Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0218U007171, 0118U004397 , Науково-дослідна робота Назва роботи Нанокомпозити надпровідник - феромагнітний напівметал як новітні функціональні матеріали для реєстрації надвисокочастотного випромінювання Назва етапу роботи Керівник роботи Таренков Володимир Юрійович, Дата реєстрації 20-12-2018 Організація виконавець Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України Опис етапу Мета проекту: Створення новітнього функціонального матеріалу на основі нанокомпозита надпровідник-феромагнітний матеріал для реєстрації надвисокочастотного випромінювання. Об'єкти дослідження: Вивчені характеристики нанокомпозиту, що є механічною сумішшю гранул високотемпературного надпровідника Bi2223 (Bi2Sr2Ca2Cu3O6+x) і манганіту лантана La0.65Ca0.35MnO3. Особливістю інгредієнтів композиту є розмір гранул. Гранули вісмутового металооксида мали розмір d = 5-10 мкм, а манганіту d = 15-30 нм. Таке співвідношення розмірів гранул в композиті приводить до того, що вже при 20-25 об'ємних відсотків манганіту в композиті перколяційний кластер по високопровідній складовій Bi2223 виявляється розірваним. Зразки композиту з різним об'ємним вмістом компонент є пластинки S = 1 х 0,1 х 10 мм3, що отримані одновісним пресуванням під тиском 50-60 кбар. Методи дослідження: Струмові і потенційні срібні контакти з малим перехідним опором дозволяли провести підключення зразків за чотирьох-зондовою схемою. Проведені виміри резистивного переходу зразків композиту з різним об'ємним вмістом магнетика. Залежність питомого опору від концентрації магнітних наночастинок вказує на активаційний характер провідності композиту. Хід температурної залежності опору композиту демонструє послідовний перехід в надпровідний стан гранул вісмутового металооксиду з ТС = 110 К і з подальшим зменшенням температури переходу всього зразка у фазово-когерентний стан. Надпровідний стан композиту спостерігався при Т = 4,2 К для концентрацій манганіту 25-30% об'єму. При більших концентраціях манганіту зразки мали залишковий опір. Такий характер температурної залежності опору композиту вказує на формування перколяційних стрічок зі структурою контактів надпровідник - манганіт - надпровідник. Така структура контактів, що виникає в зразках композиту, формує так зване джозефсонівське середовище, характеристики якого дозволяють ефективно обробляти високочастотні сигнали в широкому діапазоні частот, обумовлений величиною енергетичної щілини надпровідника. Наукове значення: Отримані результати э важливими с точки зору фундаментальних знань про механізм, що обумовлює незвичайну взаємодію в ефекті близькості двох принципово різних взаємодій надпровідності та магнетизму. В композиті сформованому з високотемпературного надпровідника та магнітного металу (манганітів лантану) виявлені особливості механізму трансформації стану куперовскіх пар з d - симетрією параметра упорядкування, який спостерігається в ВТНП матеріалах в p - симетрію куперовских пар які утворюються в манганіті в результаті ефекту близькості. Створене композитне середовище з перкаляційним характером проходження струму буде мати властивості гратки джозефсонівських контактів з великим числом елементів. Практичне значення: Вольт-амперні характеристики зразків нанокомпозитів, що вивчались, мають нелінійну залежність та надлишковий струм, що дозволяє використовувати їх як функціональний матеріал для реєстрації надвисокочастотного випромінювання в широкому інтервалі потужностей та частот. Опис продукції Експериментально і теоретично обґрунтовано можливість створення надпровідного середовища с джозефоновськими властивостями композиту, який складається з надпровідника, частинки якого, обгорнуті наночастинками манганіту. Експериментально продемонстровано чутливість виготовленого композиту к опромінюванню електромагнітними хвилями в широкому діапазоні потужностей НВЧ сигналу. Описані ефекти підтверджені розрахунками теоретичних моделей, в які закладено властивості джозефоновського середовища. Основні властивості створеного середовища суттєво підвищують динамічний діапазон чутливості до вхідного сигналу. Характеристики нанокомпозиту продемонстрували високу чутливість до зовнішнього високочастотного випромінювання, що зберігались і в зовнішніх магнітних полях. Автори роботи Білоголовський Михайло Олександрович Болясова Ольга Олександрівна Криворучко Володимир Миколайович Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити