История отдела  Научные направления  Важнейшие результаты  Публикации
   В 1990 г. в отделе сверхпроводимости доктором физ.-мат. наук Э.М. Руденко была создана лаборатория "Физика туннельных явлений в сверхпроводниках", на базе которой в 1991 г. в институте возник новый отдел "Сверхпроводниковой электроники". Основой для создания лаборатории, а затем нового отдела послужило развитие группой Э.М. Руденко исследований в актуальной области физики нестационарных и неравновесных явлений в сверхпроводниках.

   Основными научными направлениями отдела стали:

• теоретические и экспериментальные исследования неравновесной сверхпроводимости в туннельных структурах,
• изучение слабой сверхпроводимости в многослойных джозефсоновских структурах,
• исследование одночастичного туннелирования в плёночных структурах с пространственно неоднородными сверхпроводящими электродами,
• физика сверхпроводников и наноструктур в высокочастотных электромагнитных полях;
• разработка физических основ технологии изготовления тонкоплёночных сверхпроводниковых структур.

   Сотрудниками отдела проведено систематическое исследование совместного воздействия на сверхпроводящее состояние инжекции квазичастиц и протекающего через туннельный контакт сверхпроводящего тока. Впервые обнаружена неустойчивость неравновесного сверхпроводящего состояния плёнок олова и влияние слабых магнитных полей на характер неустойчивости при узком туннельном токовом источнике. Впервые экспериментально установлена взаимосвязь между особенностями неравновесной сверхпроводимости при туннельной инжекции и динамикой джозефсоновских вихрей в длинных сверхпроводящих туннельных контактах. Предложена модель, описывающая воздействие токовой туннельной инжекции на сверхпроводящее состояние электродов плёночных туннельных контактов с высокой прозрачностью туннельного барьера.

   В отделе экспериментально исследована неустойчивость сверхпроводящего состояния в режиме широкого источника квазичастиц; показано, что при понижении температуры не наблюдается уменьшения величины тока неустойчивости. Полученные экспериментальные данные указывают на неприменимость диффузионного механизма неустойчивости при туннельной инжекции квазичастиц.

   Предложены и реализованы слоистые структуры множественных акустически связанных туннельных контактов. Исследована зависимость эффекта подавления энергетической щели в электродах от спектрального состава неравновесных фононов, возникающих в этих структурах.

   В процессе исследований, обнаружена асимметрия вольтамперных характеристик туннельных распределённых переходов. Экспериментально доказана корреляция между формой вольтамперной характеристики и видом границы области стационарных состояний для туннельных джозефсоновских переходов. Показано, что краевая инжекция тока эффективно влияет на режим течения магнитного потока в распределённых джозефсоновских переходах, что находит отражение на форме их вольтамперных характеристик. Меняя величину тока, инжектируемого в край перехода, можно управлять частотой, мощностью и спектральным составом электромагнитного излучения из перехода.

   Исследован эффект близости через диэлектрическую границу раздела двух сверхпроводников с различными значениями энергетической щели, предсказанной ранее теоретически. Экспериментально обнаружен одночастичный эффект близости между сверхпроводниками через туннельный барьер между ними. Показано, что одночастичный эффект близости изменяет плотность электронных состояний сверхпроводников, при этом энергетические щели сверхпроводников остаются неизменными. Предложена модель одночастичного эффекта близости.

   Созданы и исследованы точечные и планарные туннельные контакты на основе керамик ВТСП, а также торцевой туннельный контакт на гетероэпитаксиальных плёнках. Установлено, что проводимость контактов связана с туннелированием квазичастиц через потенциальный барьер типа Шоттки и отражает наличие эффектов близости в области барьера. На основании обнаруженных особенностей проводимости и их температурной зависимости сделаны оценки величины энергетической щели в этих соединениях.

   Методом ВЧ-магнитронного неаксиального осаждения получены эпитаксиальные плёнки YBa2Cu3O7-х с толщиной от 30 до 600 нм без изменений в структуре плёнки, при этом реализован послойный рост плёнок.

   Получены широкие мостики на основе эпитаксиальных плёнок YBa2Cu3O7-х . Обнаружена субгармоническая структура на вольтамперных характеристиках мостиков, связанная со щелевыми особенностями сверхпроводника и указывающая на сильную анизотропию электронного спектра вблизи уровня Ферми.

   Впервые наблюдался эффект стимуляции сверхпроводимости при воздействии СВЧ излучения на мостики. Обнаружено детектирование внешнего СВЧ излучения широкими мостиками, которое можно связать с движением синхронизированных вихрей Абрикосова.

   Для создания джозефсоновских контактов на основе плёнок YBa2Cu3O7-х, разработаны элементы технологии получения мостиков с микронными и субмикронными размерами методом обратной литографии.

   Изучены возможности формирования разориентированных эпитаксиальных плёнок YBa2Cu3O7-х, на тонкоплёночных бикристаллических структурах с буферными свойствами на кремниевых подложках. В настоящее время в отделе проводятся исследования направленные на установление природы ряда

   физических явлений в многослойных плёночных туннельных структурах, создания кубита для квантовых компьютеров, разработку сверхпроводниковых устройств микроволновой техники.