Сверхпроводящие свойства и макроструктура тонких пленок YB α CuO, выращенных методом лазерной абляции тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.08 ВАК РФ

ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

РГ6 од

'¿3

На правах рут лиси

Серопян Геннадий Михайлович

СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ СВОЙСТВА И МАКРОСТРУКТУРА ТОНКИХ ПЛЕНОК УВаСиО, ВЫРАЩЕННЫХ МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОЙ АБЛЯЦИИ

01.04.08 - Физика и химия плазмы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Омск - 1997

Работа выполнена в Омском государственном университете.

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

профессор Югай К.Н.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Ремнев Г.Е.; кандидат физико-математических наук, доцент Бурлаков Р.Б.

Ведущая организация: Институт теплофизики СО РАН

Зашита состоится &^997 г. в час. на заседании диссертационного совета К 064.36.03 в Омском государственном университете (6440077, г.Омск, пр. Мира, 55а).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного университета.

Автореферат разослан_1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физико-математических наук

В.Н.Сергеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Существенное количество публикаций посвящено исследованию физических свойств УВаСиО пленок в связи с перспективой практического применения. В настоящее время разрабатываются и изучаются различные пленочные элементы из ВТСП, которые служат основой для сверхпроводящей электроники. Поэтому необходимы исследования взаимосвязи макроструктуры с различными СП параметрами, джозефсоновских свойств естественных дефектов макроструктуры, механизмов образования и роста сверхпроводящих пленок на различных подложках, влияния условий выращивания на СП свойства пленок, устойчивости к деградации пленок с различной макроструктурой и СП параметрами и, исходя из этого, определить оптимальные условия выращивания ВТСП пленок для конкретных приложений.

В настоящее время наиболее эффективным методом для выращивания высококачественных ВТСП пленок является метод лазерной абляции. Исследования по лазерной абляции в основном посвящены физическим процессам, протекающим в факельной плазме, энергетическим характеристикам элементов плазмы. Однако, для более полного понимания механизма переноса вещества мишени на поверхность подложки требуются исследования процессов, происходящих в самой ВТСП мишени при воздействии на него мощного лазерного излучения, что и будет определять механизм отрыва и энергетические характеристики частиц, а следовательно, и механизм роста пленок. Во многих работах, где приводятся результаты исследований макроструктуры УВаСиО пленок, не указываются значения сверхпроводящих параметров, непосредственно связанных с макроструктурой, что позволило бы надежно классифицировать низко- и высококачественные пленки по некоторым из них. Механизм деградации сверхпроводящих свойств при воздействии таких элементов воздуха, как вода и углекислый газ, интересен не только как дополнительный метод исследования физических свойств УВаСиО материалов, но также с точки зрения пригодности УВаСиО пленок как основы для сверхпроводящей микроэлектроники. В этом случае необходимы исследования устойчивости к деградации в условиях, наиболее приближенных к эксплуатационным, т. е. устойчивость к термоциклировапию в интервале температур 77 -г 300 К на воздухе.

Цель и задачи работы. Целью работы является исследование влияния условий выращивания методом лазерной абляции на макроструктуру и сверхпроводящие параметры YBaCuO пленок; исследование причины сильного изменения качества пленок при сравнительно небольших вариациях параметров напыления; создание сверхпроводящего квантового интерференционного датчика (сквида) на основе высококачественных YBaCuO пленок. В процессе выполнения работы были поставлены и решены следующие основные задачи:

1) исследование физических процессов при взаимодействии мощного импульсного лазерного излучения с поверхностью YBa,2Cu307-$ мишени;

2) оптимальные условия роста высококачественных сверхпроводящих тонких YBaCuO пленок на монокристаллических подложках;

3) выращивание на золоте тонких YBaCuO пленок с высокими сверхпроводящими параметрами с целью создания электрических контактных площадок и многослойных структур;

4) исследование устойчивости СП параметров YBaCuO пленок к термоциклировалиям в интервале температур 300 Ч- 77 К]

5) исследование связи макроструктуры YBaCuO пленок со сверхпроводящими параметрами;

6) измерения величины магнитной восприимчивости для YBaCuO пленок в широком интервале значений сверхпроводящих параметров;

7) исследования анизотропии плотности критического тока YBaCuO пленок в базисной плоскости ab]

8) создание ВТСП-сквида с высокой чувствительностью на основе высококачественных сверхтонких YBaCuO пленок;

Объекты и методы исследования. В работе использовались экспериментальные методы исследования. При получении YBaCuO пленок использовался импульсный лазер Nd : YAG ( ЛТИ-403 ). Мишенями служили таблетки керамического YBaCuO. Измерения сверхпроводящих параметров пленок проводились четырехзондовым методом. В качестве подложек использовались монокристаллические пластины 5гТг'03(100), ЬаАЮз(100) и сапфира( 100). Исследования макроструктуры проводились с использованием оптической (Neophot-2) и электронной микроскопии ("BS-350" TESLA).

Научная новизна. Обнаружено время запаздывания между нача-

лом воздействия лазерных импульсов на поверхность ВТСП мишени и появлением капель при отрыве частиц от поверхности. Предложен новый, кластерный, механизм отрыва частиц от поверхности.

Обнаружено, что термоциклирование в интервале температур 77 -г 300 К оказывает существенное влияние на сверхпроводящие параметры YBaCuO пленок в зависимости от начальных значений параметров. Для высококачественных пленок значения сверхпроводящих параметров меняются незначительно даже при большом числе термоциклов (> 1000).

Обнаружен эффект возрастания плотности критического тока YBaCuO пленок при термоциклировании. Физические параметры, характеризующие данный эффект, коррелируют с начальными значениями плотности критического тока. Природа эффекта связывается с релаксацией механических напряжений, возникающих в YBaCuO пленке в процессе выращивания.

Обнаружено существование двух типов YBaCuO пленок, имеющих характерные интервалы значений сверхпроводящих параметров, непосредственно связанных с макроструктурой. При переходе от низкокачественных к высококачественным пленкам значения этих параметров меняются скачком.

Обнаружен макроструктурный фазовый переход от гранулированных к монокристаллическим высококачественным YBaCuO пленкам, который связывается со сменой механизма роста пленок. Произведена оценка критической температуры макроструктурного фазового перехода.

Изготовлен сквид с высокой чувствительностью, работающий на естественных деффектах макроструктуры высококачественных сверхтонких YBaCuO пленок, на основе критериев, позволяющих уверенно находить пленки, пригодные для использования в интерферометрах.

Научная и практическая ценности. Результаты работы позволяют глубже понять механизм роста тонких YBaCuO пленок, выращенных in situ методом лазерной абляции,и на основе понимания этого механизма получать пленки с требуемыми для конкретных задач макроструктурой и физическими свойствами. Результаты исследований по устойчивости сверхпроводящих пленок к термоциклированию позволяют решить проблему деградации, что важно для практических

применений YBaCuO пленок как основ сверхпроводящей микроэлектроники (в частности, для стабильной работы сквидов).

Защищаемые положения.

1. Термоциклирование оказывает существенное влияние на сверхпроводящие параметры YBaCuO пленок, имеющих низкие начальные значения параметров, в то время как высококачественные пленки незначительно меняют значения сверхпроводящих параметров даже при большом числе термоциклов (> 1000). Существует эффект возрастания плотности критического тока YBaCuO пленок при термоциклиро-вании, зависящий в количественном отношении от начального значения плотности критического тока пленки: эффект выражен тем сильнее, чем ниже его токонесущая способность. В результате нескольких десятков последовательных термоударов происходит релаксация механических напряжений и некоторое понижение угла разориентации соседних блоков, что приводит к возрастанию плотности критического тока.

2. Существует два типа YBaCuO пленок, выращенных методом лазерной абляции, - низкокачественные гранулярные (low) пленки и высококачественные монокристаллические (high) пленки - имеющие характерные интервалы значений сверхпроводящих параметров, непосредственно связанных с макроструктурой. Причем, при переходе от low- к high-пленкам значения этих параметров меняются скачком.

3. Обнаруженный экспериментально скачок качества макроструктуры и связанных с.ней сверхпроводящих параметров YBaCuO пленок при увеличении температуры подложки на несколько градусов позволяет говорить о махроструктурном фазовом переход от гранулированных к монокристаллическим высококачественным пленкам. Такой переход происходит при достижении на рабочей поверхности подложки температуры плавления напыляемого материала, что может обеспечить рост монокристаллической пленки. Необходимое при этом приращение температуры обеспечивается в результате аккумуляции внутренней и кинетической энергий частиц, бомбардирующих рабочую поверхность подложки. Теоретическая оценка критической температуры макроструктурного фазового перехода по порядку величины совпадает с экспериментальным значением.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на науч-

ных семинарах кафедры общей физики Омского госуниверситета и лаборатории ВТСП Института сенсорной микроэлектроники СО РАН; 15th Internat. Confer, on Coherent and Nonlinear Optics, 1995, St.-Petersburg, Russia.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глаз, и заключения. Изложена на 144 страницах машинописного текста, иллюстрирована 54 рисунками. Список цитируемой литературы содержит 181 наименование.

Во Введении излагается суть проблемы, краткий обзор ее современного состояния, рассмотрена актуальность темы, цель и задачи работы, сформулированы защищаемые положения.

Глава I посвящена исследованию физических процессов при выращивании ВТСП YBaCuO пленок методом лазерной абляции. Рассматриваются различные схемы установок, применяемых для выращивания пленок. Даны описания установок и методик измерения СП параметров пленок, а также оптимальные значения технологических параметров при получении пленок высокого качества. Приводятся экспериментальные данные, полученные при исследовании механизмов взаимодействия импульсного лазерного излучения с поверхностью YBaCuO мишени, генерации плазменного факела, ионизации и диссоциации молекул, образования и эпитаксиального роста тонких ЮОид») и сверхтонких Юкл) пленок YBaCuO. Также рассматривается механизм роста высококачественных сверхпроводящих пленок на буферной золотой пленке.

При мощном лазерном излучении могут реализоваться капельный и кластерный механизмы отрыва частиц от поверхности мишени. При исследовании времени воздействия лазерного излучения на поверхность мишени было обнаружено существование характерного времени задержки та, при превышении которого капельный механизм отрыва частиц сменяется на кластерный. стремится к нулю при некотором граничном значении Щтр = 2.5 • W8 Вт/см7. Модель отрыва частиц мишени строится на представлении поверхности мишени как о наборе нелинейных осцилляторов.

Рост пленки вполне согласуется с механизмом зародышеобразова-ния. При времени напыления tHan ~ Юс преодолевается порог пер-коляции, что способствует протеканию макроскопического сверхто-

ка- В интервале 10с < 1„а„ < 30с, наряду с увеличением размеров островков сверхпроводящей фазы, происходит их качественное изменение. Результаты исследования зависимости сверхпроводящих свойств УВаСиО пленок от толщины ¿, приведенные на рис. 1, показывают, что после преодоления порога перколящш существует неко!орый интервал значений при котором величина плотности критического тока меняется скачком почти на два порядка. При этом на кривой Зй[£) по обе стороны от скачка наблюдаются полочки. Несмотря на высокую степень эпитаксии, подслой толщиной ^ ~ 10 -г 20 нм характеризуется .низкой токонесущей способностью. Природа резкого скачка /с удовлетворительно объясняется с точки зрения макроструктурного фазового перехода, рассматриваемого в третьей главе.

Рис. 1. Зависимость плотности критического тох& 3„ УВаСиО пленок от толщины ¿.

Достаточно высокие значения СП параметров УВаСиО пленок, выращенных на буферной золотой пленке толщиной ~ 500 нм, указывают на то, что формирование УВаСиО пленки на подложке Аи/ЭгТЮз не является результатом простого механического переноса вещества УВаСиО мишени, а представляет собой эпитаксиальный рост. Очевидно, что условием эпитаксиального роста УВаСиО пленки является эффект дальнодействия. На основании экспериментальных результатов успешно решена задача создания надежных электрических контак-

тов между УВаСиО пленкой и внешней схемой сквида при достаточной толщине золотой пленки.

Глава II посвящена исследованию устойчивости УВаСиО пленок к деградации при термоциклировании. Как оказалось, термоциклирова-ние в интервале температур 77 -г 300 К оказывает существенное влияние на сверхпроводящие параметры УВаСиО пленок в зависимости от начальных значений параметров. Для высококачественных пленок значения сверхпроводящих параметров меняются незначительно, даже при большом числе термоциклов п > 1000, в то время как УВаСиО пленки с низкими начальными значениями СП параметров деградируют при сравнительно небольших п < 100. В результате термоциклирования в первую очередь деградации подвергаются некачественные участки пленок (такие элементы макроструктуры, как межблочные границы), где дефицит кислорода и сегрегация на этих участках различных примесей и несверхпроводящих фаз ускоряют протекание химических реакций с элементами окружающего воздуха. Уширение сверхпроводящего перехода и подавление плотности критического тока происходит тем активнее, чем хуже их значения при п = 0. Приведенные результаты позволяют классифицировать даЛшые УВаСиО пленки на высококачественные (ЫдЬ-пленхи) и низкокачественные (/ош-пленки). При деградации пленок определяющими могут быть следующие механизмы: 1) увеличение параметра 6 без того обедненных кислородом межблочных прослоек; 2) существенное уширение прослойки за счет материала граничных участков внутриблочного вещества, прореагировавшего с химически активными элементами воздуха с образованием стабильных продуктов реакции. При этом джозефсоновская слабая связь на межблочной границе возможно претерпевает существенные изменения по следующей схеме: Б Я'Б -> 55"А?5'5 SS'NINS'S1 где 5 - сверхпроводник, 5" - сверхпроводник с более низкими, чем 5 СП параметрами, N - металл, I - изолятор. Наблюдаемая деградация токонесущих свойств наступает при превышении толщинцы изолирующей прослойки значения длины когерентности £ УВаСиО пленки.

Для образцов, подвергшихся термоциклированию, обнаружился неожиданный эффект возрастания плотности критического тока Jc при определенном числе термоциклов п. На рис. 2 даны зависимости Jc{n) для УВаСиО пленок, выращенных на подложке 5гТ»Оз(ЮО). Аноло-

гичные результаты имеют место для пленок, выращенных на других типах подложек.

эффект возрастания зависит в количественном отношении от начального значения плотности критического тока пленки: эффект выражен тем сильнее, чем ниже его токонесущая способность. Для high-ппепок эффект очень слаб или вовсе не проявляется. Для объяснения природы эффекта рассматриваются те физические параметры межблочных прослоек, изменения которых при термоциклировании могут привести к некоторому улучшению токонесущей способности. В качестве такого параметра может выступить угол разориентации в соседних блоков в плоскости ab, оказывающий сильное влияние на плотность критического тока межблочной границы JfB. Скорость охлаждения и нагрева образцов достаточно высокие, что позволяет рассматривать процесс термоциклирования как термоудар. В результате нескольких десятков последовательных термоударов происходит релаксация механических напряжений, возникающих в YBaCuO пленке в процессе выращивания, и, как следствие, некоторое понижение угла разориентации соседних блоков, что приводит к возрастанию плотности критического тока.

В Главе III дан обзор результатов по микроскопическому иссле-

даванию YBaCuO пленок. В литературе нет однозначного ответа на вопрос о связи сверхпроводящих параметров с макроструктурой, что позволило бы классифицировать high- и /ош-пленки по некоторым из них. Исследования макроструктуры и связанных с ней СП параметров указывают, также как и исследования по термоциклированию, на существование двух типов YBaCuO пленок, имеющих характерные интервалы значений СП параметров, непосредственно связанных с макроструктурой. При переходе от low- к high-плеякш значения этих параметров меняются скачком. Микроскопические исследования пленок с различными значениями СП параметров показывают, что пленки с плотностью критического тока Jt < 10s А/см7 имеют ярковыраженную гранулярную структуру, с размерами гранул ~ 2 — Змкм. В пленках с высокими значениями Je > 10s А/см2 каких-либо следов гранулярной структуры не обнаружено (при разрешении ~ 0.1мк.и).

Рис. 3. Зависит/ость величины и&гпхткой восприимчивости х от плотности хритиче-схого тока Зе. . .

Такие важные сверхпроводящие параметры как Тс и Д Т оказываются практически независимыми от макроструктуры УВаСиО пленки. Однако, исследования пленок показывают на резкое падение значения диамагнитной восприимчивости х на несколько порядков при

переходе от high- к /ои>-пленкам, причем данные измерения позволяют уточнить граничное значение плотности критического тока Jt т 2-Ю5 А/см? (рис. 3). Для объяснения поведения % при переходе к гранулярным пленкам построена модель распада макроскопического сверхтока J,. При J, —► Jc в джозефсоновском переходе возникает нестационарное явление, в частности, динамический хаос. Макроскопический кольцевой ток распадается на два кольцевых тока. При дальнейшем разбиении пленки на сверхпроводящие участки, разделенные джозеф-соновскими слабыми связями, будет происходить распад макроскопического тока на более мелкие кольцевые токи. Таким образом, в пределе мы приходим к гранулярным пленкам. Магнитное поле проникает в сверхпроводник в виде цепочки джозефсоновских вихрей, существенно подавляя диамагнитный эффект.

Исследования по анизотропии критического тока в базисной аЬ плоскости также указывают на резкое изменение сверхпроводящих свойств при переходе от одного типа пленок к другому. Пленки, обладающие плотностью критического тока Jc > 2 • 10® А/см3, проявляют анизотропные свойства, причем анизотропия увеличивается с ростом Je. Предполагается, что природа наблюдаемой анизотропии заключается в различии эффективных масс куперовских пар в направлениях «100» и «010», что приводит к различию скоростей движения носителей сверхтока в данных направлениях.

Исследования зависимости Je от температуры подложки Т,, приведенные на рис. 4, были проведены в области скачка плотности критического тока. Значение плотности критического тока при этом меняется почти на два порядка. Достаточно узкий интервал температур, на котором происходит переход от low- к Л»'^Л-пленкам,и существование граничного значения Jc свидетельствуют о том, что имеет место макроструктурный "фазовый переход", являющийся следствием смены механизма роста YBaCuO пленок при лазерной абляции. Такая смена происходит при достижении на рабочей поверхности подложки температуры плавления напыляемого материала. Необходимое при этом приращение температуры обеспечивается в результате аккумуляции внутренней и кинетической энергий частиц плазменного факела, бомбардирующих рабочую поверхность подложки. Проведенная теоретическая оценка критической температуры макроструктурного фазового

Ряс. 4. Зависимость плотности критического токл Зс от температуры подложки Т,.

перехода показывает, что за один импульс приращение температуры

ДГ. = Т. - То и (1 - « 0.6 • ^х',

7Г2 А Л

где У/ - мощность лазерного излучения в одном импульсе, коэффициент к выражает долю энергии плазменного факела, аккумулирующуюся на поверхности подложки, х' - толщина подложки, Го - температура печи напылительной установки. По оценке, произведенной таким образом, значение ДТ, в момент времени г (г - длительность импульса) может составлять ~ 100"С для приповерхностных слоев. До следующего импульса в интервале времени г < * < где I' - скважность импульса, происходит релаксация температуры ДГ,. Значение температуры на поверхности к началу следующего импульса будет оцениваться как

4 4 к\¥ кУ/

Т(х>, г') к Го + (- - 1)(1 - И То + 0.18 .

я" А А

что превышает Г0 на величину порядка десятка градусов, т.е. от импульса к импульсу происходит накопление температуры. Таким образом, за несколько секунд (частота следования импульсов 14Гч) температура на поверхности вполне может достичь значения температуры

плавления УВаСиО материала, составляющего 950-М050"С. Наличие расплава на поверхности и относительно малая скорость роста пленки позволяют сильно подавлять возможность образования дефектов макроструктуры, примесей и дополнительных фаз. Растянутый во времени процесс достижения необходимой температуры приращения приводит на начальном этапе (при времени распыления * < 10 -г 15с) к зпитаксиальному росту пленки, содержащей большое количество дефектов кристаллической структуры, что объясняет зависимость Jc(d).

В Главе IV дан обзор работ, посвященных созданию ВТСП пленочных сквидов. Рассматриваются сквиды, работающие как на естественных джозефсоновских переходах, так и на искусственно созданных. Выделяются преимущества и недостатки тех или иных типов сквидов, а так же приводятся значения основных физических параметров, характеризующих их качество. На основе описанных выше результатов исследования условий выращивания методом лазерной абляции и физических свойств УВаСиО пленок стало возможным изготовление сквида постоянного тока с высокой чувствительностью, работающего на естественных дефектах макроструктуры сверхтонких /пдЛ-пленок. Изготовление сверхпроводящих мостиков из пленки толщиной ~ 25 нм позволяет снизить значение /с более чем на порядок без уменьшения ширины мостиков, что потребовало бы привлечения сложных методов субмикронной литографии. Это важно для достижения оптимального значения гистерезисного параметра /?. На основе данного сквида был изготовлен магнитометр с чувствительностью по магнитному полю 6В « 5 • КГ13Г/Гц1/2.

Основные результаты и выводы.

1. Обнаружено время запаздывания тл между началом воздействия мощных лазерных импульсов на поверхность УВаСиО мишени и появлением капель при отрыве частиц от поверхности.

2. Разработанная технология выращивания на буферной золотой пленке УВаСиО пленок с высокими значениями сверхпроводящих параметров, проявляющих хорошую устойчивость к деградации, позволила создать надежный электрический контакт между УВаСиО пленкой и внешней схемой сквида. Высокое качество сверхпроводящих пленок объясняется наличием эффекта дальнодействия, обеспечивающего эпитаксиальный рост даже при достаточно большой толщине золотой

И

прослойки.

3. Эксперименты показали, что термоциклирование оказывает существенное влияние на сверхпроводящие параметры YBaCuO пленок, имеющих низкие начальные значения, в то время как высококачественные пленки незначительно меняют сверхпроводящие свойства даже при большом числе термоциклов (> 1000). Это объясняется наличием в низкокачественных пленках деффектов макроструктуры типа межблочных прослоек, являющихся каналами для проникновения элементов окружающего воздуха во внутренние слои пленок. Полная деградация наступает при накоплении стабильных продуктов реакции материала сверхпроводящей пленки с химически активными элементами воздуха в межблочных прослойках.

4. Обнаруженный эффект возрастания плотности критического тока YBaCuO пленок при термоциклировании, находится в количественном отношении в прямой зависимости от начального значения плотности критического тока пленки: эффект выражен тем сильнее, чем ниже токонесущая способность пленки; для пленок с высокими значениями плотности критического тока данный эффект практически не проявляется. В результате нескольких десятков последовательных термоударов происходит релаксация механических напряжений, приводящая к понижению угла разориентации соседних блоков, вследствии чего возрастает плотность критического тока.

5. Исследование макроструктуры YBaCuO пленок показало наличие непосредственной связи макроструктуры с такими сверхпроводящими параметрами, как плотность критического тока, диамагнитная восприимчивость, показатель анизотропии в аЬ плоскости. Выявлен механизм четкой классификации YBaCuO пленок на два типа - низкокачественные гранулированные (/oiu-пленки) и высококачественные монокристаллические (/п^Л-пленки) - по значениям сверхпроводящих параметров, включая число термоциклов п, выдерживаемых пленкой.

6. Измерения величины магнитной восприимчивости х YBaCuO пленок в широком интервале значений других сверхпроводящих параметров обнаружили скачок х при переходе от high- к /ош-пленкам более чем на три порядка. Такое поведение х объясняется распадом макроскопического экранирующего тока при переходе к гранулированным /ош-пленкам.

7. Исследования анизотропии плотности критического тока УВаСиО пленок в базисной плоскости аЬ показали, что для Л»</Л-пленок показатель анизотропии достигает значений а ~ 5 и обращается в ноль для ¡ою-пленок скачком. Наличие анизотропии плотности критического тока в Л^Л-пленках связано с анизотропными свойствами кристаллической структуры монокристаллов УВаСиО. В /ош-пленках анизотропия не проявляется из-за существенного подавления плотности критического тока на межзеренных границах.

8. Обнаружен макроструктурный фазовый переход в УВаСиО пленках, разделяющий области условий роста 1ош- Мдк-ттепок. Данный переход обусловлен сменой механизма роста пленок при достижении на рабочей поверхности подложки температуры плавления УВаСиО материала. Существующая между температурой плавления и температурой печи напылителыюй установки разница 6Т ~ 300° С восполняется вследствие аккумуляции в приповерхностных областях подложки и растущей пленки внутренней и кинетической энергий частиц плазменного факела. Проведенная теоретическая оценка 6Т по порядку величины совпадает с экспериментальным значением.

9. На основе изложенных выше результатов исследований физических свойств УВаСиО пленок разработан способ изготовления ВТСП-сквида, работающего на естественных деффектах макроструктуры высококачественных сверхтонких УВаСиО пленок.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Югай К.Н., Скутин A.A., Тихомиров В.В., Сычев С.А., Карелин В.И., Кузин В.В., Кочережко JI.B., Серопян Г.М. Взаимодействие импульсного лазерного излучения с поверхностью мишени YBaCuO: время запаздывания // Сверхпроводимость: физика, химия, техника, 1994, т.7, N б, с. 1026-1032.

2. Югай К.К., Югай К.Н., Скутин A.A., Серопян Г.М. О механизме отрыва частиц от поверхности ВТСП мишени при поглощении лазерных импульсов // Известия вузов. Физика, 1997, N6.

3. Муравьев A.B., Скутин A.A., Югай К.К., Югай К.В., Серопян Г.М., Сычев С.А. Выращивание высокотемпературных сверхпроводящих пленок YBaCuO на золоте // Вестник ОмГУ, 1996, N 2, с. 33-35.

4. Yugay K.N., Seropjan G.M., Skutin A.A., Yugay K.K. Superconducting properties of YBaCuO thin films at thermocycling // ФНТ, 1997, т. 23, N 4.

5. Скутин A.A., Югай К.К., Югай К.Н., Серопян Г.М. Эффект возрастания критического тока в YBaCuO пленках // Вестник ОмГУ, 1996, N 2, с. 30-32.

6. Муравьев А.Б., Скутин A.A., Югай К.К., Югай К.Н., Серопян Г.М., Сычев С.А. Макроструктурный фазовый переход в сверхпроводящих пленках YBaCuOt выращенных методом лазерной абляции // Вестник ОмГУ, 1997, N 1, с. 44-46.

7. Лежнин И.В., Муравьев А.Б., Скутин A.A., Югай К.К., Югай К.Н., Серопян Г.М., Сычев С.А. Высокотемпературный сверхпроводящий YBaCuO пленочный dc-сквид // Вестник ОмГУ, 1997, N 1, с. 41-43.

8. Муравьев A.B., Скутин A.A., Югай К.К., Югай К.Н., Серопян Г.М., Сычев С.А. Травление высокотемпературных сверхпроводящих пленок YBaCuO // Вестник ОмГУ, 1997, N 2.

9. Interaction of pulse laser radiation with high temperature superconduct. surface // 15th Internat. Confer, on Coherent and Nonlinear Optics, 1995, St.-Petersburg, Russia. Югай K.H., Скутин A.A., Тихомиров В.В., Сычев С.А., Карелин В.И., Кузин В.В., Кочережко Л.В., Серопян Г.М.

10. Способ нанесения высокотемпературных сверхпроводящих по-

крытий. Положит, решение о выдаче патента РФ на изобретение от 18.07.96. Заявка 94037834/25 (038017) от 10.10.94. Югай К.Н., Скутин A.A., Сычев С.А., Серопян Г.М.

11. Способ измерения критического тока. Положит, решение о выдаче патента РФ на изобретение от 23.07.96. Заявка 94038386/25 (038281) от 11.10.94. Югай К.Н., Скутин A.A., Сычев С.А., Серопян Г.М.

12. Способ приготовления высококачественной ВТСП керамики YBaCuO. Югай К.Н., Скутин A.A., Серопян Г.М., Муравьев А.Б., Сычев С.А. Послала заявка на изобретение.