Сверхпроводниковые тонкопленочные структуры на основе соединения YBa2Cu3O7-x тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.22 ВАК РФ

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ МЕТАЛОФІЗИКИ

р г 6 ОД

1 ' и На правах рукопису

гггг=тг'ягі’ї

Рубан Олександр Іванович

НАДПРОВІДНИКОВІ ТОНКОПЛІВКОВІ СТРУКТУРИ НА ОСНОВІ СПОЛУКИ

УВа2Сиз07_х

Спеціальність: 01.04.22 - надпровідність

... А В ТОРЕФ Е Р А Т

дисертаційна. здобуття.науковогоступеня-кандидата фізико-математичних наук

у *.г г т V 'г V'Г ". \ т о1 з V \ у

Ііа правах рукопису

V537 о12 Г*?*^^ ^1 а °

Рубан Олександр Іванович

НАДПРОВІДНИКОВІ ТОНКОШХІВХОВІ СТРУКТУРИ НА ОСНОВІ' СллОЛУКИ

- - І 4* , ^ . >*1 4-і І а> ^

21! С Ц • Л Л Ы!1 СТЬГ С.С ‘1.22 - Н Я Д Г7 Р ОГЇІ ,7 н І с

д г> ^ 0 *> с с*> *; о д 'г дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук

Роботу виконано в Інституті металофізики НАН України Дисертація є рукопис

Науковий керівник: .

доктор фізико-матеметичних наук Руденко Е.М.

Офіційні опоненти:

доктор фізико-математичних наук Пан В.М.

(Інститут металофізики НАН України) доктор фізико-математичних наук Горбік П.П.

(Інститут хімії поверхні НАН України)

Провідна організація:

Інститут кібернетики НАН України

Захист відбудеться /995/г. на

засіданні спеціалізованої вченої ради Д 01.75.02 при Інституті

металофізики НАН України, за адресою: 252142 Київ бульв.

Вернадського 36, ІМФ НАНУ

З дисертацією можна ознайомитись в науковій бібліотеці ІМФ НАНУ

Відгуки на автореферат у двох примірниках, завірення печаткою установи, прохання надсилати за вказаною адресою.

Автореферат розіслано ^ ^ ‘/исС ¿2- і

Вчений секретар спеціалізованої ради Д 01.75.02

кандидат фізико-математичних наук Мадатова Е.Г.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуа л ь;;: <•" '> тем н

Рооотг присвячено дослідженню процесів формування епітаксійних тонкопл'якових с-рухтур на основ1 »исокотоуіега-турн- сполучи (ВТИП УЗа2Сиз07.х (УІЗСО).

Цьому новому класу речовин ппитямаччи«1 ряд фізлхохімічних властивостям, «ік;, :■ одного боку, дають їм суттєві переваги порівняно зі звичайними надпровідниками щодо прикладного застосування, а з іншого - ставлять ряд нових фундаментальних питань щодо розуміння їх матеріалознавчих властивостей та фізикохімічних особливостей їх отримання.

Найбільшим об'єм досліджс'!:, сьогодні доведено на ВТНГ г;о" оие~еми. Цю солуку було винайдено однією з

перших і .в-була першою з критично:© ~ег,!Пера?у>ок> вище 77 К. Хоча сполуки В:-, Т!- та /’"-систем уаю'ь ґгльш висок1 критичні ¡-емчератуни, реально отримувані зразки У-системи характеризуються більшими значенням густини критичного струму ари 77 л. У-система є 4-ох компонентною на відміну від 5-ти хомго.ін'.іітн'.'х 3:-, Т!- тя Нр-их, то є важливою переваго» для отримання ■двофазних зразків макроскопічних розмірів.

Нові надпровідники мають ряд специфічних особливостей порівняно з низькотемпературними, осповн; з яких такі: тарувата будова люнета."ічної гранки і анізотропія практично всіх їх властивосте-”:; ''••’•«точомяоне^тність хімічні будови і широкий фазових склад; висок: температури фазових перетворень; високий ступінь окислення металів і низька концентрація рухомих носіїв заряду; велика роль термічного впливу на надпровідникові властивості; мала довжина когерентності і висока

чутливість надпровідникових властивостей до структурних дефектів та кисневої стехіометрії.

При отриманні епітаксійних плівок ВТНП важливими також є такі обставини: висока активність хімічних компонентів; висока температура епітаксії; необхідність наявності газоподібного кисню при осадженні.

На сьогодні для матеріалознавства ВТНП найбільш актуальними є такі питання - підвищення відтворюваності технологій ВТНП, розширення діапазонів їх застосування, дослідження взємозв'язку структури ВТНП з їх надпровідниковими властивостями, особливо для кріоенергетики. До кінця нез'ясованою залишається роль різних структурних дефектів на утворення пінінгу та їх вплив на властивості ВТНП у змішаному стані вцілому. Інформативним методом дослідження вихоревої гратки з центрами пінінгу є вивчення поведінки надпровідників у зовнішніх змінних електромагнітних полях. Важливо також відзначити, що реальні пристрої кріоенергетики знаходяться у загальному випадку в середовищі зовнішніх полів різного походження. Тому представляється важливим дослідження впливу цих полів на транспортні властивості надпровідників.

Для тонкоплівковіх технологій ВТНП найбільш актуальним на-сьогодні є: дослідження епітаксійного росту багатошарових тонкоплівкових структур, включаючи напівпровідникові'; ме-' талічні та діелектричні шари; дослідження процесів формування джозефсонівських переходів на основі тонких плівок ВТНП для створення простої та відтворюваної технології їх виготовлення; інтеграція тонкоплівкових технологій ВТНП в напівпровідникові технології.

Мета робот:-.

Виходячи я вищесказаного була поставлена така мста даної роботи: дослідження процесі« формування епітаксійних тон-коплівконих ст!>уктуп, а саме - плівок YBCO з буфеоними шарами Г. ; ; 2 і О 4 та CoSio п;\ кремнії; плі в о :■< YBCO двостороннього напоро;j¡о}ія ¡¡^ монокристалах MgO; дослідження процесів росту пліплк VRCC ::í. штучних М’кродефектах підкладки та утворення зернограничних слабких зв'язків у плівках, дослідження транспортних властивостей плівок YBCO у змінному електромагнітному полі, дослідження процесів селективного епітаксійного росту для літографування плівок YBCO з субмікронною роздільною здатністю.

Для досягнення неславленої мети було необхідно: реалізувати методику чапороціення епітаксійних тонких плівок YBCO; реалізувати ve-'дики контролю електрофізичних властивостей отримуваних плівок; провести комплекс структурних досліджень підкладок та отримуваних плівок: провести дослідження фізико-хімічких властивостей буферних шарів та багатошарових плівкових структур при напорошенні плівок YBCO на кремній; реалізувати методику дослідження транспортних властивостей плівок YBCO у змінних електромагнітних полях.

Наукова новизна роботи

Досліджено особливості механізмів росту а-оріентозаних зерен YBCO на імтуч’их дефектах підкладки в умовах росту с-оріентованих плівок та сформовано на підставі отриманих результатів зернограничні слабкі зв'язки між а-орієнтованим зерном та с-орієнтованою плівкою;

досліджено процеси взаємодії окису барію з кремнієм та дифузійні буферні властивості сілікату барію при напорошенні плівок УВСО на кремній;

методом скануючої тунельної мікроскопії отримано зображення поверхні а-орієнтованих плівок УВСО з атомно-шаровою роздільною здатністю, візуалізовано сходинки росту на а-орієнтованих плівках;

спостерігався ефект стимуляції руху вихоревої структури в УВСО в змішаному стані під дією зовнішнього змінного низькочастотного електромагнітного поля, що призводило до появи резистивної напруги на вольт-амперних характеристиках плівок на постійному струмі нижче критичного.

Практичне значення роботи

. В ході виконання даної роботи було розроблено та реалізовано такі методи формування тонкоплівкових структур на основі УВСО: двостороннє осадження тонких плівок УВСО на підкладки МдО; осадження тонких плівок УВСО на кремній з використанням буферного шару сілікату барію; осадження тонких плівок УВСО на кремній та на кремній на сапфірі з використанням буферного шару дисідіциду кобальтуТ літографування-' плівок УВСО з субмікронною роздільною здатністю з використанням ефекту селективного епітаксійного росту; виготовлення тонкоплівкових мікромостиків УВСО з зернограничним слабким зв'язком між а-орієнтованим зерном на штучному дефекті підкладки та с-орієнтованими берегами містка.

Наукові положення, що виносяться на захист

1. Окис барію взаємодіє з поверхнею кремнію з утворенням сілікату барію ВаБіОз при температурі 500 °С та Ва2$Ю4 при

750 °С. Встановлено, що тонкі плівки Ва2Бі04 характеризуються дифузійними бар'єрними властивостями по відношенню до кремнію, що дозволяє проводити напорошення над-

провідникових плівок УВСО на кремнійові підкладки з застосуванням цієї сполуки як буферного шару.

2. Ексі'.-’нтчгггльао винайдено, що зародження та ріст а-орієнтованих зерен УВСО на штучних мікоодефектях П’ідклпдки відбуни'-'тьгр ”, умовах росту с-орієнтованої плівки. Встановлено, що на сформованих таким чином границях між а-орієнтованим зерном та с-оріентваною плівкою виникають слабкі зв'язки.

3. Експериментально встановлено, що під дією зовнішнього змінного низькочастотного електромагнітного поля виникає ре-зистивний стан у плічках УВСО. іцп характеризується появою омічного опору на постійному транспортному с-нумі нижче критичного. Зол^'інчя цього опору має степеневу залежність від амплітуди та частоти змінного поля.

Особисті;¡і внесок автора

Автором здійснювалась постановка задач, виготовлення експериментальних зразків, дослідження їх електрофізичних властивосте;', >'б'Ч)та інтерпретація отримуваних результатів, формулювання висновків та оформлення публікацій. Структурні дослідження будови плівок УВСО та обробка їх результатів проводились ■.■уу.іено з; співавторами. Іі цих випадках співавторам не належать ідеї, що знайшли відображення в дисертації.

Апробація роботи

Результати, викладені в даній роботі, було представлено на та-конференціях та семінарах: 5-а Всеукраїнська конференція ¡зика і ’логія тонких плівок скл х напівпровідників"

(Ужгород, липень 1992); 14-а міжнародна конференція з

кріогенного матеріалознавства ІСМС-14 (Київ, червень 1992); 7-ий Тристоронній Російсько-Українсько-Німецький семінар з високотемпературної надпровідності (Мюнхен, вересень 1994); Міжнародний семінар з багатокомпонентних тонких плівок та структур (Ужгород, вересень 1994); Всесвітня конференція з прикладної надпровідності А5С-1994 (Бостон, Масачусетс, жовтень 1994); 2-ий Міжнародний семінар з магнітних та резистив-них станів у надпровідниках (Черноголовка, червень 1995); 3-ій Черкаський семінар держав співдружності "Актуальні питання дифузії, фазових та структурних перетворень в сплавах" (Сокирне, червень 1995); 18-ий Міждержавний семінар з прикладної надпровідності та біомагнетизму (Жукін, червень 1995); Міжнародна конференція з статистичної фізики БіаіРЬуз-Таіреі-1995 (Тай Бей, липень 1995); 8-ий Тристоронній Російсько-Українсько-Німецький семінар з високотемпературної надпровідності (Львів, вересень 1995); 2-а Міжнародна конфе-' ренція "Матеріалознавство високотемпературних надпровідників” (Харків, вересень 1995); 5-а Міжнародна конференція з фізики та технології тонких плівок (Івано-Франківськ, жовтень 1995).

Публікації ■

Матеріали дисертації надруковано у 13 публікаціях у наукових журналах та збірниках. Перелік публікацій наведено у кінці автореферату.

Структура та обсяг дисертації

Дисертаційна робота викладена на 118 сторінках друкованого тексту, містить 41 малюнок та 3 таблиці, складається зі

вступу, чотирьох розділів з короткими висновками, заключного

розділу з висновками роботи та переліку літератури зі 104 найменувань.

ЗМІСТ РОБОТИ

В горіиому розділі наведено огляд основних властивостей високтемпературних надпровідників та їх особливостей порівняй'' ” низькотемпературними надпровідниками, традиційними матеріалами фізики епітаксійних тонких плівок та напівпровідникової технології. Розглянуто методи отримання епітаксійних тонких плівок ВТКП та механізми їх росту. Дано порівняльний огляд методів формування джозефсонівських слабких зв'язків на тонких плівках ВТНП.

ІЗ другому розділі описано методику отримання тонких плівок УВСО методом ВЧ-магкетронного осадження, метод двосторонньою осадження тонких плівок УВСО, описано методики низькотемпературного тестуаа»«я та дослідження електрофізичних властивостей отримуваних плівок.

В третьому розділі наведено результати по дослідженню поверхневої та об'ємної будови плівок УВСО методами скануючої тунельної мікроскопії і рентгенівського аналізу та по дослідженню транспортних властивостей плівок УВСО під дією зовнішнього змінного електромагнітного поля.

Скануюча тунельна мікроскопія є одним з найінформагивніших методів дослідження морфології поверхні. Проведе!!: різними авторами дослідження плівок УВСО методом СТМ в основному виконувались на с-орієнтовних плівках. Дослідженню ж а-орієнтованих плівок присвячена значно меньша к: ' публікацій. На отриманих в роботі СТМ-зобра-

женнях а-орієнтованих плівок спостерігались атомні ряди, що відстоять один від одного на відстані близко 0.19 нм або с/6. Також спостерігалась періодична структура з прямокутною коміркою 0.54x1.17 нм, що відповідає орієнтації (110), наявність якої у досліджуваних зразках також підтверджувалась даними рентгенівського аналізу. На поверхні спостерігались сходинки висотою 0.27 нм, що відповідає міжплощинній відстані для площин [110]. Наявність сходинок на поверхні свідчить, що ріст а-орієнтованих плівок відбувається за механізмом течії сходинок, подібно до того, як це спостерігається для с-орієнтації при деяких умовах осадження.

В розділі також наведено результати по дослідженню методами рентгенівської дифракції двійникової та блочної структури епітаксійних плівок УВСО під дією різних видів термообробки. Вміст кисню в них був або близьким до 6-ти або близьким до 7ми. В першому випадку на рентгенівських кривих було відсутнє орторомбічне розщіплення дифракційних піків та спостерігалось збільшене значення параметру с кристалічної гратки (1.19 нм). В другому випадку спостерігалось розщіплення піків і зразки характеризувались орторомбічною структурою. Параметр орто-ромбічності складав 1.013. При збільшенні швидкості охолодження після відпалення плівок в атмосфері кисню (з 0.3 до 10 °С/сек) спостерігалось збільшення двійникових границь в плівках з 0.021 до 0.027 одиниць на комірку, що призводило до погіршення надпровідникових властивостей плівок. В той же час параметр с кристалічної гратки плівок лишавсв; незмінним.

Блочна структура плівок визначалась за формою кривих качання та кривих бреггівського уширення піків (ООЬ). Розмір областей когерентного розсіяння (ОКР) вздовж вісі с

дорівнював товщині плівки в діапазоні. товщин до 700 нм.

Розміо ОКР в площині аЬ складав близько 60 нм. Закалка зрязчів V нпкуумі, яка супроводжувалась переходом п тетрагональну фазу, призводила до зменшення відносних деформацій гратки взлочж вісі с 6.4 до 4.1х10'3, а також до зменшення радіальної розоріентації блоків з 0.87° до 0.78°.

*-> і^сІ'оОЛІ'у РОЗДІЛІ ТсіКОЖ НсіоСІІСНО оезультати по дослідженню електрофізичних властивостей тонких плівок УВСО під дією змінного низькочастотного електромагнітного поля. Дія змінного поля призводить до переходу плівок в резис-тивний стан, який характеризувався появою резистивного опору на вольтамперних характеристиках плівок на постійному струмі не тільки вище, яле й нижче критичного. В той же час під дією постійного поля такої ж амплітуди поява резистивного опоэу струмі нижче критичного не спостерігалась.

Величина г>е:;истивної напруги лінійно залежала від транспортного ст?уму -а мала близьку до лінійної залежність від частоти поля і степеневу від його амплітуди з показником степені в межах 1.5-2.

В ,:е-:>(';у’т>му розділі наведено результати по осадженню плівок УВСО на кремній та по формуванню базових елементів кріоедехтроніки.

п'ис'-чя температура епітаксії, складка будова та хімічна активність KOV.HOHe.-i г УВСО не дозволяють проводити її безпосе-ррдіт а кремній. Для пнрниення цієї проблеми ря-

дом орів пропонувалось використання різних буферних шарів 3 той же час дослідження взаємодії УВСО з кремнієм виявляє певні закономірності, на підставі яких в роботі проведено дослідження по формуванню природнього буферного шару

для осадження УВСО на кремній. Як відомо, головним чином з кремнієм взаємодіє Ва з утворенням сілікатів барію, в той час як У та Си реагують з кремнієм в значно меншій мірі.

■ На підставі цих даних було проведено експерименти по штучному формуванню сілікатів барію та по дослідженню їх буферних властивостей. Термічним випаровуванням на кремній осаджувався окис барію і проводилось відпалення отриманих плівок в кисневій атмосфері. За даними інфрачервоної спектроскопії та рентгенівського аналізу при температурі відпалення 500 °С головним чином утворювався ВаБіОз, а при 750 °С -Ва23і04-

Плівки УВСО, нанесені на сілікат барію з низькотемпературним відпаленням, мали напівпровідникову температурну залежність електроопору і критичну температуру Тсо близько 20 К. .Плівки ж УВСО, отримані на. сілікаті барію з високотемпра-урним відпаленням, мали металеву залежність електроопору і Тсо близько 80 К. За даними досліджень скрізних вольт-фарад-них характеристик встановлено, що струкури УВСО/Ва25Ю4/5і ведуть себе як неідеальні структури метал-ізолятор-напівпровідник з сілікатом барію в якості ізолюючого шару. Діелектрична проникність цього шару лежала в межах 3-

5, а питомий електроопір - в межах ІОІЗ-юН Ом* см, що дає можливість виготовляти на базі отриманих структур МІП-тран-зистори з ізольованим надпровідниковим затвором.

В роботі також проведено експерименти по отриманню плівок УВСО на поверхні кремнію та кремнію на сапфірі з використанням буферного шару дисіліциду кобальту (СоЗі2). Дисіліцид кобальту характеризується високою температурою плавлення (вище 1200 °С), хімічною стійкістю :осфері

іонізованого кисню, має проміжний між YBCO та Si коефіцієнт термічного позширення і малу невідповідність параметрів гратки

з кремкієy (меньщ ніж 1.2 %).

Плівки ('oS¡2 отримувались електронно-променевим осадженням металічного кобальту на кремній з послідуючим вакуумним BV’.rwii’HHHM при 800 °С. Використовуючи методи рентгенівської дифракції, оже-спектрального хімічного аналізу роз-поліпу а лйулч'Т'іп оп mq П'ДСТЗВІ 0Г СЧТ"'' ^фІЗИЧ; ІИХ

вимірювань встановлено слідуюче: плівки CoS¡2 на поверхні кремнію формуються епітаксійно з орієнтаціями (100) та (110) (півширини кривих качання піків (400) та (220) лежали в межах 0.3 - 0.4°); границя розділу YBCO/CoS¡2 значно вужча за границю розділу YBCO/Si і має ширину, порівняну з границею УВСО/ЛиЮ; плівки YBCO на CoS¡2, мали критичну температуру 7го~ X. Отримані -^зультати свідчать, що C0SÍ2 є ефекти1)1'’'.'.: бусЬерни.м шаром при напорошенні плівок YBCO ВЧ-гг!'■■•о-рпимиv методом на кремній.

В роботі проведено дослідження ефекту селективного епіта<';"’'"'' о :;оету плівок YBCO через ніобієву маску. Маска ніобію з мікоомістками шириною 0.3 - 0.5 мкм формувалась елс.ч~з<>!роу.ечевою літографією, після чого здійснювалось напорошення YBCO. У вікнах маски формувалась епітаксійна плівка YBCO. На поверхні ж маски утворювалась ненадп-ровід--:ико:-:а сполука Nb-Y-Ba-Cu-О внаслідок взаємодії осаджуваної речовини з ніобієм. Під час відпалення плівок YBCO в кисні відбувалось окислення непрореагувавших шарів маски з утворенням окису ніобію. Хритична температура отримуваних мостиків лежала в межах 81-84 К, а типові значення критичного струму в рідкому гелії складали 1-5x10^ А/см^. Таким

чином, було отримано мікромостики YBCO шириною 0.3-0.5 мкм без застосування хімічного травлення плівок після їх осадження.

Також в четвертому розділі наведено результати по формуванню зернограничних слабких зв'язків на плівках YBCO. На підставі проведених раніше досліджень та по результатах інших авторів встановлено, що на різних дефектах підкладки можуть утворюватись а-орієнтовані зерна в умовах росту с-орієнтованих плівок. '

В роботі проведено дослідження механізмів росту плівок на мікродефектах підкладки, виготовлених штучно. Мікродефекти шириною 0.5 - 1 мкм виготовлялись за допомогою діамантового індентора. При низьких температурах осадження (600 - 650 °С) спостерігався ріст суто а-орієнтованих плівок, а при високих (більш ніж 750°С) - формувалась суто с-орієнтація. При температурах же 700-710 °С спостерігався ріст а-орієнтованих зерен на дефектах, в той час, як на решті підкладки відбувався с-оріентований ріст. Це дало змогу формувати с-а-с-орієнтовані структури з 90°-ними границями між а-ориєнтованим зерном та с-орієнтованою плівкою.

Наявність слабких зв'язків визначалась за поведінкою критичних струмів мікромостиків YBCO на підкладках з мікродефектами та без них. Критичний струм мікромостика з мікродефектом складав при 4.2 К ІО^-ІО^А/см^, а без дефекту

- 106-10?A/cm2. У останньому випадку критичний струм мостика зменшувався меньш ніж на 10 % в полі 150-0е, а в першому—

- більш ніж у двічі в полі 30-40 Ое, що свідчить про наявність слабких зв'язків.

В заключному розділі сформульовано основні результати та

виснончл, ív.-:яі в роботі.

OCHOFWT »ЕЗУЛЬТЛТИ ТА ВИСНОВКИ

1. Методу:,: СТМ досліджено поверхневу структуру плівок YBCO ч '."'п-;:;аровою роздільною здатністю. Нп н.гвклх з паралельною орієнтацією вісі с візуалізовано прямокутну

оЛріг,д...у структуру терас 3 розміром 0.3-ІХІ.17 ІІМ, Що

відповідає орієнтації (110) гратки YBCO і зі сходинками висотою 0.27 і;\і. Також візуалізовано атомні ряди, утворені виходами атомних шарів YBCO з міжшаровою відстанню близько 0.19 нм.

2. Методами рентгенівської дифракції досліджено блочну та

двій!;ихочv структуру плівок Y3CO, що підвертались термообробці !■; > 4vyvi та в атмосфері кисню. Розмір областей когерентного розеЧ : і я вздовж вісі с співпадає з товщиною плівки для товіци:’ ;v' "00 нм. При підвищенні швидкості охолодження плівок :’і-> відпалення збільшується концентрація двійникових '•»аниць, -'о призводить до погіршення її надпров'дникових властивостей.

/,’(>с.,,'д • ■* о транспортні властивості плівок YBCO у зм:нному низькочастотному електромагнітному полі. Під дією змінного поля відбучється перехід плізок у резистивний стан, який характер:: n...вся появою омічного опору на постійному струмі

нижче критичного.

4. Досл'д/че'.’о , :мо;:,’ю плівок окису барію з кремнієм. При 500 °С головним чином у. ворюється сполука Ва5:Оз, а ти 750 °С

- Ba2Si04. На підкладках кремнію з буферним шаром Ba2SiC>4 отримано надпровідникові плівки YBCO. Тонкоплівкові струк-

тури YBCO/Ba2SiC>4/Si поводять себе як неідеальні МІП-структури.

5. На підкладках кремнію зформовано епітаксійні плівки CoSi'2 та досліджено їх бар'єрні властивості щодо напорошення плівок YBCO на ці підкладки.

6. Досліджено ефект селективного епітаксійного росту плівок

YBCO через ніобієву маску. На основі ефекту розроблено методику літографування плівок YBCO з субмікронною роздільною здатністю. '

7. Досліджено ріст плівок YBCO на штучних мікродефектах

підкладки. В умовах с-орієнтовного росту здійснювався ріст а-орі.єнтованих зерен на цих дефектах. Ефект використано для формування слабких зв'язків між а-орієнтованим зерном та с-орієнтованою плівкою. .

Основні результати роботи викладено в публікаціях:

1. Belousov I.V., Ruban A.I., Ilchenko V.V., Kuznetsov G.V. Skryshevsky V.A. YBaCuO - Si Structures with Ba - Si Buffer Layers. - Proc. Int. Wrkshp Advanced Technol. Multicomp. Solid Films and Struct. - Uzgorod. - 1994. - P.28.

2. Belousov I.V., Ruban A.I., Rudenko E.M. YBa2Cu307 . x Thin Film Microbridges Patterning Through Nb Mask on NdGa03 Substrates. - Proc. Int. Wrkshp Advanced Technol. Multicom. Solid Films and Struc. - Uzgorod. - 1994. - P.26.

3. Rudenko E.M., Belousov I.V., Korzhova N.P., Ruban A.I. Formation of Single Crystal Thin Films of CoSi2 on Silicon Substrates as Buffer Layer for Deposition of YBCO Thin F" -Proc. VII Trilat. German - Russian - Ukrainian Seminar ijh Temp. Supercond. - Munich, Germany. - 1994. - P.25.

4. Belousov I.V., Ruban A.I. Il'cytnko V.V., Kuznetsov G.V. Stricha V'.'. Superconducting YBaCuO Thin Films op. Silicon With Barium Silicate Buffer Layers. - IEEE Trans. Appl. Supercon. -1995. - 5. - \'o2. - part 2. - P. 1510.

5. Рубач А.”., Руденко Э.М., Марченко А.А., Наумовен А.Г., Таращснч'' /1-Т., Чеоепачов В.В. Исследование атомно - слоевой структуры ппярпхности тонких пленок УВа2Сиз07.х методом сканирующей туннельной микроскопии. - Металлофизика и новейшие технологии. - 1995. - 17, No 8. - С.55.

6. Ruban A.I., Svetchnikov V.L. Fabrication of the YBCO Thin Film Microbridges with 90 - Degree (100) Tilt Grain Boundaries and Their Behavior in Applied Magnetic Field. - Proc. International Summer School on High Temperature Supprconductivity. - Eger, Hungary. • ec. J. Bankuli, I. Vajda, A. Szaiav. - ¡995. - 2: Coi!4:;,.i' t".’ Papers. - PI7.

7. Ruban A.' 'a>s;s<ive State of YBCO Thin Films in »he alternating magne'ac field in sonic and ultrasonic frequency hand. - Abstr. Int. Seapi'\ on Resistive arid Magnetic Stales in Supercon. Svst. -Chernogolvka, Russia. - 1995. - P.19.

8. S'a-:" ■ ,t.!ov A., Belousov Ruban A., Rudenko E.

Manufacturing and IV characteristics of submicron structures prepared on the basis of YBCO epitaxial films. - Abstr. Int. Seminar о- Resistive and Magnetic Sta+es in Supercon. Systems. -

Chernogo’vka, Russia. - 1995. - P.26.

9. Ruban A.i. Resistive State In High-7’c Thin Films of YBa2Cu307_x Induced by Sonic Frequency Band Alternating Applied Electromagnetic Field. - Abstr. Int. Conf. on Stat. Phys. "StatPhys-Taipei-1995". - Taipei. - 1995. - P.508.

10. Рубан Л.И., Руденко Э.М., Рудь Н.В., Устинов А.И. Двойниковая и блочная структура тонких пленок УВа2Сиз07-Х, исследованная методом рентгеноструктурного дифракционного анализа. - Тез. III Черкасского семинара "Актуальные вопросы диффузионных, фазовых и структурных превращений в сплавах". - Сокирне. - 1995. - С.121.

И. Belousov I.V., Ruban A.I., Shapovalov A.P. Nanometer Scale Patterning of the YBCO Thin Films by the effect of Selective Epitaxial Growth. - Abstr. VIII Trilater German - Russian -Ukrainian Seminar on High Temp. Supercond. - Lvov. - 1995. -P.56.

12. Рубан А.И. Двухстороннее осаждение тонких пленок YBCO на подложки MgO. - Тезисы 2-ой Междунар. конф. "Материаловедение высокотемпературных сверхпроводников".-Харьков. - 1995. - С.182.

13, Белоусов И.В., Рубан А.И., Руденко Э.М., Свечников В.Л.,

Мусиенко А.А. Буферные слои CoSi2 в структурах YBCO-CoSio-Si.-Тезисы 2-ой Междунар. конф. "Материаловедение высокотемпературных сверхпроводников",- Харьков. - 1995. -

С.188.

Рубан Л.И. Сверхпроводниковые тонкопленочные структуры на основе соединении УВа2Сиз07-х

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.22 - сверхпроводимость. Институт металлофизики НЛН Укоаины, Киев 1995.

Защищается 13 работ, содержащих экспериментальные исследования формирования зчтгакошышх пленок YBwCu^Oy.* и структур на их основе. Установлено, что в условиях с-ориентированного роста пленок происходит рост а-ориентированных зерен на искусственных микродефектах подложки. На границах между а-ориентированным зерном и с-ориентированной пленкой формируются слабые связи. Под действием переменного низкочастотного электромагнитного поля в пленках УЗа2Сиз07-х появляется резистивное состояние, характеризуемое омическим сопротивлением на постоянном токе.

Ключові слова: надпровідність, тонкі плівки.

Ruban Л.I. Superconductive Thin Film Structures on the Basis of УВа2Сиз07-х Compound

Thesis applied for a degree of Candidate of Science in the specialized

field of So!id State Physics. Institute for Meta! Physics NAS of Ukraine, Kiev 1995.

13 papers are applied for Candidate degree, that contain experimental

studies of the formation of УВаоСиз07-х epitaxial films and of the structures on their basis. It was shown that a-oriented grains grow on the artificial ч-v-odefects on substrate at the conditions of c-oriented growth. Weak links are formed on the grain boundaries between a-oriented grain and c-oriented film. Resistive state in the УВа2Сиз07-х films appears under effect of lowfrequency AC field. The state is char-