Скачать полную версию статьи (в PDF формате)

А. П. Шаповалов, С. Ю. Ларкин*, В. Е. Шатерник**, Т. А. Прихна, В. Л. Носков**, М. А. Белоголовский***
«Туннельные переходы на основе тонких плёнок MgB2 с разными функциями распределения прозрачностей »
0747–0758 (2011)

PACS numbers: PACS numbers: 73.40.Gk, 74.25.Sv, 74.45.+c, 74.50.+r, 74.70.Ad, 74.78.-w, 85.25.-j

Получены и исследованы перспективные [1] переходы Джозефсона вида MgB2–оксид–Mo–Re-сплав, Mo–Re-сплав–оксид–Pb и Mo–Re-сплав–нор¬мальный металл–оксид–нормальный металл–Mo–Re-сплав. Тонкие (??50–100 нм) Mo–Re-сверхпроводящие плёнки осаждались на Al2O3 подложки с использованием dc-магнетронного метода распыления Mo–Re-мишеней. Тонкие (??50–100 нм) MgB2-сверхпроводящие плёнки осаждались на Al2O3-подложки методом электронно-лучевого испарения бора и термического соиспарения магния. Тонкие плёнки нормальных металлов (Sn, Al, Mg) осаждались на поверхность Mo–Re-плёнок путём термического испарения металлов в вакууме и затем окислялись с целью создания оксидных барьеров создаваемых переходов Джозефсона. Экспериментально измерялись квазичастичные вольт-амперные характеристики (ВАХ) создаваемых переходов в широком диапазоне напряжений. Для того чтобы исследовать функции распределения прозрачностей барьеров создаваемых переходов выполнялось компьютерное моделирование измеряемых квазичастичных вольт-амперных характеристик в рамках модели многоразовых андреевских отражений в двойных интерфейсах переходов. Демонстрируется, что исследуемые переходы могут быть описаны как сильно несимметричные двухбарьерные переходы Джозефсона с сильно отличающимися по прозрачности барьерами [2, 3, 4]. Результаты сравнения экспериментальных и рассчитанных квазичастичных вольт-амперных характеристик предлагаются и обсуждаются. Экспериментальные зависимости критического тока Ic(T), измеренные для джозефсоновских гетероструктур с различными толщинами металлического слоя d и дозами экспонирования при создании барьеров, существенно отличаются от зависимостей Ic(T), предложенных в рамках теоретической модели Амбегаокара–Баратова (A&B), а также предложенных в рамках теоретической модели Кулика–Омельянчука (K&O) вследствие присутствия в гетероструктурах эффекта близости, возникающего в результате увеличения толщины слоя нормального металла d (вплоть до 100 нм).