Исследование нелинейных свойстввысокотемпературных

сверхпроводников с помощьюближнепольной СВЧ-микроскопии

Работу выполнили:Сарафанов Ф.Г., Платонова М.В., Новиков А.Г.

Научный руководитель:Пестов Е.Е.

Нижний Новгород – 2018

Цели работы

Ознакомиться с моделью нейрона, обладающей свойствамигенерировать подпороговые колебания и импульсывозбужденияФеноменологически получить модельные уравнения икачественно исследовать их динамикуРассмотреть электронную схему, соответствующуюмодельным уравнениямОсуществить компьютерный и физический эксперименты,сравнить результаты

Основные свойства сверхпроводимости

B S

Эффект Мейснера

60 80 100 120 1400

2

4

6

8

Падение сопротивления до 0

SN

𝑇

𝐻

Сверхпроводники 1-го рода

SN

𝑇

𝐻

Сверхпроводники 2-го рода

Механизмы нелинейности сверхпроводников

Нелинейность Гинзбурга-ЛандауТепловая нелинейность ns = ns(T )

Вихревая нелинейностьНелинейность Джосефсона

⇓

~js ∼ ~A

(1− A2

A2c

)

Диаграмма температурных зависимостей

𝑇𝑇𝑐

𝜌(𝑇 )𝑃3𝜔(𝑇 )

𝑗𝑐(𝑇 )

𝑗𝜔(𝑇 )

Блок-схема экспериментальной установки

СВЧ-генератор Усилительмощности ФНЧ

Циркулятор

Полосовойфильтр

АЦПКомпьютерАЦП

ЗондТермодатчикω

ω, 3ω, . . .

3ω

T

ω

ω, 3ω, . . .

СВЧ-зонд

СВЧ-зонд над образцом срегулируемой температурой

Коаксиальный кабель

Зонд

ВТСП-пленкаТефлоновая пленка

Конструкция ближнепольногоСВЧ-зонда

Нелинейный отклик сверхпроводящей пленки

80 82 84 86 88 90 92, K

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

P3

, a.u

.

1 см

YBa2 Cu3O7

Выводы

Изучены основные свойства сверхпроводниковМетодом ближнепольной СВЧ-микроскопии снятанелинейная зависимость мощности отраженного отВТСП-пленки сигнала P3ω(T ), с помощью которой:

Определена средняя критическая температура и еёпространственный разброс:

〈Tc〉S = 88.5 K, Tc ∈ 87..89 K

Сделан вывод о наличии разных фаз сверхпроводимости висследуемой ВТСП-пленкеКачественно показана неоднородность ~jкр в ВТСП-пленке

Спасибо за внимание!

Презентация подготовлена в издательскойсистеме LaTeX с использованием пакетов

PGF/TikZ и Beamer