Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. (A) Схематическое представление полученных тонких плёнок. (B) Зависимости сопротивления от температуры для указанных веществ: LSCO = La1.85Sr0.15CuO4, LCO* = La2CuO4+d, Zn-LSCO = La1.85Sr0.15Cu0.97Zn0.03O4 и Zn-LCO* = La2Cu0.97Zn0.03O4+d.
Рисунок 2. (A) Зависимость сопротивления от температуры для различных слоёв получено плёнки. (B) Зависимость критической температуры от номера слоя.
Рисунок 3. Зависимость глубины проникновения магнитного поля от температуры для различных слоёв полученной плёнки.
Рисунок 4. Суммарные зависимости плотности носителей заряда от номера слоя (A) и температуры (B).

Сверхпроводимость в одном слое Cu-O

Ключевые слова:  ВТСП, купраты, молекулярно-лучевая эпитаксия, сверхпроводимость

Опубликовал(а):  Смирнов Евгений Алексеевич

29 ноября 2009

Открытая более века назад "низкотемператруная" сверхпроводимость и последующее открытие "высокотемпературной" сверхпроводимости будоражит умы учёных и фантастов. Действительно, поезда на магнитной подушке, летящие со скоростью 400-500 км/ч, неразрушающаяся защита от перегрузок на подстанциях (переключаемые предохранители аварийных токов), передача на большие расстояния огромных мощностей без потерь – это всё впечатляет. На сегодняшний день токопроводящие ленты ВТСП ("второго поколения") получают в виде тонких плёнок на гибких металлических подложках с подслоем. И естественно, что вопрос о том, как тонкий слой купрата сохраняет свои сверхпроводящие свойства, остро стоит перед учёными.

В работе, опубликованой недавно в журнале Science, группа учёных из США рассмотрела данную проблему более детально. С помощью молекулярно-лучевой эпитаксии на подложке была выращена гетероструктура, представленная на рисунке 1. Фактически это два бислоя (La1.55Sr0.45CuO4 - LSCO) и два бислоя изолятора (La2CuO4 - LCO), каждый из которых состоит из 3 элементарных ячеек (итого структура содержит всего 12 слоёв Cu-O). В одном из слоёв проведено изовалентное замещение Cu на Zn, который эффективно подавляет сверхпроводимость за счёт разрыва куперовских пар. Таким образом, интерфейс этих двух слоёв представляет собой очень тонкий сверхпроводник. В ходе работы были проведены исследования зависимости сопротивления от температуры (Рисунок 2) и глубины проникновения магнитного поля в СП от температуры (Рисунок 3). На основании этих данных была построена зависимости плотности носителей заряда от номера слоя и температуры (Рисунок 4).

Авторы работы полагают, что исследования в данной области крайне важны, так как варьирование и точная «подстройка» свойств тонких плёнок ВТСП может открыть новую эру в развитии всей электроники (например, создание ультратонких контактов Джозефсона за счёт введения нескольких слоёв, содержащих Zn, полевой транзистор на основе ВТСП и т.д.).




Комментарии
Коваленко Артём, 29 ноября 2009 17:48 
а глубокомысленные выводы где?
В статье, наверное...
Жень, ну ты бы хоть валентности посчитал!
La1.65Sr0.45CuO4 - LSCO

Вот Юлия Рудый посчитала и теперь эту самую статью в Science из-за неё будут исправлять!

должно быть La1.55 Sr0.45 CuO4
Угу, спаисбки...поправил...
Жень, пара-тройка замечаний:
а) слои не CuO, а CuO2
б) на рис. 2 зависимость не от номера слоя, а от положения допированного Zn слоя
в) состав-то таки Sr0.45 или Sr0.15?

Не к Жене:
а что La2CuO4 - действиельно диэлектрик? А La1.85Sr0.15Cu2O4-d не имеет прехода в СП?
И при чем тут один CuO2 чет не въезжаю... К тому граждане сами пишут о диффузии Sr в LCO.
И исчо интересный вопрос - а падение температуры при номере допированного Zn слоя =2 воспроизводилось? Или оно просто экспериментальная грязь?
слои не CuO, а CuO2
ну так я и пишу Cu-O, чтобы показать, что это медь-кислородный слой без указания стехиометрии...
состав-то таки Sr0.45 или Sr0.15
эээ...то, который они использую - 0.45, а 0.15 - для сравнения, как я понимаю...

на счёт грязи: вроде они написали, что там серию образцов делали...
Палии Наталия Алексеевна, 02 декабря 2009 15:13 
А в Nature Physics напечатана статья, где наряду с купратами рассматриваются Fe-содержащие сверхпроводники "A comprehensive survey of the cuprate, heavy-fermion and iron-based superconductors shows a universal linear relationship between their magnetic resonance energy and superconducting gap. This result suggests that antiferromagnetic fluctuations might have a similar role in the unconventional superconductivity of these seemingly different classes of materials.":
A universal relationship between magnetic resonance and superconducting gap in unconventional superconductors G. Yu, Y. Li, E. M. Motoyama, & M. Greven. A universal relationship between magnetic resonance and superconducting gap in unconventional superconductors.
Интерeсна также статья Superconductivity in a single-C60 transistor

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Наногоры и нанохолмы
Наногоры и нанохолмы

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.