CC BY
45
0.0 2 0.0 15 -
^ 0 .0 1 -
£ ю
I
&
0.0 05 -
10 =
Тангенс угла диэлектрических потерь в магнитном поле также обнаруживает скачок при этой температуре. Этот эффект, возможно, связан с изменением периода магнитной структуры в магнитном поле или с магнитным переходом от модулированной структуры к скошенному антиферромагнетику. При температуре магнитного перехода в парамагнитное состояние Тм = 600 К производная диэлектрической проницаемости ^МТ по температуре и тангенс угла диэлектрических потерь имеют максимум. Особенности в е(Т) и 1§5
18 -,
наблюдаются также и в области высоких температур Т = 890 К, которые возможны связаны со структурным переходом в №хВП-хРеО3.
Библиографическая ссылка
1. Пятаков А. П., Звездин А. К. // УФН. 2012. Т. 182. № 6(11). С. 593.
© Остапенко А. А., Кретинин В. В., 2013
ю
ю
н.Нг
16 -
о.
о"
14-
12
10
10
" 1 Н-ВЕ
■ г н-о
1 1 'I
юа
111
10й
м.Нг
Рис. 1. Электроемкость ШхВП-хРеОЗ с х=0.1 в поле и без магнитного поля и магнитоемкость 5С = 8(Н)-е(0)/е(0) от частоты при температуре Т = 300 К
1111 ю'
0,000-,
-0,005-
-0,010-
-0,015
-0,020
320
360
400
440
Т, К
Рис.2. Зависимость магнитоемкостного эффекта от температуры в магнитном поле Н = 0,8 Тл на частоте ю = 104 Н
УДК 530.557.11
В. А. Погуляева1, Р. М. Нурдавлетов1 Научный руководитель - М. И. Петров2 1 Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск 2Институт физики имени академика Л. В. Киренского СО РАН, Красноярск
ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕРХПРОВОДНИКА С КАЛИБРОВАННЫМИ ПУСТОТАМИ
Представлена технология получения сверхпроводника с калиброванными пустотами, путем многостадийного обжига композита сверхпроводник + 20 об.% ПММА.
У опалоподобных структур очень широкий спектр структуры можно применять в качестве модели для применения: фильтры, сверхбыстрые переключатели, исследования макроскопических квантовых эффектов усилители излучателей [1]. Также опалодобные в сверхпроводниках, таких как эффект Джозефсона и
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
квантование магнитного потока, которые составляет основу работы сверхпроводящих квантовых интерферометров (СКВИД) и других сверхпроводящих криогенных приборов [2; 3].
В ходе проделанной работы был изготовлен синтетический опал. Размеры сфер полиметилметакрилата составляют 250 нм. Было установлено, что размер сфер опала не зависит от концентрации диазоинициа-тора, а в большей степени зависит о
т соотношения метилметакрилата и воды. Методом твердофазного синтеза был изготовлен сверхпроводник ВаРЬ0,75В^,25О3. Дляэтого был проведен расчет навесок исходных компонентов (BaCO3, PbO, Bi2O3),совместный помол и многократный обжиг. Результатом которого был получен сверхпроводник ВаРЬ0,75В^,25О3.
Магнитные свойства полученного сверхпроводника исследовались на радиочастотном СКВИД-е MPMS фирмы «Quantumdesign>».
На рис. 1 представлена зависимость магнитного момента от температуры.
0,00-
-0.02-
■О.СМ-
£ -о.ав-
т
к ■дов -
■о.ио-
/
/
У
Рис. 1. Зависимость магнитного момента от температуры
Масса исследуемого образца измерялась на электронных весах фирмы «Quantumdesign», она составляет т = 0,028 33 граммов.
Изменение магнитного момента от температуры происходит в интервале от 4,61 К до 25 К. Точка соответствующая температуре 10,65 К и нулевому значению магнитного момента является температурой сверхпроводящего перехода образца.
Полученная экспериментальная зависимость является характерной для сверхпроводящих материалов,
следовательно, синтезированный образец ВаРЬ0,75В^,2503 можно считать сверхпроводником.
Из изготовленного сверхпроводника и наносфер полиметилметакрилата был получен композит сверхпроводник + 20 об.% ПММА. Затем путем многостадийного обжига был получен сверхпроводник с калиброванными пустотами. Был проведен рентген-флюорисцентный анализ, который показал соответствие сверхпроводника исходному и наличие следов от сфер ПММА в виде остаточного углерода. Данные рентген-флюорисцентного анализапоказаны на рис. 2, а. Из графика по высоте пиков было установлено процентное содержание компонентов в получившемся сверхпроводнике с калиброванными пустотами. В составе, кроме основных компонентов сверхпроводника Ва, РЬ, Bi и О, были обнаружены углерод и медь. Углерод является, скорее всего, продуктом неполного сгорания сфер опала. Т.к. предметный столик микроскопа медный, то медь с неизбежностью была зарегистрирована. Затем было рассчитано процентное содержание Ва, РЬ, Bi и О уже без учета С и Си: кислорода 70,11 %, бария 17,85 %, свинца 8,90 % и висмута 3,13 %.
Сканирующая электронная микроскопия показала равномерное распределение мест локализации следов от сфер ПММА. Их размер составляет 20 до 250 нм. Он зависит от того, насколько глубоко та или иная сфера находится в сверхпроводнике. Снимок СЭМ показан на рис. 2, б.
В матрице сверхпроводника и на его поверхности видны однородные внедрения (продукты сгорания сфер опала). Кислород и водород, входящие в состав опала, при столь высоких температурах выгорают.
На месте их локализации остаются следы, которые для сверхпроводников являются пустотами, но пустотами не в прямом понимании этого слова, а пустотами для носителей тока.
В ходе проделанной работы был изготовлен сверхпроводник с калиброванными пустотами, путем многостадийного обжига композита сверхпроводник + 20 об.% ПММА.
При добавлении примесей сверхпроводник часто теряет свою сверхпроводящую способность. В полученном композите сверхпроводимость исходного ВаРЬ0,75В^,25О3 сохраняется.
Рис. 2. Данные рентген-флюорисцентного анализа образца (а); Снимок сканирующей электронной микроскопии (б)
б
а
В дальнейшем планируется получение сверхпроводящей опалоподобной структуры, которая, как ожидается, будет обладать когерентными джозефсо-новскими свойствами.
Библиографические ссылки
1. Калимов А. Г. Физические основы сверхпроводимости. СПб., 2007. 104 с.
2. Бопков А. В. Технология производства синтетических опалов и их имитаций. URL: http://www.74rif.ru/Opal-sintet.ru 25/05/2012.
3. Шабанова О. В., Шабанов А. В., Немцев И. В. Исследование условий получения наноразмерных монодисперсных сферических частиц полиметилметак-рилата.
© Погуляева В. А., Нурдавлетов Р. М., 2013
УДК 583.975 + 621.318.1
В. А. Семячков1, В. С. Жигалов1, В. Г. Мягков1, И. В. Немцев2 1 Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск 2Красноярский научный центр СО РАН, Красноярск
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ГРАНУЛИРОВАННЫХ ПЛЕНОК РеРа
Показаны изменения электрических и магнитных свойств синтезированных пленок ¥еРй-Ь10 при окислении и последующим восстановлении алюминием в зависимости от температуры отжига. Начальная температура инициирования твердофазного синтеза при восстановлении железа составляет 3500С. В результате реакции формируются композиты, в составе которых присутствуют фазы: ¥еРй3 и а-А1203. В работе представлены изображение поверхности гранулированной пленки FePd и величины магнитосопротивления. Результаты работы имеют как научное, так и прикладное значение.
Электрические свойства гранулированных тонких пленок могут варьироваться в широких пределах в зависимости от состава, размеров структурных образований, материалов матрицы, а также дефектов и примесей. Окисление и последующее восстановление алюминием пленок L1o-FePd позволяет получать гранулированные тонкие пленки со значительно отличающимися структурными, магнитными, электрическими свойствами. В данной работе эти свойства исследуются в связи с их возможностью применения для высокоплотной магнитной записи, для изучения процессов туннелирования с целью увеличения маг-нитосопротивления.
В качестве исходных образцов была изготовлена серия пленок Fe/Pd методом электронной бомбардировки тигельных испарителей с кольцевым катодом на подложках из стекла с атомным соотношением железа и палладия 1:1. Образцы изготавливались в вакууме 10-6 торр на установке напыления УВН-2М-1. Синтезированные пленки с фазой L10-FePd окислялись на воздухе до полного исчезновения намагниченности, с последующим нанеесением слоя алюминия толщиной 40 нм, что соответствовало эквивалентному атомному соотношению с железом. Процесс алюминирования изучался с помощью исследования температурной зависимости электросопротивления с использованием четырехзондового метода.
На рис. 1 показан график изменения электросопротивления от температуры нагрева и охлаждения образца. Видно, что в диапазоне температур от 20 до 350 °С при увеличении температуры нагрева до 350 0С химическое взаимодействие между слоями на данном участке отсутствует. Низкое значение электросопротивления объясняется наличием проводящего слоя А1. Температура 350 0С является началом инициирования формирования первой фазы FePd. Намагниченность
насыщения начинает плавно возрастать, начиная с Т > 350 оС и достигает 750 Гс при Т = 650 оС. Максимальная коэрцитивная сила пленки наблюдается при Т = 400 оС и составляет 160 Э, затем резко уменьшается с увеличением температуры до 65 Э.
0 100 200 300 400 Т,°С
Рис. 1. Зависимость электросопротивления от температуры отжига для образца FePd после алюмотермии
Для объяснения полученных результатов нами было проведен рентгеноструктурный анализ образцов на установке ДРОН-4. На рис. 2, а показана рентгенограмма исходного двухслойного образца Fe/Pd до проведения термического отжига. На спектре видны рефлексы от стеклянной подложки в виде низкоинтенсивного фона, рефлексы, принадлежащие палладию Pd с ориентациями (111) и (200), а также железу Fe (110) и (220). На рис. 2, б показана рентгенограмма образца Fe/Pd после термического отжига при температуре 500 °С, которая говорит о формировании кубической фазы L10-FePd(111) с тетрагональным искажением, что вытекает из присутствия рефлексов (200) и (002).
