Экспериментальное исследование транспортных свойств гетерогенных ВТСП с магнитным упорядочением в межкристаллитных границах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

ПОПКОВ СЕРГЕИ ИВАНОВИЧ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ

СВОЙСТВ ГЕТЕРОГЕННЫХ ВТСП С МАГНИТНЫМ УПОРЯДОЧЕНИЕМ В МЕЖКРИСТАЛЛИТНЫХ ГРАНИЦАХ

01 04 07 - физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата физико - математических наук

Красноярск - 2007

003071768

Работа выполнена в Институте физики им Л В Киренского СО РАН и в Сибирском Государственном Аэрокосмическом Университете им М Ф Решетнева

Научный руководитель

кандидат физико-математических наук Петров М И

Официальные оппоненты доктор физико - математических наук

Патрин Г С

доктор физико - математических наук Прошин Ю Н

Ведущая организация

Омский государственный университет

им Ф М Достоевского (г Омск)

Защита состоится ¿V ¿¿у^//'Л 2007 г в ^.'У^часов на заседании диссертационного совета Д 003 055 02 по защитам диссертаций при Институте физики им Л В Киренского СО РАН Адрес 660036,г Красноярск, Академгородок С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики им Л В Киренского СО РАН

Автореферат разослан " " ^¿¿-¿.-К. 2007г

Ученый секретарь диссертационного совета доктор физ - мат наук

Втюрин А Н

Общая характеристика работы

Актуальность

Многочисленные исследования транспортных и магнитных свойств поликристаллических двухфазных композитных материалов на основе как ВТСП, так и НТСП показали, что эти материалы можно рассматривать как искусственно созданную сеть джозефсоновских переходов Сверхпроводящий ингредиент композита формирует «берега» джозефсоновского перехода, а несверхпроводящий ингредиент - барьеры, разделяющие сверхпроводящие кристаллиты Композитные материалы на основе как ВТСП, так и НТСП, в которых слабая связь формируется металлом, полупроводником или диэлектриком, изучены достаточно полно Кроме этого, в литературе есть ряд работ, в которых изучалось влияние парамагнитных примесей внедренных в несверхпроводящую прослойку джозефсоновских переходов на их транспортные свойства Однако, экспериментальных работ, в которых бы изучались транспортные свойства джозефсоновских переходов при плавном изменении характера магнитного упорядочения в диэлектрическом барьере (парамагнетик - суперпарамагнетик - ферри или ферромагнетик), в литературе нет, что обуславливает актуальность данной работы

Целью данной работы явилось экспериментальное изучение влияния магнитных центров рассеяния несверхпроводящего компонента Уз(А11_хРех)5012 и трансформации магнитных свойств таких соединений на транспортные свойства композитов Узм1и1мВа2Сиз07+Уз(А11-хРех)5012 представляющих сеть

джозефсоновских переходов типа сверхпроводник - ферри-парамагнетик- сверхпроводник А именно

Синтезировать ингредиенты композитов УзмЬишВагСизО? - ВТСП, Уз(А11-хРех)5012 (где х принимает значения от 0 до - ряд соединений имеющих структуру граната Провести необходимый анализ

полученных ингредиентов (структурные исследования и магнитные измерения)

2 Из полученных ингредиентов синтезировать композиты с разным объемным содержанием несверхпроводящего компонента

3 Провести измерения магнитных (М(Н,Т)) и транспортных свойств (ВАХ, ^1с(Т), Я(Т,Н)) полученных композитов

Научная новизна работы

1 Синтезированы двухфазные композитные образцы на основе ВТСП (УВСО 1-2-3) в которых в качестве второго (несверхпроводящего) ингредиента использовались соединения структуры граната У3(А11_ хРех)5012 В данном соединении (УзСА^.хРехЬО-^) при изменении концентрации железа х изменяется тип магнитного упорядочения от ферри (при х=1) до парамагнитного (при малых х), при этом кристаллическая структура остается неизменной

2 На основании исследований транспортных свойств композитов (температурных зависимостей электросопротивления, ВАХ) с разным объемным содержанием соединения УзРвБСЬг, а также с различными значениями концентрации железа х в соединении У3(А11-хРех)5012 показано подавление сверхпроводящих свойств слабых связей При этом обнаружено необычное поведение температурных зависимостей электросопротивления в некотором температурном интервале Тс-Тм ниже температуры сверхпроводящего перехода ВТСП гранул

3 Доказано, что в температурном интервале Тс - Тт имеет место только одночастичное туннелирование, как и выше Тс Ниже температуры Тт протекание тока обусловлено джозефсоновским туннелированием

4 Впервые получена зависимость критического тока двухфазных ВТСП композитов с соединением Уз(А11-хРех)5012 от концентрации железа х (т е от типа магнитного упорядочения в несверхпроводящем ингредиенте) в данном соединении

5 Из семейства температурных зависимостей электросопротивления определена пороговая концентрация железа х = 0 15 в композитах 92 боб %Уз/41_и1/4Ва2СизС>7 + 7 боб %Уз(А11 хРех)5012при которой режим джозефсоновского туннелирования сменяется на режим одночастичного туннелирования Практическая ценность

Исследован широкий спектр образцов, как с изменением объемного содержания, так и с концентрацией парамагнитных центров внутри джозефсоновского контакта Это позволяет целенаправленно выбрать соединения с необходимым комплексом свойств, которые могут быть использованы в качестве активных элементов современной электроники в удобной, для практического использования, области температур

На защиту выносятся.

1 Результаты магнитных и мессбауэровских исследований соединений Уз^Ь-хРе^О^ использующихся в качестве несверхпроводящего ингредиента ВТСП композитов

2 Результаты исследования транспортных и магнитных свойств композитов 85%Уз/41и1/4Ва2Сиз07 + 15%У3А15012 и 85%У3/41и1/4Ва2Си307 + 15%У3Ре5012

3 Результаты исследования влияния объемной концентрации ферримагнитной компоненты на транспортные свойства композитов ббУоУзм^мВагСизОг + \/%У3Ре5012, где V =3 75, 7 5, 15, 30

4 Результаты исследования транспортных свойств серии композитов 92 бУоУзмЬишВагСизО? + 7 5%Уз(А11.хРех)5012, где х меняется от 0 до 1

Апробация

Материалы диссертации были представлены на международных конференциях по ВТСП Moscow International Symposium on Magnetism (Moscow, June 25-30, - 2005 P 658-659), 8th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity and High Temperature Superconductors (Dresden, Germany July 9-14 2006 )

Публикации

По теме диссертации опубликовано 4 работы Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений, содержит 100 стр машинописного текста, включая 31 рисунок и список цитированной литературы (84 наименования)

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении указана актуальность темы, сформулирована цель, показаны новизна и практическая ценность исследований, приведена аннотация полученных результатов и структура диссертации В первом разделе проведен обзор теоретических и экспериментальных работ, в которых исследуются джозефсоновские структуры с магнитным упорядочением в несверхпроводящем слое, обладающем различным типом проводимости (металл, диэлектрик, полупроводник) Рассмотрены работы по исследованию как одиночных джозефсоновских контактов на основе НТСП и ВТСП, так и сети джозефсоновских контактов, реализованной в поликристаллических двухфазных сверхпроводящих композитах В конце обзора дана постановка задачи

Во втором разделе приведены методики синтеза ингредиентов (Уз/4Ьи1мВа2СизОг и Уз(А11-хРех)б012) и композитных образцов на основе ВТСП, а так же результаты рентгеноструктурного анализа полученных ингредиентов и композитов Далее в разделе описаны

экспериментальные методики измерения транспортных характеристик поликристаллических композитных ВТСП при различных температурах, основанные на стандартном 4-х зондовом методе К ним относятся плотность критического тока, электросопротивление, вольт-амперные характеристики (ВАХ) Здесь же приведены основные технические характеристики вибрационного магнетометра, на котором проводились магнитные измерения исходных компонентов и композитов с их использованием Далее в разделе приведены результаты магнитных и мессбауэровских измерений гранатов Y3(Ah xFex)50i2 В результате магнитных измерений был получен вывод о том, что образцы с содержанием железа х=1 0 - образец Gr(1 0) и х=0 8 - Gr(0 8) являются ферримагнитными Величины намагниченности насыщения и магнитного момента на атом железа составили 40 эме/г, 5 01 рв — образец Gr(1 0) и 10 эме/г, 1 73рв - образец Gr(0 8) соответственно, что совпадает с литературными данными [1] Образцы, в которых значения концентрации железа лежат в интервале 0 6<х<0 15, демонстрируют суперпозицию ферри- и парамагнитной составляющих Образцы с х < 0 15 парамагнитны, что ранее было так же показано с помощью электронного парамагнитного резонанса [2] Температурные зависимости намагниченности подтвердили сделанные выводы Так же из зависимостей М(Т) удалось определить значения температуры Кюри для образцов Gr(0 6) и Gr(0 4) которые составили 213 и 12 К соответственно Мессбауэровские измерения при комнатной температуре показали для образцов Gr(1 0), Gr(0 8) - типичные спектры железо-иттриевого граната [3] На спектрах образцов Gr(0 6)-Gr(0 025) наблюдается парамагнитное квадрупольное расщепление Величины квадрупольных расщеплений и изомерных сдвигов типичны для структуры граната и совпадают с литературными данными [3]

В третьем разделе приведены результаты экспериментального исследования транспортных и магнитных свойств композитов с аллюмо-

иттриевым и железо-иттриевым гранатами (85об "/оУзмЬишВагСизОт + 15об %УзА15012, обозначение - S+15Gr(0 0) и 85об %Y3/4Lui/4Ba2Cu307 + 15об %Y3Fe50i2, обозначение - S+15Gr(1 0)) Композит с Y3AI5O12 играет роль т н «реперного» образца, его транспортные характеристики схожи с полученными на ВТСП композитах с диэлектриком СиО [4] Получены кардинальные отличия в поведении температурных зависимостей электросопротивления р(Т) для данных образцов S+15Gr(0 0) и S+15Gr(1 0) (рис 1) Ниже температуры сверхпроводящего перехода ВТСП кристаллитов Тс=93 5К для композита S+15%Gr(1 0) наблюдается квази-полупроводниковое ход зависимости р(Т), имеющий место выше Тс для обоих образцов Зависимость р(Т) образца S+Gr(0 0) типична для сети слабых связей S-I-S типа [4] При сравнении результатов полевых измерений намагниченности удалось получить зависимости М(Н) от фазы ВТСП в данных композитах (рис 2) При получении диамагнитного отклика от фазы ВТСП в композите S+15%Gr(1 0) из интегральной кривой М(Н) при Т=4 2К был вычтена кривая М(Н) при Т=100К (т е отклик от ферримагнетика) Объем редуцированного из-за близости ферримагнетика слоя ВТСП составил ~ 30% Таким образом из рис 2 видно, что диамагнитный отклик от фазы ВТСП образца S+15%Gr(0 0) больше чем образца S+15%Gr(1 0)

5 100 ^ 80 Я. 60

40

120

20 О

О SO 100 150 200 250 300

Т, К

РпсЛ Темпера г\рныс ¿ависимосии »лек-ipocoiipoi 1ШЛСНН31 образцов S-HSGt (0.0) - 1 и S-MSOr(l.O) - 2.

.4 -3 -2 -J о I 2 3 4 JI к')

Рис.2 Полевые кшисимосш памаишмсшюсш ог I ранул BTCI1 образцов S+15Gr(0.0) -греуюлышки и S+15Gr(1.0) - кружки.

В четвертом разделе приведено исследование транспортных свойств композитов с ферримагнетиком Y3FesOi2 при разной объемной концентрации граната в композите 3 75, 7 5, 15, 30 об % На рис 3, 4, 5 приведены температурные зависимости электросопротивления образцов S+3 75%Gr(1 0), S+7 5%Gr(1 0), S+15%Gr(1 0) снятые при разных значениях измерительных токов Температура Тс1 (рис 3) соответствует «концу» сверхпроводящего перехода ВТСП кристаллитов и для всех образцов равна Тс1=91 5К Легко видеть, что в температурном диапазоне Tc1-Tm зависимости р(Т) не чувствительны к измерительному току и показывают квази-полупроводниковых ход, как было показано в разделе 3 Указанная на рисЗ, 4, 5 температура Тт соответствует температуре при которой зависимости р(Т) вновь становятся функциями транспортного тока Значение температуры Тт сдвигается в область низких температур с увеличением объемного содержания феррит граната в композите Такой же эффект наблюдается если изменять приложенное магнитное поле при постоянном измерительном токе На рис 6 приведены ВАХ композита S+15%Gr(1 0) хорошо видно, что в температурном диапазоне Тс1 - Тт ВАХ пинены То же наблюдается и

на остальных композитах Зависимости р(Т) образца 5+30%Сг(1 0) имеют полупроводниковый характер во всем температурном диапазоне, т е при данной объемной концентрации \/=30об % ферримагнетика сверхпроводящие свойства ВТСП кристаллитов полностью разрушены Таким образом, в разделе показан значительный эффект влияния объемной концентрации ферримагнетика на транспортные свойства сети джозефсоновских слабых связей Б-Р-Б типа Так как нелинейность ВАХ является неотъемлемой характеристикой слабых связей, то можно сделать вывод, что в температурном диапазоне Тс1 - Тт транспортный ток протекает не за счет джозефсоновского, а за счет одночастичного туннелирования, то когерентность сверхпроводящих берегов слабых связей в композите разрушена Аналогичный эффект наблюдался в работе [5] на слоистой системе ЫЬ/А1/Сс1/А1/ЫЬ При изменении толщины слоя вс) температура Тт так же сдвигалась в область низких температур

т, К

Рис.3 Температурные зависимости электросопротивления образца 8+3.75Сг(1.0) при значениях транспортного тока ] справа налево 27.5; 55; 138; 275; 550 чА/см2

т, к

Рис.4 Темпераiypubie зависимое!и электросопротивления образца S+7.5Gr(J.O) при значениях транспортного тока j снизу вверх 4.5; 45; 89; 178; 267; Э56; 444 мА/см2

200 1

о 150

Р; 100

W // 1 ^^^^^^

cL 50 / Тт

1

0 I , i

О 20 40 60 80 100 Т. К

Рис.5 Температурные зависимости электросопротивления образна S+15Gr(1.0) при значениях транспортного тока j снизу вверх 1.5; 7.7; 15; 77; 150; 600 мА/см*

Ю

8 Л 4

7

О

о

4 2 К * -* Ю к

ж

. -- " 77 4к

4 6 .1, мЛ

X 10

Рис.6 ВАХ образца 8+15Сг(1.0) снятые в различных температурах Т—4.2; 10; 20: 77,4 К

В пятом разделе представлены результаты исследования транспортных свойств сети слабых связей при частичном замещении в несверхпроводящем ингредиенте УзА^СЬг ионов А13+ ионами Ре3+ В то же время, остается неизменной объемная концентрация несверхпроводящего ингредиента в композите Приведены результаты экспериментального исследования транспортных свойств серии композитов 92 боб %Уз/41_ишВа2Сиз07 + 7 боб %У3(А11.хРех)5012, где концентрация железа (Ре) х изменяется от 0 (УзА^О^) до 1 (УзРевО^) При этом реализуется кроссовер по магнитному упорядочению (парамагнетик -ферримагнетик) в несверхпроводящем ингредиенте при фиксированной эффективной толщине прослойки джозефсоноских контактов в композитах 92 боб УоУзмЫшВагСизО? +7 боб %У3(А11.хРех)5012 На рис 7 представлены зависимости электросопротивления от температуры при разных измерительных токах для образцов с малыми х < 0 15 (8+Сг(0), Б+Ог(0 003), 3-Сг(0 025), 8ЧЗг{01),) Из представленных, на рис 7,

графиков видно, что зависимости R(T) типичны для сети слабых S-I-S связей [4], а увеличение концентрации х от образца к образцу сдвигает температуру обнуления сопротивления к более низким значениям Так же из графиков (рис 7) можно видеть, что кривые R(T) чувствительны к незначительным изменениям транспортного тока, при чем, при больших х те же значения транспортного тока сильнее сдвигают точку обнуления сопротивления В образцах, где х SO 15 (рис 8) появляется дополнительный участок Tc1-Tm, как это имеет место для композитов (S+3 75Gr(1), S+7 5Gr(1), S+15Gr(1)) На рис 8 представлены зависимости R(T) композитов (S+7 5Gr(0 15), S+7 5Gr(0 3), S+7 5Gr(0 4), S+7 5Gr(0 8)) при различных измерительных токах j Видно, что при увеличении х ширина диапазона Тс1 - Тт увеличивается Транспортные свойства композитов с большим содержанием железа (xso 15) в температурном диапазоне ниже Тт аналогичны таковым для образца S+7 5Gr(0), т е зависимости R(T) становятся чувствительны к относительно небольшим изменениям измерительного тока На следующем рисунке (рис 9) представлены ВАХ образца S+7 5Gr(0 4) в различных температурных диапазонах Т<ТсО, ТсО<Т<Тт, Тт<Т<Тс, Т>Тс Видно, что в температурном диапазоне Т<Тт ВАХ не линейны, а при температуре Т=5 6К наблюдается критический ток, однако в температурных диапазонах Тт<Т<Тс и Т>Тс наблюдается линейность ВАХ Как было показано в разделе 4, величина эффективной геометрической протяженности несверхпроводящих барьеров d в композитах зависит от объемной концентрации не сверхпроводящего ингредиента Температура Тт чувствительна к эффективной толщине барьера - она понижается с ростом d, т е с изменением объемной концентрации граната в композите V Из рис 8 видно, что температура Тт смещается в область более низких температур по мере замещения алюминия железом в Y3(Ali.xFex)50i2 при фиксированной эффективной толщине не сверхпроводящего слоя d (V=7 боб %) Таким образом, степень замещения атомов алюминия на магнитоактивные атомы железа в этом соединении так же влияет на специфическую температуру Тт При х=0 15

(образец в+Сг(0 15)) на зависимости И(Т) появляется квазиполупроводниковый участок Тс1 - Тт, его протяженность по температуре составляет ~ 2 градуса и растет с увеличением концентрации х от образца к образцу Таким образом, значение х=015 является некоторым критическим значением концентрации железа в соединении Уз(АЬ хРех)5С>12 для протекания сверхпроводящего тока На рис 106 представлен график зависимости протяженности температурного интервала Тс1-Тш от концентрации х Видно линейное увеличение протяженности Тс1-Тт в зависимости отх На следующем рисунке (рис 10а) приведена зависимость плотности критического тока композитов в температуре Т=4 2К от концентрации железа х В логарифмической шкале по практически все точки ложатся на прямую, что указывает на экспоненциальное уменьшение критического тока ^(х)

т, к

Рис,7 Тсм и с р а ту р и ыс зависимое! и элект р о с о и р о ги в л с I ш и образцов 8+7.5Сг(0.0)-А:

8+7.5Сг(0.003)-Б; 8+7.5Сг(0.025)-В; 3+7.5Сг(0.1)-Г в разных транспортных токах.

Г м

1 К

Рис.8 Температурные зависимое ru ЭЛС1С1 роеопротивления образцов S+7.5Gr(0.15)-А; S+7.5Gr((L3)-B; S+7.5Gr(0.4)-B: 8+7.5Сг(0.8)-Г в разных i рансиоргных i оках.

ш

16 12 8 4 О

У л

/г: --¿

' ч.- •

• / s & *¥»♦ * «-W

4

О 5 10 15 20 25 30 I, мА

Рис.9 ВАХ образна S+7.5Gr(0.4) при разных темпера npaxl -5.6К; 2-14К; З-ЗОК; 4-50К; 5-70К; 6-100К.

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

и?

т-Н

ш

о» £

0.0 0,2 0.4 0.6 0.8 1.0 X

Рнс.10 Зависимой!» нлогиосгн критическою тока ]с ооращов от концентрации \ в композитах. Величина |с

приведена в логарифмическом масипабе (А). Зависимоси, н\миерат\ршно шпервала Тс§(91.5К)-Тт о*1 концентрации \ в комнсшпах (Б)

В заключении диссертации сформулированы основные выводы работы

1 Синтезированы двухфазные композитные образцы на основе ВТСП (УВСО 1-2-3) в которых в качестве второго (несверхпроводящего) ингредиента использовались соединения структуры граната Уз(А!1. хРех)5012 В данном соединении ^(АН-хРе^О^) при изменении концентрации железа х изменяется тип магнитного упорядочения от

ферри (при х-\) до парамагнитного (при малых х), при этом кристаллическая структура остается неизменной

2 На основании исследований транспортных свойств композитов (температурных зависимостей электросопротивления, ВАХ) с разным объемным содержанием соединения УзРевО^ в ВТСП композите, а также с различными значениями концентрации железа х в соединении Уз(А11.хРех)5012 показано подавление сверхпроводящих свойств слабых связей При этом обнаружено необычное поведение температурных зависимостей электросопротивления в некотором температурном интервале Тс-Тт ниже температуры сверхпроводящего перехода ВТСП гранул

3 Доказано, что в температурном интервале Тс - Тт имеет место только одночастичное туннелирование, как и выше Тс Ниже температуры Тт протекание тока обусловлено джозефсоновским туннелированием

4 Впервые получена зависимость критического тока двухфазных ВТСП композитов с соединением Уз(А11.хРех)5012 от концентрации железа х (т е от типа магнитного упорядочения в несверхпроводящем ингредиенте) в данном соединении

5 Из семейства температурных зависимостей электросопротивления определена пороговая концентрация железа х = 015 в композитах 92 боб %Уз/4Ьи1/4Ва2Сиз07 + 7 5об %Уз(А11-хРех)5С>12 при которой режим джозефсоновского туннелирования сменяется на режим одночастичного туннелирования

В приложениях приведены результаты работ по автоматизации научного эксперимента выполненных в Институте Физики им Л В Киренского и в Институте физики твердого тела и материаловедения, г Дрезден, Германия

Основные результаты диссертации опубликованы в работах.

К А Шайхутдинов, Д А Балаев, С И Попков, М И Петров Транспортные и магнитные свойства композитов Уз^Ы^ВагСизОу+УзРебО^ , представляющих сеть слабых связей джозефсоновского типа сверхпроводник-ферримагнетик-сверхлроводник // ФТТ -2003 -Т 45 -в 10 -С 1776-1783

К A Shaihutdinov, D A Balaev, D М Gokhfeld, S I Popkov, М I Petrov Transport properties of HTSC-based composites modeling the random networks of Josephson weak links with magneto-active banners // Journal of Low Temperature Physics -2003 -vol 130 -№3/4 -pp 347-382 D A Balaev, К A Shaihutdinov, S I Popkov, M I Petrov The effect of ferromagnetic ordering in insulating component of composites HTSC+ Yttrium Iron Garnet on its transport properties // Solid State Communications -2003 -vol 125 -pp 281-285

Д А Балаев, С И Попков, К А Шайхутдинов, М И Петров Исследование джозефсоновской связи через магнитоакгивный барьер (ферримагнетик, парамагнетик) в композитах Y3/4Lui/4Ba2Cu307+Y3(Ali. xFex)50i2 //ФТТ -2006 -т48 -в 11 -С 1929-1937

Цитированная литература

1 S Geller, Н J Williams, G P Espinosa, R С Sherwood Importance of Intrasublattice Magnetic Interactions and of Substitutional Ion Type in the Behavior of Substituted Yttrium Iron Garnets // The Bell System Technical J -1964 -vol XLIII -№2 -pp 565-623

2 С Y Chen, G J Pogatshnik, Y Chen, M R Kokta Optical and electron paramagnetic resonans studies of Fe impunties in yttrium aluminum garnet crystals // P R В -1988 -vol 38 -№13 -pp 8555-8561

3 Ch S Kim, В Ki Min, S J Kim, S R Yoon, Y R Uhm Crystallographic and magnetic properties of Y3Fe5-*AlxOi2 // J M M M -2003 -vol 254-255 -pp 553-555

4 M И Петров, Д А Балаев, К А Шайхутдинов, Б П Хрусталев Влияние тепловых флуктуаций на резистивные свойства композитов ВТСП + СиО //ФТТ -1997 —т 39 -№11 -С 1956-1957

5 Bourgeois, A Transport in superconductor ferromagnet superconductor junctions dominated by interface resistance / О Bourgeois, P Gandit, A Sulpice, J Chaussy, J Lesueur, X Grison // P R В -2001 -vol 63 -pp 064517-1 -064517-8

Подписано в печать 11 05 2007 Формат 60*84/16 Уел печ л 1,2 Тираж 70 Заказ № 33

Отпечатано в типографии Института физики СО РАН 660036, Красноярск, Академгооодок 50, стр 38, ИФ СО РАН

ВВЕДЕНИЕ.

1 ПРОБЛЕМАТИКА ОБЛАСТИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Сущность проблематики предметной области.

1.2 Теоретические и экспериментальные изучения взаимодействия куперовских пар с магнитными моментами примесей, внедренных в барьер джозефсоновского перехода.

1.2.1 Теоретические работы.

1.2.2 Экспериментальные работы.

1.3 постановка задачи.

2 СИНТЕЗ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИНГРЕДИЕНТОВ КОМПОЗИТОВ. МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ И МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ.

Введение.

2.1 Синтез соединений Уз/Дл^ВАгСизОу, У3(Аь1.хРех)50]2.

2.2 Приготовление композитных образцов У3/4Ьи,/4ВА2Сиз07+УзСАм. хРЕх)5012.

2.3 Методы экспериментальных исследований.

2.4 Магнитные и мёссбауэровские измерения У3(Аь1.хРех)5012.

2.4.1 Магнитные измерения.

2.4.2 Мессбауэровские измерения системы Уз(А11.хРе^50^2.

Выводы.

3 СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ И МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ КОМПОЗИТОВ 85%¥з/4Ш1/4ВА2Сиз07 + 15%У3АЬ5012 И 85%¥3/4Ьи,/4ВА2Си307 + 15%У3РЕ50,2.

Введение.

3.1 Сравнение транспортных свойств ВТСП композитов 8+15%У3Аь5012 И8+15%УзРЕ5012.

3.2 Сравнение магнитных свойств ВТСП композитов 8+15%У3Аь5012 и 8+15%У3Ре50,2.

3.3 Обсуждение результатов.

Выводы.

4 ВЛИЯНИЕ ОБЪЕМНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ФЕРРИМАГНИТНОЙ КОМПОНЕНТЫ НА ТРАНСПОРТНЫЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИТОВ Уз/4Ьи,/4ВА2Сиз07 + У% У3ЕЕ5012, У=3.75; 7.5; 15; 30.

Введение.

4.1 Транспортные свойства композитов с различным объемным содержанием железо-иттриевого граната.

4.2 Обсуждение результатов.

Выводы.

5 ЗАВИСИМОСТЬ ТРАНСПОРТНЫХ свойств композитов 92.5%¥з/4Ш,/4ВА2Сиз07 + 7.5%У3(АЬ1.хРЕх)5012 ОТ СОДЕРЖАНИЯ

ЖЕЛЕЗА В СОЕДИНЕНИИ УзСАЬьхЕЕхЬОп.

Введение.

5.1 Транспортные свойства композитов с различным магнитным упорядочением несверхпроводящего ингредиента.

5.2 Обсуждение результатов.

Выводы.

Актуальность

Многочисленные исследования транспортных и магнитных свойств поликристаллических двухфазных композитных материалов на основе как ВТСП, так и НТСП показали, что эти материалы можно рассматривать как искусственно созданную сеть джозефсоновских переходов. Сверхпроводящий ингредиент композита формирует «берега» джозефсоновского перехода, а несверхпроводящий ингредиент - барьеры, разделяющие сверхпроводящие кристаллиты. Композитные материалы на основе как ВТСП, так и НТСП, в которых слабая связь формируется металлом, полупроводником или диэлектриком, изучены достаточно полно. Кроме этого, в литературе есть ряд работ, в которых изучалось влияние парамагнитных примесей внедренных в несверхпроводящую прослойку джозефсоновских переходов на их транспортные свойства. Однако, экспериментальных работ, в которых бы изучались транспортные свойства джозефсоновских переходов при плавном изменении характера магнитного упорядочения в диэлектрическом барьере (парамагнетик -суперпарамагнетик - ферри или ферромагнетик), в литературе нет, что обуславливает актуальность данной работы. Целью данной работы явилось экспериментальное изучение влияния магнитных центров рассеяния в несверхпроводящем компоненте У3(А11.хРех)5012 и влияние магнитных свойств таких соединений на транспортные свойства композитов

Уз/4Ьи1/4Ва2Сиз07+Уз(А11.хРех)5012 моделирующих сеть джозефсоновских переходов типа сверхпроводник - ферри-парамагнетик - сверхпроводник.

Основные научные результаты диссертационной работы

1. Синтезированы двухфазные композитные образцы на основе ВТСП

УВСО 1-2-3) в которых в качестве второго (несверхпроводящего) ингредиента использовались соединения структуры граната У3(А11. хРех)5012. В данном соединении О^А^Ре^Ою) при изменении концентрации железа л: изменяется тип магнитного упорядочения от ферри (при л=1) до парамагнитного (при малых л:), при этом кристаллическая структура остается неизменной.

2. На основании исследований транспортных свойств композитов (температурных зависимостей электросопротивления, ВАХ) с разным объемным содержанием соединения УзРезО^, а также с различными значениями концентрации железа х в соединении У3(А11.хРех)5012 экспериментально показано подавление сверхпроводящих свойств слабых связей. При этом обнаружено необычное поведение температурных зависимостей электросопротивления в некотором температурном интервале Тс-Тш ниже температуры сверхпроводящего перехода ВТСП гранул.

3. Доказано, что в температурном интервале Тс - Тт имеет место только одночастичное туннелирование, как и выше Тс. Ниже температуры Тт протекание тока обусловлено джозефсоновским туннелированием.

4. Впервые получена зависимость критического тока двухфазных ВТСП композитов с соединением У3(А11.хРех)5012 от концентрации железа д: (т.е. от типа магнитного упорядочения в несверхпроводящем ингредиенте) в данном соединении.

5. Из семейства температурных зависимостей электросопротивления определена пороговая концентрация железа х - 0.15 в композитах

92.5o6.%Y3/4Lui/4Ba2Cu307 + 7.5o6.%Y3(Ali.xFex)5Oi2 при которой режим джозефсоновского туннелирования сменяется на режим одночастичного туннелирования.

Публикации:

По данным диссертационной работы опубликовано четыре статьи в центральной научной печати.

1. К.А. Шайхутдинов, Д.А. Балаев, С.И. Попков, М.И. Петров. Транспортные и магнитные свойства композитов Y3/4Lui/4Ba2Cii307+Y3Fe50i2 , представляющих сеть слабых связей джозефсоновского типа сверхпроводник-ферримагнетик-сверхпроводник // ФТТ. -2003. -т.45. -в. 10. -С. 1776-1783.

2. К.А. Shaihutdinov, D.A. Balaev, D.M. Gokhfeld, S.I. Popkov, M.I. Petrov. Transport properties of HTSC-based composites: modeling the random networks of Josephson weak links with magneto-active barriers // Journal of Low Temperature Physics. -2003. -vol.130. -№ 3/4. -pp.347-382.

3. D.A. Balaev, K.A. Shaihutdinov, S.I. Popkov, M.I. Petrov. The effect of ferromagnetic ordering in insulating component of composites HTSC+ Yttrium Iron Garnet on its transport properties // Solid State Communications. -2003. -vol.125. -pp.281-285.

4. Д.А. Балаев, С.И. Попков, K.A. Шайхутдинов, М.И. Петров. Исследование джозефсоновской связи через магнитоактивный барьер (ферримагнетик, парамагнетик) в композитах Y3/4Lui/4Ba2Cu307+Y3(Ali. xFex)50,2 // ФТТ. -2006. -т.48. -в.11. -С.1929-1937.

Апробация

Результаты полученные в работе докладывались на следующих конференциях:

1. D.A. Balaev, S.I. Popkov, K.A. Shaihutdinov, V.A. Knapf, A.F. Bovina, and M.I. Petrov. Magnetic properties of Y3(Ali^Fe^)50i2 (0 < x < 1) system // Book of Abstracts of Moscow International Symposium on Magnetism, Moscow, June 25-30, - 2005. P.658-659.

2. S. Popkov, D. Balaev, K. Shaykhutdinov, M. Petrov. Crossover from S-I-S to S-F-S junctions in composites Y3/4Lui/4Ba2Cu307+Y3(Ali.xFex)50i2 (0.0<x<1.0) ц 8 International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity and High Temperature Superconductors Dresden, Germany July 9-14 2006.

3. S. Popkov, M. Petrov D. Balaev, K. Shaykhutdinov. Crossover from S-I-S to S-F-S junctions in composites Уз/Ддд^ВагСизОу+Уз^Ь.хРех^Ои // Ph.D. Seminar, Friberg, Germany, October 23л-25л, 2006.

Структура диссертации

В первом разделе проведен обзор теоретических и экспериментальных работ, в которых исследуются джозефсоновские структуры с магнитным упорядочением в несверхпроводящем слое, обладающем различным типом проводимости (металл, диэлектрик, полупроводник). Такие структуры изучаются как на основе низкотемпературных сверхпроводников, так и на основе ВТСП.

В конце литературного обзора дана постановка задачи.

Во второй главе приведены методики синтеза ингредиентов (Уз/4Ьи1/4Ва2Сиз07 и Y3(Ali.xFex)50i2) и композитных образцов на основе ВТСП, а так же результаты рентгеноструктурного анализа полученных ингредиентов и композитов. Далее в разделе описаны экспериментальные методики измерения транспортных характеристик поликристаллических композитных ВТСП при различных температурах, основанные на стандартном 4-х зондовом методе. К ним относятся: плотность критического тока, электросопротивление, вольт-амперные характеристики (ВАХ). Так же описан метод измерения намагниченности на установке «вибрационный магнетометр со сверхпроводящим соленоидом». В конце раздела приведены результаты магнитных и мессбауэровских измерений гранатов Уз(А11. хРех)5012.

В третьем разделе приведены результаты экспериментального исследования транспортных и магнитных свойств композитов ¥з/4Ьи1/4Ва2Сиз07+УзА15012 и Уз/ДллщВагСизСЬ+УзРезОи- Здесь композит с аллюмо-иттриевым гранатом играет роль т.н. «реперного» образца, это означает, что его транспортные характеристики схожи с полученными на композитах с диэлектриком ВТСП+СиО. При сравнении результатов полевых измерений намагниченности удалось оценить объем редуцированного слоя ВТСП гранул в композите из-за близости ферримагнитного железо-иттриевого граната.

В четвертом разделе приведено исследование транспортных свойств композитов с ферримагнитным У3Ре5012 при разной объемной концентрации граната в композите 3.75, 7.5, 15, 30 об.%. Показан значительный эффект влияния ферримагнетика на транспортные свойства такой сети джозефсоновских слабых связей.

В пятом разделе приводятся результаты исследования транспортных свойств двухфазных композитов с несверхпроводящим ингредиентом, представляющим собой кроссовер по магнитному упорядочению от «немагнитного» (соединение УзА^О^) до ферримагнитного (соединение УзРе5012). В промежуточных соединениях алюминий замещается железом.

В заключении сформулированы основные выводы данной работы.

В приложениях приведены результаты работ по автоматизации научного эксперимента выполненных в Институте Физики им. Л.В. Киренского и в Институте физики твердого тела и материаловедения, г. Дрезден, Германия.

Таким образом, работа состоит из пяти основных разделов, а так же введения, заключения и отдельного раздела с приложениями. Содержит 31 рисунок, 84 библиографические ссылки и занимает объем 100 страниц печатного текста.

Выводы

В данном разделе проведено исследование сети джозефсоновских переходов (92.5%У3/41л11/4Ва2Си307 + 7.5%У3(А11.хРех)5012) с постоянной эффективной протяженностью межкристаллитных границ, но различной концентрацией железа х в них. Поскольку эффективная протяженность межкристаллитных границ в данной серии композитов одинакова, обнаруженные в настоящем разделе зависимости Тт, Тс0, ]с, г. так же характер зависимости р(Т) композитов от транспортного тока как функции х определяются только концентрацией магнитоактивных атомов в гранате. Насколько известно из литературных источников, зависимость плотности критического тока джозефсоновских переходов от концентрации магнитных атомов в них, не была предметом теоретических исследований.

Таким образом, в исследованных образцах, увеличение концентрации железа х материале барьеров редуцирует силу джозефсоновской связи вследствие разрушения куперовских пар на магнитных моментах атомов Бе. При достижении некоторой концентрации х>0.15 наблюдается полное разрушение джозефсоновской связи в температурном интервале АТ, величина которого увеличивается с ростом х.

Заключение

В работе синтезированы серии двухфазных композитных образцов на основе иттриевого высокотемпературного сверхпроводника Уз/дЬишВагСизСЬ, в которых в качестве второго ингредиента выступает соединение структуры граната У3(А11.хРех)5012. При этом синтезированы и исследованы образцы с разным объемным содержанием (V = 3.75; 7.5; 15; 30 об.%) железо-иттриевого и аллюмо-иттриевого гранатов

100-У%Уз/4Ьи1/4Ва2Сиз07+У%УзРе5012; 850/оУз/41л11/4Ва2Сиз07+15УзА15012, а так же с разной концентрацией атомов железа х=0; 0.0002; 0.0003; 0.0009; 0.003; 0.025; 0.05; 0.1; 0.15; 0.3; 0.4; 0.6; 0.8; 1 в соединении У3(А11.хРех)5012 при фиксированном объемном содержании 7.5% в ВТСП композите 92.5%Уз/4Ьи,/4Ва2Сиз07+7.5%Уз(А11.хРех)5012.

Температурные измерения электросопротивления ВТСП композитов содержащих 15 об.% УзА150]2 и УзРе5012 показали, что для композитов с ферримагнетиком поведение зависимости электросопротивления кардинально отличается от зависимости р(Т), снятой на образце с аллюмо-иттриевым гранатом в температурном интервале ниже температуры Тс. Такое необычное поведение зависимости р(Т) происходит из-за влияния на гранулы ВТСП магнитного поля несверхпроводящего компонента. Как известно, магнитное поле проникает в ВТСП в виде решетки абрикосовских вихрей, редуцируя при этом какую-то часть сверхпроводящего объема гранул. Полевые измерения диамагнитного отклика данных композитов позволили оценить глубину проникновения магнитного поля в гранулы ВТСП (в предположении сферической формы гранул). Эта оценка дала величину порядка 800А что коррелирует с литературными данными для глубины проникновения магнитного поля в иттриевый ВТСП.

Исследования температурных зависимостей электросопротивления композитных образцов с объемной концентрацией феррита граната 3.75, 7.5, 15, 30 об.% при разных значениях измерительных токов и магнитных полей показали, что протяженность температурного интервала Тс[ - Тт увеличивается по мере увеличения объемного содержания ферримагнетика и протяженность этого интервала не зависит от значений внешнего магнитного поля или транспортного тока. ВАХ в данном диапазоне линейны и имеют разный наклон в зависимости от температуры. Однако, ниже температуры Тт наблюдается сильное влияние внешнего магнитного поля или транспортного тока на зависимости р(Т), и этот влияние выглядит как на композитных образцах с не магнитным аллюмо-иттриевым гранатом.

Исследования композитных (р(Т, I, Н), ВАХ) образцов с 7.5 объемных процентов замещенных гранатов (Уз(А11.хРех)5012) показали, что выше некоторого значения х=0.15 на зависимостях р(Т) появляется участок ТС| - Тт, аналогичный наблюдавшемуся эффекту на композитных образцах с ферримагнетиком. Протяженность данного диапазона линейно возрастает с концентрацией железа (х). ВАХ так же как и для композитов с ферримагнетиком линейны и имеют разный наклон в зависимости от температуры. Ниже температуры Тт ВАХ характерны сети джозефсоновских переходов с диэлектриком (наблюдается избыточный ток). Значение критического тока композитов 1С экспоненциально уменьшается с концентрацией х. Из полученных экспериментальных данных можно заключить, что значение температуры Тт представляет собой такую температуру при которой происходит конкуренция двух механизмов джозефсоновского протекания тока и обычного одночастичного туннелирования которое возникает при приближении к температуре Тт и начинает доминировать выше данной температуры. Аналогичный эффект наблюдался авторами на слоистых структурах с НТСП. [6; 7; 35] Выводы диссертационной работы:

1. Синтезированы двухфазные композитные образцы на основе ВТСП (УВСО 1-2-3) в которых в качестве второго (несверхпроводящего) ингредиента использовались соединения структуры граната У3(А11. хРех)5012. В данном соединении (Уз(А11.хРех)5012) при изменении концентрации железа л: изменяется тип магнитного упорядочения от ферри (при л=1) до парамагнитного (при малых х), при этом кристаллическая структура остается неизменной.

2. На основании исследований транспортных свойств композитов (температурных зависимостей электросопротивления, ВАХ) с разным объемным содержанием соединения У3Ре5012, а также с различными значениями концентрации железа х в соединении Уз(А11.хРех)5012 экспериментально показано подавление сверхпроводящих свойств слабых связей. При этом обнаружено необычное поведение температурных зависимостей электросопротивления в некотором температурном интервале Тс-Тш ниже температуры сверхпроводящего перехода ВТСП гранул.

3. Доказано, что в температурном интервале Тс - Тт имеет место только одночастичное туннелирование, как и выше Тс. Ниже температуры Тт протекание тока обусловлено джозефсоновским туннелированием.

4. Впервые получена зависимость критического тока двухфазных ВТСП композитов с соединением У3(А11.хРех)5012 от концентрации железа д: (т.е. от типа магнитного упорядочения в несверхпроводящем ингредиенте) в данном соединении.

5. Из семейства температурных зависимостей электросопротивления определена пороговая концентрация железа х = 0.15 в композитах 92.5об.%У3/4Ьи1/4Ва2Си307 + 7.5об.%У3(А11.хРех)5012 при которой режим джозефсоновского туннелирования сменяется на режим одночастичного туннелирования.

6. В перспективе целесообразно синтезировать серию ВТСП композитов с 15 объемными процентами замещенных гранатов в ВТСП композитах. Интересным является характер зависимости критического тока от концентрации х при таком (15об.%) объемном содержании несверхпроводящего ингредиента.

В заключении автор считает своим приятным долгом поблагодарить своего научного руководителя Петрова Михаила Ивановича за интересную предложенную тему исследования и руководство при выполнении данной работы.

1. А.С. Борухович. Особенности квантового туннелирования в мультислоях и гетероструктурах, содержащих ферромагнитные полупроводники // УФН. 1999. - т. 169. - №7. - С.737-751.

2. Ю.А. Изюмов, Ю.Н. Прошин, М.Г. Хусаинов. Конкуренция сверхпроводимости и магнетизма в гетерострукурах ферромагнетик / сверхпроводник // УФН. 2002. - т. 172. - №2. - С. 113-154.

3. M. Fogelstroem. Josephson currents through spin-active interfaces // P.R.B. -2000.-vol.62.-№17.-pp. 11812-11819

4. J. Cayssol, G. Montambaux. Incomplete Andreev reflection in a clean superconductor-ferromagnet-superconductor junction // P.R.B. 2005. -vol.71. -pp. 012507-1 -012507-4.

5. O. Bourgeois, P. Gandit, A. Sulpice, J. Chaussy. Transport in superconductor / ferromagnet / superconductor dominated by interface resistance // P.R.B. -2002. -vol.63.-pp.064517-1 -064517-8.

6. O. Bourgeois, P. Gandit, J. Lesueur, A. Sulpice, X. Grison, J, Chaussy. Josephson effect through ferromagnetic layer // Eur. Phys. J. B. -2001. -vol.21. -pp.75-80.

7. M. Schoeck, C. Soergers, H.v. Loehneysen. Superconducting and magnetic properties ofNb/Pdl-xFex/Nb triple layer // Eur. Phys. J. B. -2000. -vol.14, -pp.l-10.

8. V.V. Ryasanov, V.A. Oboznov, A.Yu. Rusanov, A.V. Veretennicov, A.A. Golubov, J. Aarts. Coupling of two superconductors through a Ferromagnet: Evidence for a Pi Junction // P.R.L. -2001. -vol.86, -pp.2427-2430.

9. М.И. Петров, Д.А. Балаев, К.А. Шайхутдинов, К.С. Александров. Влияние транспортного тока и тепловых флуктуаций на резистивные свойства композитов ВТСП+СиО // ФТТ. -1999. -т.41. -вып.6. -С. 969-974.

10. А. Бароне, Дж. Патерно. Эффект Джозефсона М.: Мир.-1984.- 639 с.

11. К.К. Likharev. Superconducting weak links // Reviews of Modern Physics. -1979. -vol.51. -№1.-рр.101-159.

12. V. Ambegaokar, B.I. Halperin. Voltage due to thermal noise in the dc Josephson effect // P.R.L. -1969. -vol.22. -№25. -pp. 1364-1366.

13. G.E. Blonder, M. Tinkham, T.M. Klapwijk. Transition from metallic to tunneling regimes in superconducting microconstrictions: Excess current, charge imbalance, and supercurrent conversions. // P.R.B. -1982. -vol.25. -№7. -pp.45154532.

14. А.И. Макеев, Ю.Н. Мицай, H.B. Шахова. Влияние парамагнитных примесей на ток джозефсона в S-N-S контактах // ФНТ. -1980. -т.6. -№4. -С.429-435.

15. С.В. Куплевахский, И.И. Фалько. Стационарный эффект джозефсона в системе с упорядоченными локализованными магнитными примесями на барьере // ФНТ. -1984. -т.Ю. -№7. -С.691-699.

16. С.В. Куплевахский, И.И. Фалько. К теории контактов SFS (Сверхпроводник ферромагнитный металл - Сверхпроводник) для температур близких к критической // ФММ. -1986. -т.62. -вып.1. -С.13-20

17. Y.Tanaka, S. Kashiwaya. Theory of Josephson effects in anisotropic superconductors // P.R.B. -1997. -vol.56. -№2. -pp.892-912.

18. O. Kulik, A.N. Omelyanchuk. Josephson effect in superconductive bridges: microscopic theory // Sov. J. Low. Temp. Phys. -1978. -vol.4, -pp.142.

19. S. Kashiwaya, Y. Tanaka, N. Yoshida, M. R. Beasley. Spin current in ferromagnet-insulator-superconductor junctions // P.R.B. -1999. -vol.60. -№5. -pp.3572-3580.

20. M.Fogelstrom. Josephson currents through spin-active interfaces // P.R.B. -2000. -vol.62. -№17. -pp.11812-11819.

21. F. S. Bergeret, A. F. Volkov, К. B. Efetov. Josephson current in superconductor-ferromagnet structures with a nonhomogeneous magnetization // P.R.B. -2001. -vol.64, -pp.134506-1 134506-11

22. F. S. Bergeret, A. F. Volkov, К. B. Efetov. Enhancement of the Josephson Current by an Exchange Field in Superconductor-Ferromagnet Structures // P.R.L. -2001. -vol.86. -№14. -pp3140-3143.

23. Ю.А. Изюмов, Ю.Н. Прошин, М.Г. Хусаинов. Мультикритическое поведение фазовых диаграмм слоистых структур ферромагнетик -сверхпроводник // Письма в ЖЭТФ. -2000. -т.71. -в.4. -С. 202-209.

24. V. Ambegaokar, A. Baratov. Tunneling betwin superconductors // P.R.L.-1963. -vol.10. -№11. -pp.486-489

25. A. Barone, R. Cristiano, M. Russo, A. Di Chiara, G. Peluso. Aspects of the temperature dependence of the maximum supercurrent in vanadium-based Josephson junctions //Physica В.-1981.- vol.108, -pp.989-990

26. T. Claeson. Verification of zero pair potential in a magnetic metal by superconductive tunneling // Thin Solid Films. -1980. -vol.66. -№2. -pp.151-158.

27. B.B. Рязанов. Джозефсоновский Pi контакт сверхпроводник -ферромагнетик сверхпроводник как элемент квантового бита // УФН. -1999. -т. 169. -С.920-922.

28. M. Schoeck, С. Surgersa, H.v. Lohneysen. Superconducting and magnetic properties of Nb/Pdi.xFex/Nb triple layers // Eur. Phys. J. B. -2000. -vol.14, -pp.l-10.

29. P.Gandit, O.Bourgeois, J. Lesueu, R.Melin, A.Sulpice, X.Grison, J.Chaussy. Transport and critical current measurements in ferromagnetic-superconductor junctions // Physica B. -2000. -vol.284-288. -pp.497-498.

30. O. Bourgeois, P. Gandit, A. Sulpice, J. Chaussy, J. Lesueur, X. Grison. Transport in superconductor ferromagnet superconductor junctions dominated by interface resistance // P.R.B. -2001. -vol.63, -pp.064517-1 064517-8.

31. V.V. Ryazanov, V. A. Oboznov, A.Yu. Rusanov, A.V. Veretennikov, A. A. Golubov, J. Aarts. Coupling of Two Superconductors through a Ferromagnet: Evidence for a Pi Junction // P.R.L. -2001. -vol.86. -№11. -pp.2427-2430.

32. O.Bourgeois, P. Gandit, J. Lesueur, A. Sulpice, X. Grison, J. Chaussy. Josephson effect through ferromagnetic layer // Eur. Phys. J. B. -2001. -vol.21. -pp.75-80.

33. A. Rusanov, R. Boogaard, M. Hesselberth, H. Sellier, J. Aarts. Inhomogeneous superconductivity induced in a weak ferromagnet // Physica C. -2002.-vol.369.-pp.300-303.

34. S. M. Frolov and D. J. Van Harlingen, V. A. Oboznov, V. V. Bolginov, and V. V. Ryazanov. Measurement of the current-phase relation of superconductor / ferromagnet / superconductor Pi Josephson junctions // P.R.B. -2004. -vol.70. -pp.144505-1 -144505-5.

35. V.M. Krasnov, O. Ericsson, S. Intiso, P. Delsing, V.A. Oboznov, A.S. Prokofiev, V.V. Ryazanov. Planar S-F-S Josephson junctions made by focused ion beam etching // Physica C. -2005. -vol.418, -pp. 16-22.

36. B.B. Рязанов, B.A. Обознов, B.B. Больгинов, А. С. Прокофев, A.K. Феофанов. Сверхпроводящие токи через ферромагнетик. Инверсия фазы в структурах с джозефсоновскими Pi контактами // УФН. -2004. -т. 174. -№7. -С.795-800.

37. P.Gandit, O.Bourgeois, J. Lesueu, R.Melin, A.Sulpice, X.Grison, J.Chaussy. Transport and critical current measurements in ferromagnetic-superconductor junctions // Physica B. -2000. -vol.284-288. -pp497-498.

38. P.G. de Gennes. Superconductivity of metal and alloys // Reviews of Modern Physics. -1964. -vol.36. -C.225.

39. M.D. Lawrence, N. Giordano. Proximity effects in superconductor-ferromagnet junctions // J. Phys.: Condens. Matter. -1999. -vol.11. -pp. 1089-1094.

40. L. Antognazza, S.J. Bercovitz, Т.Н. Geballe, K. Char. Proximity effect in YBa2Cu307 / YBa2(Cui.xCox)307 / УВа2Сиз07 junctions: From the clean limit to the dirty limit with pair breaking // P.R.B. -1995. -vol.51. -№13. -pp.8560-8563.

41. K. Char. HTS SNS Josephson junctions: interfaces and mechanisms // Physica C. -1997. -vol.282-287. -pp.419-422.

42. D Berlingy, В Loegely, A. Mehdaoui, S Regnierz, С Caranoniz and J Marfaingyzx. Investigation of intra- and intergranular coupling of ferroelectric-superconducting composites Pb2ScTa06-YBa2Cu307 // Supercond. Sci. Technol. -1998. -vol.11.-pp. 1292-1299.

43. V. Pena, Z. Sefrioui, D. Arias, C. Leon, J. Santamaría, J. L. Martinez, S. G. E. te Velthuis, A. Hoffmann. Giant Magnetoresistance in Ferromagnet/Superconductor Superlattices // P.R.L. -2005. -vol.94, -pp.057002-1 -057002-4.

44. H. Arie, K. Yasuda, H. Kobayashi, I. Iguchi, Y. Tanaka, S. Kashiwaya. Josephson tunneling of anisotropic high-Tc d-wave junctions with tilted «¿-plane YBa2Cu307.y electrodes // P.R.B. -2000. -vol.62. -№17. -pp.l 1864-11871.

45. М.И. Петров, Д.А. Балаев, Д.М. Гохфельд. Андреевское отражение и экспериментальные температурные зависимости критического тока гетерогенных ВТСП (поликристаллы и композиты на их основе) // ФТТ. -2007. -т.49. -В.4. -С.589-595.

46. M.I. Petrov, D.A. Balaev, В.Р. Khrustalev, K.S. Aleksandrov. The effect of heat treatment on the transport properties of the polycrystalline HTSC // Physica C. -1994. -vol.235-240. -pp.3043-3044.

47. M.I. Petrov, D.A. Balaev, К.A. Shikhutdinov, K.S. Aleksandrov. Influence of transport current and thermal fluctuations on the resistive properties of HTSC+CuO composites // Physics of The Solid State. -1999. -vol.41. -№6. -pp.881-886.

48. M.I. Petrov, D.A. Balaev, S.V. Ospishchev, K.A. Shaihutdinov, B.P. Khrustalev, K.S. Aleksandrov. Critical currents in bulk Уз/Д.ишВагСизСЬ+ВаРЬОз composites // Physics Letters A. -1997. -vol.237. -pp.85-89.

49. Stuffer D. Scaling theory of percolation clusters. // Physics Reports. -1979. -vol.54.-pp. 1-54.

50. U. Gunsenheimer, U. Schüssler, R. Kümmel. Symmetry breaking, offdiagonal scattering, and Josephson currents in mesoscopic weak links // P.R.B .1994.- vol.49. -№9. -pp.6111-6125.

51. Л.П. Горьков, Н.Б. Копнин. Высокотемпературные сверхпроводники с точки зрения эксперимента // УФН. -1988. -т.156. -№1. -С.117-135.

52. М.И. Петров, Д.А. Балаев, С.В. Оспищев, К.С. Александров. Транспортные свойства композитов ВТСП + Ва(РЬ,Ме)03 в зависимости от электрических и магнитных свойств несверхпроводящих ингредиентов // ФТТ. -2000. -т.42. -В.5. -С.791-796.

53. M.I. Petrov, D.A. Balaev, K.A. Shaihutdinov, B.P. Khrustalev, K.S. Aleksandrov. Transport properties of composites high temperature superconductor + semiconductor with different carrier concentration // Physica C. -1997. -vol.282287. -pp.2449-2450.

54. М.И. Петров, Д.А. Балаев, K.A. Шайхутдинов, Б.П. Хрусталев. Влияние тепловых флуктуаций на резистивные свойства композитов ВТСП + СиО // ФТТ. -1997. -т.39. -№11. -С.1956-1957.

55. М.И. Петров, Д.А. Балаев, К.А. Шайхутдинов, С.Г. Овчинников. Влияние магнитных центров рассеяния в диэлектрической компоненте композита ВТСП + Cui.xNixO на его резистивные свойства // ФТТ. -1998. -т.40. -№9. -С.1599-1603.

56. M.I. Petrov, D.A. Balaev, K.A. Shaihutdinov, K.S. Aleksandrov. A comparative study of transport properties of composites HTSC+MgTi03 and HTSC+NiTi03. The effect of paramagnetic NiTi03 // Physica C. -2000. -vol.341348. -pp.1863-1864.

57. М.И. Петров, Д.А. Балаев, K.A. Шайхутдинов, С.И. Попков. Аномальные транспортные свойства двухфазной системы ВТСП + парамагнетик NiTi03, представляющей сеть случайных джозефсоновских переходов // Письма в ЖЭТФ. -2002. -т.75. -№3. -С.166-169.

58. Ch.S. Ют, В. Ki. Min, S.J. Kim, S.R. Yoon, Y.R. Uhm. Crystallographic and magnetic properties of Y3Fe5.xAlxOi2 // J.M.M.M. -2003. -vol.254-255. -pp.553-555.

59. М.И. Петров, Д.А. Балаев, Б.П. Хрусталев, К.С. Александров. Композиты ВТСП+ВаРЬОЗ как сеть слабых S-N-S связей // Сверхпроводимость: физика, химия, техника. -1995. -т.8. -№1. -С.53-65.

60. М.Ю. Куприянов. Стационарные свойства чистых SNS сэндвичей // ФНТ. -1981. -Т.7. -№6. -С.700-708

61. А.Д. Балаев, Ю.В. Бояршинов, М.М. Карпенко, Б.П. Хрусталев. Автоматизированный магнетометр со сверхпроводящим соленоидом // ПТЭ.-1985.- т.З.- С. 167-168 (полный текст: ВИНИТИ, N69-85, деп., 32с).

62. JI.A. Новицкий, И.Г. Кожевников. Теплофизические свойства материалов при низких температурах. Справочник. -М.: Машиностроение. -1975.-216с.

63. M.A. Gilleo, S. Geller. Magnetic and Crystallographic Properties of Substituted Yttrium-Iron Garnet, 3Y203 xM203 (5-x)Fe203 // Physical Review. -1958.-vol.110. -№1.-pp.73-78.

64. S. Thongmee, P. Winotai, I.M. Tang. Local field fluctuations in the substituted aluminum iron garnets Y3Fe5.xAlxOi2. // Solid State Communications. -1999. -vol.109. -№7. -pp.471-476.

65. C.Y. Chen, G.J. Pogatshnik, Y. Chen, M.R. Kokta. Optical and electron paramagnetic resonans studies of Fe impurities in yttrium aluminum garnet crystals // P.R.B. -1988. -vol.38. -№13. -pp.8555-8561.

66. S.R. Rotman. Comment on "Optical and electron paramagnetic resonance studies of Fe impurities in yttrium aluminum garnet cristals" // P.R.B. -1990. -vol.41.-№l.-pp.791-792.

67. С. Крупичка. Физика ферритов и родственных им окислов. Мир. М. -1976. -Т.1. -353с.

68. Ch.S. Kim, В. Ki. Min, S.Y. An, Y.R. Uhm. Messbauer studies of Y3Fe4.75Alo.250i2 //J.M.M.M. -2002. vol.239, -pp.54-56.

69. M. Tinkham. Resistive transition of High-Temperature Superconductors // P.R.L. -1988. -vol.61. -№14. -pp. 1658-1661.

70. Физические свойства высокотемпературных сверхпроводников ред. Д.М. Гинзберга. Пер. с англ. Мир, М. -1990. -545с.

71. M.I. Petrov, D.A. Balaev, К.А. Shaihutdinov. The anomalous transport properties of composites HTSC + NiTi03 // Physica C. -2001. -vol.361, -pp.4552.

72. M. Charalambous, J. Chaussy, P. Lejay. Evidence from resistivity measurements along the с axis for a transition within the vortex state for H II ab in single crystal YBa2Cu307. //P.R.B. -2002. -vol.45. -№ 9. -pp.5091-5094.

73. C. Gaffney, H. Petersen, R. Bednar. Phase-slip analysis of the non-Ohmic transition in granular YBa2Cu306.9. // P.R.B. -1993. -vol.48. -№5. -pp.3388-3392.

74. M.I. Petrov, D.A. Balaev, K.A. Shaihutdinov, K.S. Aleksandrov. Superconductor-Semiconductor-Superconductor junction network in bulk polycrystalline composites Y3/4Lui/4Ba2Cu307 +Cui.xLixO // Supercond. Sci. Technol. -2001. -vol.14, -pp.798-805.

75. A.H. Втюрин, А.Г. Агеев, A.C. Крылов. ЭВМ в физическом эксперименте: учебное пособие. -Новосибирск: СО РАН. -2003. -156с.