-фононноное взаимодействие в алюминиевых микроконтактах // ФНТ, 1982, т. 8, № 1, с. 64.

158. Muller С. J., van Ruitenbeek J. М., and de Jongh L. J. Experimental observation of the transition from weak link to tunnel junction // Physica C, 1992, Vol. 191, N 3 4, P. 485.

159. Muller C. J., de Bruyn Ouboter R. Fabrication of inherently stable and adjustable contacts of atomic size // J. Apple. Phys., 1995, Vol. 77, N 10, P. 5231.

160. Ozyuzer L., Zasadzinski J. F., and Gray К. E. Point contact tunnelling apparatus with temperature and magnetic field control // Cryogenics, 1998, Vol. 38, N 9, P. 911.

161. Moreland J., Alexander S., Cox M., Sonnenfeld R., and Hansma P. K. Squeezable electron tunneling junctions // Appl. Phys. Lett., 1983, Vol. 43, N 4, P. 387.

162. Binning G., Baratoff A., Hoening H. E., Bednorz J. G. Two-Band Superconductivity in Nb-Doped SrTi03 // Phys. Rev. Lett., 1980, Vol. 45, N 16, P. 1352.

163. Slabo P., Samuely P., Jansen A. J. M., Marcus J., and Wyder P. Magnetic pair breaking in superconducting Bai.xKxBi03 investigated by magnetotunneling. // Phys. Rev. B, 2000, Vol. 62, N 5, P. 3502.

164. Ralls K. S., Buhrmann R. A., Tiberio R. C. Fabrication of thin-film metal nanobridges // Appl. Phys. Lett., 1989, Vol. 55, N 23, P. 2459.

165. Jansen A. G. M., Mueller F. M., Wyder P. Direct measurement of a2F in normal metals using point contacts: noble metals // Superconductivity in d- and f- band metals. Ed. By D. H. Douglass., New York: Plenum press, 1976, P. 607.

166. Веденеев С. И. Электродинамика сверхпроводящих систем со слабой связью // Дис. на соискание уч. степени д.ф.-м.н. ФИАН, Москва, 1983, 295 с.

167. Huang Q., Zasadzinski J. F., and Gray К. E. Phonon spectroscopy of superconducting Nb using point contact tunneling // Phys. Rev. B, 1990, Vol. 42, N 13, P. 7953.

168. Степанов В. А. Сверхпроводящий точечный контакт как нелинейный элемент для синтеза СВЧ и лазерных частот. // Дис. на соискание уч. степени к.ф-м.н. Москва, ФИАН, 1983, 164 с.

169. DeSorbo W. Effects of dissolved gases on some superconducting properties of niobium. // Phys. Rev., 1963, Vol. 132, N 1, P. 107.

170. Веденеев С. И., Голямина Е. М., Степанов В. А. Размерные эффекты в сверхпроводящих контактах из ниобия // ФТТ, 1984, т. 26, № 2, с. 313.

171. Vasquez R. P., Foote М. С., Hunt В. D., and Bajuk L. Chemical nature of the barrier in Pb/YBa2Cu307-x tunneling structures // J. Vac. Sci. Technol., 1991, Vol. A9, N 3, P. 570.

172. Vasquez R. P., Jung C. U., Park Min-Seok, Kim Heon-Jung, Kim J. Y., and Lee Sung-Ik. X-ray Photoemission Study of MgB2 // 2001, cond-mat/0103215.

173. Казаков И. П. Методы получения монокристаллов высокотемпературных сверхпроводников // Препринт ФИАН, 1989, № 67, 70 с.

174. Krans J. М., Muller С. J., Yanson I. К., Govaert Th. С. M., Hesper R., and van Ruitenbeek J. M. One-atom point contacts // Phys. Rev. B, 1993, Vol. 48, N 19, P. 14721.

175. Веденеев С. И. Туннельные исследования некоторых высокотемпературных сверхпроводников с решеткой А 15. // Дис. на соискание уч. степени к.ф-м.н. ФИАН, Москва, 1976, 105 с.

176. Цветков А. А. Туннельный эффект в монокристаллах ВТСП Bi2Sr2CaCu20g // Диссертация на соискание уч. степени к.ф-м.н., Москва, ФИАН, 1994. 123 с.

177. Shulga S. V., Drechsler S.-L., Eschrig H., Rosner H., Pickett W. E. The upper critical field problem in MgB2 // cond-mat/0103154, 2001.

178. Naidyuk Yu. G., Haussler R., v. Lohneysen H. Magnetic field dependence of the Andreev reflection structure in the conductivity of S-N point contacts // Physica B, 1996, Vol. 218, N 1-4, P. 122.

179. Поллард Дж. Справочник по вычислительным методам статистики. М., Финансы и статистика, 1982, 334 с.

180. Soderstrom Torsten, Stoica Petre. System Identification // Series in Systems and Control Engineering M. J. Grimble, Series Editor. Prentice Hall International (UK) Ltd., New York, London, Toronto, Sydney, Tokyo, 1989, 612 p.

181. Martovitsky V. P., Kazakov I. P., Rodin V. V., Stepanov V. A. Variable component of the supercell of Bi2Sr2CaCu208+s crystals under low temperature annealing // Preprint FIAN., 1991, № 141,25 p.

182. Montgomery H. C. Method for Measuring Electrical Resistivity of Anisotropic Materials // J. Appl. Phys., 1971, Vol. 42, N 7, P. 2971.

183. Crommie M. F., Zettle A. Thermal-conductivity anisotropy of single-crystal Bi2Sr2CaCu20s // Phys.Rev. B, 1991, Vol. 43, N 1, P. 408.

184. Pereira R. F. R., Meyer E., Silveira M. F. Simple technique for measuring the superconducting critical temperature of small (> 10 |ig) samples // Rev. Sci. Instrum., 1983, Vol. 54, N 7, P. 899.

185. Hobou Н., Ishida S., Fujita К., Ishikado М., Kojima К. М., Eisaki Н., and Uchida S. Enhancement of the superconducting critical temperature in Bi2Sr2CaCu20g+5 by controlling disorder outside Cu02 planes // cond-mat/0904.2613, 2009.

186. Tanaka I., Yamane K., Kojima H. Single crystal growth of superconducting La2-xSrxCu04 by the TSFZ method. // J. Cryst. Growth., 1989, Vol. 96, N 3, P. 711.

187. Kleiner R., Muller P. Intrinsic Josephson effects in layered superconductors // Physica C, 1997, v. 293, N 1 4, c 156.

188. Takagi H., Eisaki H., Uchida S., Maeda A., Tajima S., Uchinokura K., Tanaka S. Transport and optical studies of single crystals of 80-K Bi-Sr-Ca-Cu-0 superconductors. // Nature, 1988, Vol. 332, N6161, P. 236.

189. Worhington T. K., Galagher W. J., Kaiser D. L., Holtzberg F. H., Dinger T. R. The anisotropic nature of the superconducting properties of single crystal YBa2Cu3C>7.y. // Physica C, 1988, Vol. 153-155, Part 1, P. 32.

190. Vedeneev S. I., Jansen A. G. M., Haanappel E., Wyder P. Temperature dependence of the upper critical field of Bi2Sr2CuOx single crystals // Phys. Rev. B, 1999, Vol. 60, N 17, P. 12467.

191. Aronov A. G., Hikami S., Larkin A. I. Zeeman effect on magnetoresistance in high-temperature superconductors. // Phys. Rev. Lett., 1989, Vol. 62, N 8, P. 965.

192. Lee W. S., Klemm R. A., Johnston D. C. Superconducting fluctuation diamagnetism abov Tc in YBa2Cu307, Lai.8Sro.2Cu04 and Bi2.xPbxSr2CaCu208+y. // Phys. Rev. Lett., 1989, Vol. 63, N 9, P. 1012.

193. Fang M. M., Kogan V. G., Finnemore D. E., Clem R. J., Chumbley L. S., Farrell D. E. Possible twin-boundary effect upon the properties of high-Tc superconductors. // Phys. Rev. B., 1988, Vol. 37, N4, P. 2334.

194. Harshman D. R., Schneemeyer L. F., Warzczak J. V., Aeppli G., Cava R. J., Batlogg B., Rupp L. W., Ansaldo E. J., Williams D. L. Magnetic penetration depth in single-crystal YBa2Cu307.x. // Phys. Rev. B, 1989, Vol. 39, N 1, P. 851.

195. Gray K E, Hawley M. E. and Moog E. R. Tunneling spectroscopy of novel superconductors // Preprint Argonne National Laboratory. Argonne, Illinois, 1987, P. 171.

196. Kapitulnic A. Prepr. Dept. Appl. Phys. Stanford Univ., Stanford, 1987.

197. Markert J. T., Nok T. W., Russec S. E. and Cotts R. M. NMR of 89Y in normal and superconducting YBa2Cu309.8 // Solid State Commun., 1987, Vol. 63, N 9, P. 847.

198. Schlesinger Z., Collius R. Т., Kaiser D. L., Holtzberg F. Superconducting energy gap and normal-state reflectivity of single crystal Y-Ba-Cu-0 // Phys. Rev. Lett., 1987, Vol. 59, N 17, P. 1958.

199. Kazakov I. P., Ktitorov V. I., Stepanov V. A. Fast growth (FG) method for La2-xSrxCu04 single crystals // Solid State Commun., 1991, Vol. 78, N 11, P. 983.

200. Tarascon J. M., Greene L. H., McKinnek W. R., Hull G. W. and Geballe Т. H. Superconductivity at 40 К in the Oxygen-Defect Perovskites La2.xSrxCu04.y // Science, 1987, Vol. 235, N4794, P. 1373.

201. Kawabe U., Hasegawa H, Aita Т., and Ishiba T. Single Crystal Growth of Superconducting Oxides with the Layered Perovskite Structure // Jap. J. Appl. Phys., 1987, Vol. 26, Supple 263-2, P. 1135.

202. Бардин Дж., Шриффер Дж. Новое в изучении сверхпроводимости // М., ФМЛ, 1962. 171 с.

203. Веденеев С. И., Головашкин А. И., Мотулевич Г. П. Низкочастотные максимумы плотности состояний фононов, гармоники и субгармоники щели Nb3Sn // Письма в ЖЭТФ, 1972, т. 16, с. 216.

204. Superconductivity News, 1988, Vol. 1, N 8, P. 1.

205. Huang Q., Zasadzinski J. F., Gray К. E., Liu J. Z., and Claus H. Electron tunneling study of the normal and superconducting states of Bii.7Pbo.3Sr2CaCu2Ox. // Phys. Rev. B, 1989, Vol. 40, N 13, P. 9366.

206. Edwards H. L., Markert J. Т., and de Lozanne A. L. Energy gap and surface structure of УВа2Сиз07-х probed by scanning tunneling microscopy // Phys. Rev. Lett., 1992, Vol. 69, N 20, P. 2967.

207. Moreland J., Clark A. F., Ku H. C., Shelton R. N. Electron tunneling measurement of the energy gap in a La-Sr-Cu-0 superconductor // Cryogenics, 1987, Vol. 27, N 5, P. 227.

208. Аминов Б. А. Исследование эффектов Джозефсона у высокотемпературных сверхпроводящих соединений Y-Ba-Cu-O, Bi-Sr-Ca-Cu-0 и Tl-Ba-Ca-Cu-O. Диссертация на соискание учёной степени к.ф.-м.н. Москва, 1990. 161 с.

209. Mandrus D., Forro L., Koller D., and Mihaly L. Giant tunneling anisotropy in the high-rc superconductor Bi2Sr2CaCu208 //Nature, 1991, Vol. 351, N 6326, P. 460.

210. Zhang Zhe and Lieber Charles M. Measurement of the energy gap in oxygen-annealed Bi2Sr2CaCu208+6 high-Tc superconductors by tunneling spectroscopy // Phys. Rev. B, 1993. Vol. 47, N6, P. 3423.

211. Пономарёв Я. Г., Максимов Е. Г. Туннельная и андреевская спектроскопия высокотемпературных сверхпроводников // Письма в ЖЭТФ 2002, т. 76, № 6, с. 455.

212. Miyakawa N., Shimada D., Kido Т., and Tsuda N. Tunneling Conductance of a Bi2Sr2CaCu208-GaAs Junction: Temperature Dependence of the Gap // J. Phys. Soc. Japan., 1990, Vol. 59, N7, P. 2473.

213. Ichimura K., Nomura K., Minami F., and Takekawa S. Scanning tunnelling spectroscopy of an oxide superconductor Bi2Sr2CaCu208-8 // J- Phys.: Condens. Matter., 1990, Vol. 2, N 49, P. 9961.

214. Aminov B. A. et al., in "Advances in superconductivity V", Proceedings of the 5th International Symposium on Superconductivity (ISS '92), edited by Y. Bando and H. Yamauchi. Berlin, Springer-Verlag, 1993, P. 1037.

215. Wolf E. L., Tao H. J., and Susla B. Tunneling evidence of strong cooper-pair-breaking near Tc in cuprate superconductors // Solid State Commun., 1991, Vol. 77, N 7, P. 519.

216. Tao H. J., Chang A., Lu Farun, and Wolf E. L. Electron tunneling spectroscopy of single-crystal Bi2Sr2CaCu208 // Phys. Rev. B, 1992, Vol. 45, N 18, P. 10622.

217. Maeda A., Hase M., Tsukada I., Noda K., Takebayashi S., and Uchinokura K. Physical properties of Bi2Sr2Can-iCunOy (n=T,2,3) // Phys. Rev. B, 1990, Vol. 41, N 10, P. 6418.

218. Osipov V. N., Derkachenko L. I., Nosov Yu. G., Gurin V. N., Jung W., and, Miiller R. Single crystals of 2223 phase in the Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-0 system: Characterization and Knoop micro-hardness // Solid State Commun., 1996, Vol. 97, N 5, P. 377.

219. Chy S., McHenry M. E. // IEEE Transaction on Applied Superconductivity, 1997, Vol. 7, P. 1150.

220. Александров О. В., Горина Ю. И., Калюжная Г. А., Киселёва К. В., Леонов А. В., Молчанов И. Б., Сидоров М. В. Монокристаллы высокотемпературной фазы Bi2Sr2Ca2Cu30io+5 // Сверхпроводимость: физика, химия, технология, 1992, т. 5, № 12, с. 2333.

221. Gorina J. I., Kaljushnaia G. A., Martovitsky V. P., Rodin V. V., Senturina N. N. // Solid State Commun. Comparative study of Bi2201 single crystalsgrown from solution melt and in cavities formed in KC1. 1998, Vol. 108, N 5, P. 275.

222. Chen Q., Ng K.-W., Manzi A. E., and Luo H. L. Tunneling studies of Bi2Sr2Ca2Cu30io-x in the ab plane // Phys.Rev. B, 1994, Vol. 49, N 9, P. 6193.

223. Miyakawa N., Guptasarma P., Zasadzinski J. F., Hinks D. G., and Gray K. E. Strong Dependence of the Superconducting Gap on Oxygen Doping from Tunneling Measurements on Bi2Sr2CaCu208.8 // Phys. Rev. Lett., 1998, Vol. 80, N 1, P. 157.

224. Timusk T. and Statt B. The pseudogap in high-temperature superconductors: an experimental survey // Rep. Prog. Phys., 1999, Vol. 62, N 1, P. 61.

225. Ekino T., Doukan T., Fujii H., Nakamura F., Sakita S., Kodama M., Fujita T. Superconducting energy gap of Lai 8sSro 15CUO4 single crystals from break-junction tunneling // Physica C, 1996, Vol. 263, N 1-4, P. 249.

226. Nakano T., Momono N., Oda M., and Ido M. Correlation between the Doping Dependences of Superconducting Gap Magnitude 2 A 0 and Pseudogap Temperature T* in High-rc Cuprates // J. Phys. Soc. Jpn., 1998, Vol. 67, N 8, P. 2622.

227. Chen X. K., and Irwin J. C., Trodahl H. J., Kimura T. and Kishio K. Investigation of the Superconducting Gap in La2-xSrxCu04 by Raman Spectroscopy // Phys. Rev. Lett., 1994, Vol. 73, N 24, P. 3290.

228. Deutscher G., Achsaf N., Goldschmidt D., Revcolevschi A., Vietkine A. Andreev reflections from La2-xSrxCu04 single crystals // Physica C, 1997, Vol. 282-287, part 1, P. 140.

229. Dagan Y., Kohen A. and Deutscher G., Revcolevschi A. Absence of Andreev reflections and Andreev bound states above the critical temperature // Phys. Rev. B, 2000, Vol. 61, N 10, P. 7012.

230. Brandow B. Characteristic features of the exotic superconductors // Phys. Rep., 1998, Vol. 296, N 1, P. 1.

231. Fogelstrom M., Rainer D., and Sauls A. Tunneling into Current-Carrying Surface States of High- Tc Superconductors // Phys. Rev. Lett., 1997, Vol. 79, N 2, P. 281.

232. Covington M., Aprili M., Paraoanu E., and Greene L. H., Xu F., Zhu J., and Mirkin C. A. Observation of Surface-Induced Broken Time-Reversal Symmetry in YBa2Cu307 Tunnel Junctions // Phys. Rev. Lett., 1997, Vol. 79, N 2, P. 277.

233. Dagan Y. and Deutscher G. Doping and Magnetic Field Dependence of In-Plane Tunneling into YBa2Cu307.x: Possible Evidence for the Existence of a Quantum Critical Point // Phys. Rev. Lett., 2001, Vol. 87, N 17, 177004.

234. Aprili M., Badica E., and Greene L. H. Doppler Shift of the Andreev Bound States at the YBCO Surface // Phys. Rev. Lett., 1999, Vol. 83, N 22, P. 4630.

235. Krupke R. and Deutscher G. Anisotropic Magnetic Field Dependence of the Zero-Bias Anomaly on In-Plane Oriented 100. YiBa2Cu307-x/In Tunnel Junctions // Phys. Rev. Lett., 1999, Vol. 83, N 22, P. 4634.

236. Geerk J., Xi X. X., and Linker G. Electron tunneling into thin films of YiBa2Cu307 // Z. Phys. B, 1988, Vol. 73, N3, P. 329.

237. Hu C.-R. Midgap surface states as a novel signature for dxa2.xb2-wave superconductivity // Phys. Rev. Lett., 1994, Vol. 72, N 10, P. 1526.

238. Tanaka Y. and Kashiwaya S. Theory of Tunneling Spectroscopy of d-Wave Superconductors // Phys. Rev. Lett, 1995, Vol. 74, N 17, P. 3451.

239. Valla T., Fedorov A. V., Johnson P. D., Wells B. O., Hulbert S. L., Li Q., Gu G. D., and KoshizukaN. Evidence for Quantum Critical Behavior in the Optimally Doped Cuprate Bi2Sr2CaCu20g+i // Science, 1999, Vol. 285, N 5436, P. 2110.

240. Vojta M., Zhang Y., and Sachdev S. Quantum Phase Transitions in d-Wave Superconductors // Phys. Rev. Lett., 2000, Vol. 85, N 23, P. 4940.

241. Khveshchenko D. V. and Paaske J. Incipient Nodal Pairing in Planar d-wave Superconductors // Phys. Rev. Lett., 2001, Vol. 86, N 20, P. 4672.

242. Sachdev S. Quantum phase transitions of correlated electrons in two dimensions // cond-mat/0109419, 2001.

243. Sangiovanni G., Capone M., Caprara S., Castellani C., Di Castro C., Grilli M. Doping-driven transition to a time-reversal breaking state in the phase diagram of the cuprates // cond-mat/0111107, 2001.

244. Laughlin R. Magnetic Induction of dx2-y2 + idxy Order in High- Tc Superconductors // Phys. Rev. Lett., 1998, Vol. 80, N 23, P. 5188.

245. Napoletano M., Gallardo Amores J. M., Magnone E., Busca G., Ferretti M. Skeletal infrared spectra and structural properties of La2-xSrxCu04 and La2-JCBaxCu04 cuprate powders in the 0<x<0.125 region // Physica C, 1999, Vol. 319, N 3-4, P. 229.

246. Takagi H., Ido T., Ishibashi S., Uota M., and Uchida S., Tokura Y. Superconductor-to-nonsuperconductor transition in (Lai.xSrx)2Cu04 as investigated by transport and magnetic measurements // Phys. Rev. B, 1989, Vol. 40, N 4, P. 2254.

247. Takagi H., Cava R. J., Marezio M., Batlogg B., Krajewski J. J., and Peck W. F. Jr., Bordet P., Cox D. E. Disappearance of superconductivity in overdoped La2.xSrxCu04 at a structural phase boundary // Phys. Rev. Lett., 1992, Vol. 68, N 25, P. 3777.

248. Srikanth H., Raychaudhuri A. K. Transition from metallic to tunneling-type conductance in metal-metal and normal-metal-superconductor point contacts // Phys. Rev. B, 1992, Vol. 46, N22, P. 14713.

249. Achsaf N. S., Goldschmidt D., Deutscher G., Revcolevschi A., and Vietkine A. Andreev reflections from La2-xSrxCu04 single crystals // J. Low Temp. Phys., 1996, Vol. 105, N 3-4, P. 329.

250. Khlus V. A., Dyomin A. V., Zazunov A. L. Resonant tunneling through a single localized state in a normal-metal-superconductor junction // Physica C, 1993, Vol. 214, N 3-4, P. 413.

251. Oda M., Matsusaki T., Momono N. and Ido M. Novel relation between Tc and low-T energy gap 2A0 in Bi2212 and La214: an STS study // Physica C, 2000, Vol. 341-348, part 2, P. 847.

252. Murakami H., Ohbuchi S., and Aoki R. Observation of the Finite Superconducting Gap States in Lai 86Sr0 i4Cu04.x by Electron Tunneling // J. Phys. Soc. Jpn., 1994, Vol. 63, N 7, P. 2653.

253. Momono N., Ido M., Nakano T., Oda M., Okajima Y., Yamaya K. Low-temperature electronic specific heat of La2-xSrxCu04 and La2-;rSrxCui->Zn),04. Evidence for a d wave superconductor // Physica C, 1994, Vol. 233, N 3-4, P. 395.

254. Ido M., Oda M., Momono N., Manabe C., Nakano T. STM/STS and electronic specific heat of high-rc cuprates symmetry of the order parameter // Physica C, 1996, Vol 263, N 1-4, P.225.

255. Alff L., Beck A., Gross R., Marx A., Kleefisch S., and Bauch Th., Sato H., and Naito M., Koren G. Observation of bound surface states in grain-boundary junctions of high-temperature superconductors // Phys. Rev. B, 1998, Vol. 58, N 17, P. 11197.

256. Fujimori A., Ino A., Yoshida T., Mizokawa T, Nakamura M., Kim C., Shen Z.-X., Kakeshita T., Eisaki H., Uchida S. Fermi surface, pseudogap and superconducting gap in La2-xSrxCu04 // Physica C, 2000, Vol. 341-348, part 4, P. 2067.

257. Chen X. K., and Irwin J. C., Trodahl H. J., Kimura T. and Kishio K. Investigation of the Superconducting Gap in La2-xSrxCu04 by Raman Spectroscopy // Phys. Rev. Lett., 1994, Vol. 73, N 24, P. 3290.

258. Perali A., Castellani, Di Castro C., Grilli M., Piegari E., and Varlamov A. A. Two-gap model for underdoped cuprate superconductors // Phys. Rev. B, 2000, Vol. 62, N 14, P. R9295.

259. Benfatto L., Caprara S., Di Castro C. Gap and pseudogap evolution within the charge-ordering scenario for superconducting cuprates // Eur. Phys. J. B, 2000, Vol. 17, September I, P. 95.

260. Buzea C., and Yamashita T. Review of superconducting properties of MgB2 // Supercond. Sci. Technol., 2001, Vol. 14, N 11, P. R115.

261. Mazin I. I., Andersen O. K., Jepsen O., Dolgov O. V., Kortus J., Golubov A. A., Kuz'menko A. B. and van der Marel D. Superconductivity in MgB2: Clean or Dirty? // Phys. Rev. Lett., 2002, Vol. 89, N 10, 107002.

262. Bouquet F., Fisher R. A., Phillips N. E., Hinks D. G., and Jorgensen J. D. Specific Heat of MgnB2: Evidence for a Second Energy Gap // Phys. Rev. Lett., 2001, Vol. 87, N 4, 047001.

263. Wang Y., Plackowski T. and Junod A. Specific heat in the superconducting and normal state (2-300 K, 0-16 T), and magnetic susceptibility of the 38 K superconductor MgB2: evidence for a multicomponent gap // Physica C, 2001, Vol. 355, N 3-4, P. 179.

264. Hinks D. G., Claus H., and Jorgensen J. D. The complex nature of superconductivity in MgB2 as revealed by the reduced total isotope effect // Nature (London), 2001, Vol. 411, N 6836, P. 457.

265. Bud'ko S. L., Lapertot G., Petrovic C., Cunningham C. E., Anderson N. and Canfield P. C. Boron Isotope Effect in Superconducting MgB2 // Phys. Rev. Lett., 2001, Vol. 86, N 9, P. 1877.

266. Karapetrov G., Iavarone M., Kwok W. K., Crabtree G. W., and Hinks D. G. Scanning Tunneling Spectroscopy in MgB2 // Phys. Rev. Lett., 2001, Vol. 86, N 19, P. 4374.

267. Rubio-Bollinger G., Suderow H., and Vieira S. Tunneling Spectroscopy in Small Grains of Superconducting MgB2 // Phys. Rev. Lett., 2001, Vol. 86, N 24, P. 5582.

268. Schmidt H., Zasadzinski J. F., Gray K. E., and Hinks D. G. Energy gap from tunneling and metallic contacts onto MgB2: Possible evidence for a weakened surface layer // Phys. Rev. B, 2001, Vol. 63, N22, 220504.

269. Sharoni A., Felner Israel, and Millo Oded. Tunneling spectroscopy and magnetization measurements of the superconducting properties of MgB2 // Phys. Rev. B, 2001, Vol. 63, N 22, 220508.

270. Seneor P., Chen C.-T., Yeh N.-C., Vasquez R. P., Bell L. D., Jung C. U., Park Min-Seok, Kim Heon-Jung, Kang W. N., Lee Sung-Ik. Spectroscopic Evidence for Anisotropic s-Wave Pairing Symmetry in MgB2 // cond-mat/0104285, 2001.

271. Giubileo F., Roditchev D., Sacks W., Lamy R., Klein J. Strong Coupling and Double Gap Density of States in Superconducting MgB2 // cond-mat/0105146, 2001.

272. Kohen A. and Deutscher G. Symmetry and temperature dependence of the order parameter in MgB2 from point contact measurements // Phys. Rev. B, 2001, Vol. 64, N 6, 060506.

273. Plecenik A., Benacka S., Kus P., Grajcar M. Superconducting gap parameters of MgB2 obtained on MgB2/Ag and MgB2/In junctions // cond-mat/0104038, 2001.

274. Tsuda S., Yokoya T., Kiss T., Takano Y., Togano K., Kito H., Ihara H., and Shin S. Evidence for a Multiple Superconducting Gap in MgB2 from High-Resolution Photoemission Spectroscopy // Phys.Rev.Lett., 2001, Vol. 87, N 17, 177006.

275. Takahashi T., Sato T., Souma S., Muranaka T., and Akimitsu J. High-Resolution Photoemission Study of MgB2 // Phys. Rev. Lett., 2001, Vol. 86, N 21, P. 4915.

276. Wang Y., Plackowski T. and Junod A. Specific heat in the superconducting and normal state (2-300 K, 0-16 T), and magnetic susceptibility of the 38 K superconductor MgB2: evidence for a multicomponent gap // Physica C, 2001, Vol. 355, N 3-4, P. 179.

277. Bohnen K.-P., Heid R., and Renker B. Phonon Dispersion and Electron-Phonon Coupling in MgB2 and A1B2 // Phys. Rev. Lett., 2001, Vol. 86 N 25, P. 5771.

278. Canfield P. C., and Crabtree G. W. Magnesium Diboride: Better Late than Never // Phys. Today, 2003, Vol. 56, N 3, P. 34.

279. Jorgensen J. D., Hinks D. G., and Short S. Lattice properties of MgB2 versus temperature and pressure // Phys. Rev. B, 2001, Vol. 63, N 22, 224522.

280. Kortus J., Mazin I. I., Belashenko K. D., Antropov V. P. and Boyeri L. L. Superconductivity of metallic boron in MgB2 // Phys. Rev.Lett., 2001, Vol. 86, N 20, P. 4656.

281. Dresselhaus M. S. and Dresselhaus G. Intercalation compounds of graphite // Advances in Physics, 2002, Vol. 51, No. 1, P. 1.

282. An J. M. and Pickett W. E. Superconductivity of MgB2: Covalent Bonds Driven Metallic // Phys. Rev. Lett., 2001, Vol. 86, N 19, P. 4366.

283. Antropov V. P., Belashchenko K. D., van Schilfgaarde M. and Rashkeev S. N. Electronic Structure, Bonding and Optical Spectrum of MgB2 // condmat/0107123, 2001.

284. Eltsev Yu., Nakao K., Lee S., Masui T., Chikumoto N., Tajima S., Koshizuka N., Murakami M. Anisotropic resistivity and Hall effect in MgB2 single crystals // Phys. Rev. B, 2002, Vol. 66, N 18, 180504(R).

285. Osborn R., Goremychkin E. A., Kolesnikov A. I., and Hinks D. G. Phonon Density of States in MgB2 // Phys. Rev. Lett., 2001, Vol. 87, N 1, 017005.

286. Quilty J. W. The MgB2 superconducting energy gaps measured by Raman spectroscopy // Physica C, 2003, Vol. 385, N 1-2, P. 264.

287. Shukla A., Calandra M., d'Astuto M, Lazzeri M., Mauri F., Bellin C., Krisch M, Karpinski J., Kazakov S. M., Jun J., Daghero D., and Parlinski K. Phonon Dispersion and Lifetimes in MgB2 // Phys. Rev. Lett., 2003, Vol. 90, N 9, 095506.

288. Kuz'menko A. B., Mena F. P., Molegraaf H. J. A., van derMarel D., Gorshunov B., Dres-sel M., Mazin I. I., Kortus J., Dolgov O. V., Muranaka T., and Akimitsu J. cond-mat/0107092, 2001.

289. Cava R. J., Zandbergen H. W., and Inumaru K. The substitutional chemistry of MgB2 // Phy-sica C, 2003, Vol. 385, N 1-2, P. 8.

290. Putti M., Affronte M., Manfrinetti P. and Palenzona A. Effects of A1 doping on the normal and superconducting properties of MgB2: A specific heat study // Phys. Rev. B, 2003, Vol. 68, N 9, 094514.

291. Cooley L. D., Zambano A. J., Moodenbaugh A. R., Klie R. F., Zheng Jin-Cheng, and Zhu Yimei. Inversion of Two-Band Superconductivity at the Critical Electron Doping of (Mg,Al)B2 // Phys. Rev. Lett., 2005, Vol. 95, N 26, 267002.

292. Li S. Y„ Xiong Y. M„ Mo W. Q., Fan R., Wang C. H„ Luo X. G., Sun Z., Zhang H. T„ Li L., Cao L. Z., Chen X. H. Alkali metal substitution effects in Mgi-XAXB2 (A=Li and Na) // Physi-ca C, 2001, Vol. 363, N4, 219.

293. Zhao Y. G., Zhang X. P., Qiao P. T., Zhang H. T., Jia S. L., Cao B. S., Zhu M. H., Han Z. H., Wang X. L., Gu B. L. Effect of Li doping on structure and superconducting transition temperature of Mgi-^LixB2 // Physica C , 2001, Vol. 361, N 2, 91.

294. Karpinski J., Zhigadlo N., Katrych S., Batlogg B., Tortello M., Rogacki K., Puzniak R. MgB2 single crystals substituted with Li and with Li-C: Structural and superconducting properties // Phys. Rev. B, 2008, Vol. 77, N 21, 214507.

295. Suemitsu N., Masui T., Lee S., Tajima S. Mn substitution effect on superconducting properties of MgB2 single crystals // Physica C, 2006, Vol. 445-448, P. 39.

296. Karpinski J., Zhigadlo N. D., Katrych S., Puzniak R., Rogacki K., Gonnelli R. Single crystals of MgB2: Synthesis, substitutions and properties // Physica C, 2007, Vol. 456, N 1-2, P. 3.

297. Masui T., Lee S., and Tajima S. Carbon-substitution effect on the electronic properties of MgB2 single crystals // Phys. Rev. B, 2004, Vol. 70, N 2, 024504.

298. Wilke R. H. T., Bud'ko S. L., Canfield P. C., and Finnemore D. K., Suplinskas Raymond J., Hannahs S. T. Systematic Effects of Carbon Doping on the Superconducting Properties of Mg(Bi.xCx)2 // Phys. Rev. Lett., 2004, Vol. 92, N 21, 217003.

299. Gurevich A. Enhancement of the upper critical field by nonmagnetic impurities in dirty two-gap superconductors // Phys. Rev. B, 2003, Vol. 67, N 18, 184515.

300. Erwin S. C. and Mazin I. I. Toward one-band superconductivity in MgB2 // Phys. Rev. B, 2003, Vol. 68, N 13, 132505.

301. Kortus J., Dolgov O. V., and Kremer R. K., Golubov A. A. Band Filling and Interband Scattering Effects in MgB2: Carbon versus Aluminum Doping // Phys. Rev. Lett., 2005, Vol. 94, N 2, 027002.

302. Eisterer M., Zehetmayer M., Tonies S., Weber H. W., Kambara M., Babu N. H., Cardwell D. A., and Greenwood L. R. Neutron irradiation of MgB2 bulk superconductors // Supercond. Sci. Technol., 2002, Vol. 15, N 2, L9.

303. Zehetmayer M., Eisterer M., Jun J., Kazakov S. M., Karpinski J., Birajdar В., Eibl O., and Weber H. W. Fishtail effect in neutron-irradiated superconducting MgB2 single crystals // Phys. Rev. B, 2004, Vol. 69, N 5, 054510.

304. Карькин A. E., Воронин В. И., Дьячкова Т. В., Кадырова Н. И., Тютюник А. П., Зубков

305. B. Г., Зайнулин Ю. Г., Садовский М. В., Гощицкий Б. Н. Сверхпроводящие свойства атомно-разупорядоченного соединения MgB2 // Письма в ЖЭТФ, 2001, т. 73, № 10, с. 640.

306. Belitz D. Theory of disorder-induced increase and degradation of superconducting Tc II Phys. Rev. В., 1987, Vol. 36, N 1, P. 47

307. Putti M., E.Galleani d'Agliano, D.Marre, F.Napoli, M.Tassisto, P.Manfrinetti, A.Palenzona,

308. C.Rizzuto, S.Massidda. Electron transport properties of MgB2 in the normal state // Eur. Phys. J. В., 2002, Vol 25, P 439.

309. Canfield P. C., Finnemore D. K., Bud'ko S. L., Ostenson J. E., Lapertot G., Cunningham C. E., and Petrovic C. Superconductivity in Dense MgB2 Wires // Phys. Rev. Lett., 2001, Vol. 86, N 11, P. 2423.

310. Lee S., Mori H., Masui Т., Eltsev Y., Yamamoto A., and Tajima S. Growth, Structure Analysis and Anisotropic Superconducting Properties of MgB2 Single Crystals // J. Phys. Soc. Jpn., 2001, Vol. 70, N8, P. 2255.

311. Angst M., Puzniak R., Wisniewski A., Jun V., Kazakov S. M., Karpinski J., Roos J., and Keller H. Temperature and Field Dependence of the Anisotropy of MgB2 // Phys.Rev.Lett., 2002, Vol. 88, N 16, 167004.

312. Karpinski J., Kazakov S. M., Jun J., Angst M., Puzniak R., Wisniewski A., and Bordet P. Single crystal growth of MgB2 and thermodynamics of Mg-B-N system at high pressure // Physica C, 2003, Vol. 385, N 1-2, P. 42.

313. Blank D. H. A., Hilgenkamp H., Brinkman A., Mijatovic D., Rijnders G. and Rogalla H. Superconducting Mg-B films by pulsed laser deposition in an in-situ two-step process using multi-component targets // Appl. Phys. Lett., 2001, Vol. 79, N 3, P. 394.

314. Кулик И. О., Янсон И. К. Эффект Джозефсона в сверхпроводящих туннельных структурах // М.: Наука, 1970, 272 с.

315. Edison S.p.A patent pending.

316. Clark J. Experimental Comparison of the Josephson Voltage-Frequency Relation in Different Superconductors // Phys. Rev. Lett., 1968, Vol. 21, N 23, P. 1566.

317. Лихарев К. К., Якобсон Л. А. Динамические свойства сверхпроводящих нитей конечной длины // ЖЭТФ, 1975, Т. 68, № 3, С. 1150.

318. Schmidt Н., Zasadzinski J. F., Gray К. E., and Hinks D. G. Evidence for Two-Band Superconductivity from Break-Junction Tunneling on MgB2 // Phys. Rev. Lett., 2002, Vol. 88, N 12, 127002.

319. Badr M. H., Freamat M., Sushko Y., Ng K.-W. Temperature and field dependence of the energy gap of MgB2/Pb planar junctions // Phys. Rev. B, 2002, Vol. 65, N 18, 184516.

320. Iavarone M., Karapetrov G., Koshelev A. E., Kwok W. K., Crabtree G. W., and Hinks D. G., Kang W. N., Choi Eun-Mi, Kim Hyun Jung, Kim Hyeong-Jin, and Lee S. I. Two-Band Superconductivity in MgB2 // Phys. Rev. Lett., 2002, Vol. 89, N 18, 187002.

321. Slabo P., Samuely P., Kacmarcik J., Klein T., Marcus J., Fruchart D., Miraglia S., Marcenat C., and Jansen A. G. M. Evidence for Two Superconducting Energy Gaps in MgB2 by Point-Contact Spectroscopy // Phys.Rev.Lett., 2001, Vol. 87, N 13, 137005.

322. Sologubenko A. V., Jun J., Kazakov S. M., Karpinski J., and Ott H. R. Thermal conductivity of single-crystalline MgB2 // Phys. Rev. B, 2002, Vol. 66, N 1, 014504.

323. Sologubenko A. V., Jun J., Kazakov S. M., Karpinski J., and Ott H. R. Temperature dependence and anisotropy of the bulk upper critical field Hc2 of MgB2 // Phys. Rev. B, 2002, Vol. 65, N 18, 180505(R).

324. Dahm T., Graser S., Iniotakis C., and Schopohl N. Spectrum of low-energy excitations in the vortex state: Comparison of the Doppler-shift method to a quasiclassical approach // Phys. Rev. B, 2002, Vol. 66, N 14, 144515.

325. Golubov A. A., private comm.

326. Koshelev A. E. and Golubov A. A. Mixed State of a Dirty Two-Band Superconductor: Application to MgB2 // Phys. Rev. Lett., 2003, Vol. 90, N 17, 177002.

327. Dahm T., and Schopohl N. Fermi Surface Topology and the Upper Critical Field in Two-Band Superconductors: Application to MgB2 // Phys. Rev. Lett., 2003, Vol. 91, N 1, 017001.

328. Eskildsen M. R., Kugler M., Tanaka S., Jun J., Kazakov S. M., Karpinski J., and Fischer 0. Vortex Imaging in the n Band of Magnesium Diboride // Phys. Rev. Lett., 2002, Vol. 89, N 18,187003.

329. Bouquet F., Wang Y., Sheikin I., Plackowski T., and Junod A., Lee S., and Tajima S. Specific Heat of Single Crystal MgB2: A Two-Band Superconductor with Two Different Anisotropies // Phys. Rev. Lett., 2002, Vol. 89, N 25, 257001.

330. Dahm T., Graser S., Schopohl N. Fermi surface topology and vortex state in MgB2 // cond-mat/0304194, 2003.

331. Bugoslavsky Y., Miyoshi Y., Perkins G. K., Caplin A. D., Cohen L. F., Pogrebnyakov A. V., Xi X. X. The effect of magnetic field on the two superconducting gaps in MgB2 // cond-mat/0307540, 2003.

332. Bugoslavsky Y., Miyoshi Y., Perkins G. K., Caplin A. D., Cohen L. F., Pogrebnyakov A. V., and Xi X. X. Electron diffusivities in MgB2 from point contact spectroscopy // Phys. Rev. B, 2005, Vol. 72, N 22, 224506.

333. Ribeiro R. A., Bud'ko S. L., Petrovic C., Canfield P. C. Carbon doping of superconducting magnesium diboride // Physica C, 2003, Vol. 384, N 3, P. 227.

334. Avdeev M., Jorgensen J. D., Ribeiro R. A., Budko S. L., Canfield P. C. Crystal chemistry of carbon-substituted MgB2 // Physica C, 2003, Vol. 387, N 3-4, P. 301.

335. Lee S., Masui Т., Yamamoto A., Uchiyama H., Tajima S. Carbon-substituted MgB2 single crystals // Physica C, 2003, Vol. 397, N 1-2, P. 7.

336. Holanova Z., Slabo P., Samuely P., Wilke R. H. Т., Bud'ko S. L., and Canfield P. C. Systematic study of two-band/two-gap superconductivity in carbon-substituted MgB2 by point-contact spectroscopy // Phys. Rev. B, 2004, Vol. 70, N 6, 064520.

337. Samuely P., Hol'anova Z., Szabo P., Kacmarcik J., Ribeiro R. A., Bud'ko S. L., and Canfield P. C. Two-band/two-gap superconductivity in carbon-substituted MgB2 evidenced by point-contact spectroscopy // Phys. Rev. B, 2003, Vol. 68, N 2, 020505(R).

338. Ohmichi E., Masui Т., Lee S., Tajima S., and Osada T. Enhancement of Irreversibility Field in Carbon-substituted MgB2 Single Crystals // J. Phys. Soc. Jpn., 2004, Vol. 73, N 8, P. 2065.

339. Singh P. P. Carbon doping in MgB2: role of boron and carbon p^) bands // Solid State Commun., 2003, Vol. 127, N 4, P. 271.

340. Sakuntala Т., Deb S. K., Bharathi A., Balaselvi S. Jemima, Sundar C. S. and Hariharan Y. Raman Studies on MgB2.xCx // cond-mat/0309400, 2003.

341. Putti M., Galleani E., Pallecchi I., Bernini C., Manfrinetti P., Palenzona A., Affronte M. Thermal properties of MgB2: the effect of disorder on gap amplitudes and relaxation times of7i and о bands // cond-mat/0306137.

342. Birajdar В., Wenzel Т., Manfrinetti P., Palenzona A., Putti М., and Eibl О. Al-alloyed MgB2: correlation of superconducting properties, microstructure, and chemical composition // Supercond. Sci Technol., 2005, Vol. 18, N 4, P. 572.

343. Pallecchi I., Braccini V., Galleani d'Agliano E., Monni M., Siri A. S., Manfrinetti P., Palenzona A., and Putti M. Multiband magnetotransport in the normal state of MgB2 // Phys. Rev. B., 2005, Vol. 71, N 10, 104519.

344. Lee S., Masui T., Yamamoto A., Uchiyama H. and Tajima S. Crystal growth of C-doped MgB2 superconductors: accidental doping and inhomogeneity // Physica C, 2004, Vol. 412414, part 1,P. 31.

345. Zwicknagl G. E. and Wilkins J. W. Measured Width of Superconducting Transition: Quantitative Probe of Macroscopic Inhomogeneities // Phys. Rev. Lett., 1984, Vol. 53, N 13, P.1276"

346. Slabo P., Samuely P., Hol'anova Z., Bud'ko S., Canfield P. C., and Marcus J. Point-contact spectroscopy of Al- and C-doped MgB2. Superconducting energy gaps and scattering studies // cond-mat/0604342, 2006.

347. Giubileo F., Bobba F., Scarfato A., Cucolo A. M., Kohen A., Roditchev D., Zhigadlo N. and Karpinski J. Local Tunneling Study of Three-Dimensional Order Parameter in the 7i-band of Al-doped MgB2 Single Crystals, cond-mat/0604354, 2006.

348. Thomas Joseph P. Jiji, and Singh Prabhakar P. Mn and Fe Impurities in MgB2 // cond-mat/0512675, 2005.

349. Xu S., Moritomo Y., Kato K., and Nakimura A. Mn-Substitution Effects on MgB2 Superconductor // J. Phys. Soc. Jpn., 2001, Vol. 70, N 7, P. 1889.

350. Golubov A. A., Brinkman A., Dolgov O. V., Kortus J., and Jepsen O. Multiband model for penetration depth in MgB2 // Phys. Rev. B, 2002, Vol. 66, N 5, 054524.

351. Shiba H. Classical Spins in Superconductors // Prog. Theor. Phys., 1968, Vol. 40, N 3, P. 435.

352. Schachinger E. and Carbotte J. P. Quasiparticle density of states in superconducting alloys with localized states within the gap // Phys. Rev. B, 1984. Vol. 29, N 1, P. 165.

353. Moca C. P. and Horea C. Localized states within the gap in a two-band superconductor // Phys. Rev. B, 2002, Vol. 66, N 5, 052501.

354. Bernardini F., private comm.

355. Блатт Дж., Вайскопф В. Теоретическая ядерная физика // М.: Иностранная литература, 1954. 658 с.

356. Wilke R. Н. Т., Budko ., S. L., and Canfield Р. С., Farmer J., Hannahs S. T. Systematic study of the superconducting and normal-state properties of neutron-irradiated MgB2 // Phys. Rev. B, 2006, Vol. 73, N 13, 134512.

357. Camerlingo C., Scardi P., Tosello C., and Vaglio R. Disorder effects in ion-implanted niobium thin films // Phys. Rev. B, 1985, Vol. 31, N 5, P. 3121.

358. Tanabe K., Asano H., and Michikami O. Josephson properties of NbiGe/oxide/Pb tunnel junctions // Appl. Phys. Lett., 1984, Vol. 44, N 5, P. 559.

359. Kaczorowski D., Zaleski A. J., Zogal O. J., Klamut J. Incipient superconductivity in TaB2 // cond-mat/0103571, 2001.

360. Kaczorowski D., Klamut J., Zaleski A. J. Some comments on superconductivity in diborides // cond-mat/0104479v 1, 2001.

361. Medvedeva N. I., Ivanovskii A. L., Medvedeva J. E., Freeman A. J. Electronic structure of superconducting MgB2 and related binary and ternary borides // Phys. Rev. B, 2001, Vol. 64, N 2, 020502.

362. Vajeeston P., Ravindran P., Ravi C., Asokamani R. Electronic structure, bonding, and ground-state properties of AlB2-type transition-metal diborides // Phys. Rev. B, 2001, Vol. 63, N4, 045115.

363. Ogita N., Kariya Т., Hiraoka H., Nagamatsu J., Muranaka Т., Takagiwa H., Akimitsu J., Uda-gawa M. Micro-Raman scattering investigation of MgB2 and RB2 (R=A1, Mn, Nb and Ti) // cond-mat/0106147, 2001.

364. Gasparov V. A., Sidorov N. S., Zverkova 1.1., Kulakov M. P. Electron transport in Diborides: Observation of Superconductivity in ZrB2 // JETP Lett., 2001, Vol. 73, N 10, P. 601.

365. Oguchi T. Cohesion in A1B2-Type Diborides: A First-Principles Study // J. Phys. Soc. Jpn., 2002, Vol. 71, N6, P. 1495.

366. Yamamoto A., Takao C., Masui Т., Izumi M., Tajima S. High-pressure synthesis of superconducting №>1-дВ2 (x=0-0.48) with the maximum Tc=92 К // Physica C, 2002, Vol. 383, N 3, P. 197.

367. Fisk Z. Superconducting borides // Boron-rich solids. American Institute of Physics (AIP) Conference Proceedings, 1990, Vol. 231, N 1, P. 155.

368. Young D. P., Goodrich R. G., Adams P. W., Chan J. Y., Fronczek F. R., Drymiotis F., and Henry L. L. Superconducting properties of BeB2 75 // Phys. Rev. B, 2002, Vol. 65, N 18, 180518(R).

369. Escamilla R., Lovera O., Akachi Т., Duran A., Falconi R., Morales F., and Escudero R. Crystalline structure and the superconducting properties of NbB2+x // J. Phys.: Condens. Matter, 2004, Vol. 16, N 32, P. 5979.

370. Matthias В. Т., Geballe Т. H., Andres K., Corenzwit E., Hull G., Maita J. P. Superconductivity and Antiferromagnetism in Boron-Rich Lattices // Science, 1968, Vol. 159, N 3814, P. 530.

371. Шеин И. P., Ивановский А. Л. Зонная структура сверхпроводящих додэкаборидов YBi2 и ZrBi2 // ФТТ, 2003, т. 45, № 8, с. 1364.

372. Шеин И. Р., Медведева Н. И., Ивановский А. Л. Влияниен металлических вакансий на зонную структуру диборидов Nb, Zr и Y // ФТТ, 2003, т. 45, № 9, с. 1541.

373. Donze P., Heiniger F., Muller J., Peter M., and Spitzli P., in 11th Int. Conf. on Low Temp. Phys. LT11, St Andrews (Scotland) 1968, Vol. 2, p. 1021.

374. Chu C. W., and Hill H. H. Boron Isotope Effect in Superconducting Zirconium Dodecaboride // Science, 1968, Vol. 159, N 3820, P. 1227.

375. Fisk Z., Lawson A. C., Matthias В. Т., and Corenzwit E. Superconducting isotope effect in ZrB12 // Phys. Lett., 1971, Vol. 37A, N 3, P. 251.

376. Gasparov V. A., Sidorov N. S., Zver'kova 1.1., Filippov V. В., Lyashenko А. В., and Paderno Yu. В., in 6th Biennial International Workshop on Fullerenes and Atomic Clusters, St. Petersburg, 2003, Book of Abstracts, p. 83.

377. Gasparov V. A., Sidorov N. S., Zver'kova 1.1., Filippov V. В., Lyashenko А. В., and Paderno Yu. В., in 10th International Workshop on Oxide Electronics, Augsburg, September 2003, Book of Abstracts, p. 184.

378. Paderno Y. В., Liashchenko А. В., Filippov V. В., and Dukhnenko A. V. in Proc. Int. Conf. on "Science for Materials in the Frontier of Centuries: Advantages and Challenges" (IPMS NASU), Kiev 2002, P. 347.

379. Leithe-Jasper A., Sato A., and Tanaka T. Refinement of the crystal structure of zirconium dodecaboride, ZrB|2, at 140 К and 293 К // Zeitschrift fur Kristallographie-New Crystal Structures, 2002, Vol. 217, N 3, P. 319.

380. Yukhimenko E., Odintsov V., Kotliar E., and Paderno Yu. Poroshk. Metall. (Kiev), 1971, Vol. 11, P. 52.

381. Matkovich V., Economy J., Giese R., Barrett R. The structure of metallic dodecarborides // Acta Cryst., 1965, Vol. 19, N 6, P. 1056.

382. Allen P. B. New method for solving Boltzmann's equation for electrons in metals // Phys. Rev. B, 1978, Vol. 17, N 10, P. 3725.

383. Mott N. F. The electrical conductivity of transition metals // Proc. Roy. Soc. A (London), 1936, Vol. A153, P. 699.

384. Wilson A. H. The Electrical Conductivity of the Transition Metals // Proc. Roy. Soc. A: Mathematical, Physical and Engineering Science, 1938, Vol. 167, September 23, P. 580.

385. Bader S. D., and Fradin F. Y. Superconductivity in d- and f-band Metals // New York: Plenum, 1976, P. 567.

386. Webb G. B. Low-temperature electrical resistivity of pure niobium // Phys. Rev., 1969, Vol.181, N3, P. 1127.

387. Gasparov V. A., Sidorov N. S., Zver'kova 1.1. Two-gap superconductivity in ZrBi2: Temperature dependence of critical magnetic fields in single crystals // Phys. Rev. B, 2006, Vol. 73, 094510.

388. Scalapino D. J. The electron-phonon interaction and strong-coupling superconductors // Superconductivity, ed. by R. D. Parks, Marcel Dekker Inc, New York, 1969, Vol. 1, P. 449.

389. Gasparov V. A., privat com.

390. Lortz R., Wang Y., Abe S., Meingast C., Paderno Yu. B., Filippov V., and Junod A. Specific heat, magnetic susceptibility, resistivity and thermal expansion of the superconductor ZrBi2 // Phys. Rev. B, 2005, Vol. 72, N 2, 024547.

391. Wang Y., Lortz R., Paderno Yu., Filippov V., Abe S., Tutsch U., and Junod A. Specific heat and magnetization of a ZrBi2 single crystal: Characterization of a type-II/1 superconductor // Phys. Rev. B, 2005, Vol. 72, N 2, 024548.

392. Mazin I. I. Intercalant-Driven Superconductivity in YbC6 and CaC6 // Phys. Rev. Lett., 2005, Vol. 95, N22, 227001.

393. Mazin I. I., Boeri L., Dolgov O. V., Golubov A. A., Bachelet G. B., Giantomassi M., Andersen O. K. Unresolved problems in superconductivity of CaC6 // Physica C, 2007, Vol. 460462, part 1, P. 116.

394. Calandra Matteo and Mauri Francesco. Theoretical Explanation of Superconductivity in C6Ca // Phys. Rev. Lett., 2005, Vol. 95, N 23, 237002.

395. Hinks D. G., Rosenmann D., Claus H., Bailey M. S., and Jorgensen J. D. Large Ca isotope effect in the CaC6 superconductor // Phys. Rev. B, 2007, Vol. 75, N 1, 014509.

396. Boeri Lilia, Bachelet Giovanni B., Giantomassi Matteo, Andersen Ole K. Electron-phonon interaction in graphite intercalation compounds // Phys. Rev. B, 2007, Vol. 76, N 6, 064510.

397. Weller T. E., Ellerby M., Saxena S. S., Smith R. P., and Skipper N. T. Superconductivity in the intercalated graphite compounds C6Yb and CeCa // Nphys, 2005, Vol. 1, N 1, P. 39.

398. Emery N., Herold C., d'Astuto M., Garcia V., Bellin Ch., Mareche J. F., Lagrange P., and Loupias G. Superconductivity of Bulk CaC6 // Phys. Rev. Lett., 2005, Vol. 95, N 8, 087003.

399. Bergeal N., Dubost V., Noat Y., Sacks W., and Roditchev D., Emery N., Herold C., Mareche J-F., and Lagrange P., Loupias G. Scanning Tunneling Spectroscopy on the Novel Superconductor CaC6 // Phys. Rev. Lett., 2006, Vol. 97, N 7, 077003.

400. Lamura G., Aurino M., Cifariello G., Di Gennaro E., and Andreone A., Emery N., Herold C., Mareche J.-F., and Lagrange P. Experimental Evidence of s-Wave Superconductivity in Bulk CaC6 // Phys. Rev. Lett., 2006, Vol. 96, N 10, 107008.

401. Kim J. S., Kremer R. K., Boeri L., Razavi F. S. Specific Heat of the Ca-Intercalated Graphite Superconductor CaC6 // Phys. Rev. Lett., 2006, Vol. 96, N 21, 217002.

402. Csanyi G., Littlewood P. B., Nevidomskyy A. H., Pickard C. J. and Simons B. D. The role of the interlayer state in the electronic structure of superconducting graphite intercalated compounds // Nature Physics, 2005, Vol. 1, N 1, P. 42.

403. Sanna A., Profeta G., Floris A., Marini A., Gross E. K. U., and Massidda S. Anisotropic gap of superconducting CaC6: A first-principles density functional calculation // Phys. Rev. B, 2007, Vol. 75, N 2, 020511 (R).