Кристаллография, 2020, T. 65, № 6, стр. 966-971

Комплексы из параллельных межзеренных границ в пленке YBa2Cu3O7 для цепочек и решеток джозефсоновских переходов

Е. А. Степанцов 1*

1 Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова ФНИЦ “Кристаллография и фотоника” РАН
Москва, Россия

* E-mail: stepantsov@crys.ras.ru

Поступила в редакцию 04.02.2020
После доработки 13.03.2020
Принята к публикации 17.03.2020

Аннотация

Методом твердофазного сращивания кристаллов фианита с целью получения больших комплексов из близко расположенных бикристаллических джозефсоновских переходов на основе пленок высокотемпературных сверхпроводников созданы подложки, содержащие пять плоских, перпендикулярных поверхности и параллельных друг другу межзеренных границ (МЗГ), отстоящих друг от друга на расстояние в несколько микрон. Подложки имели кристаллографическую ориентацию (100) и размеры 1.0 × 10.0 × 10.0 мм3. Все МЗГ были симметричного типа и характеризовались разворотом кристаллических решеток на 12° в противоположные стороны вокруг оси, перпендикулярной поверхности. Расстояния между МЗГ в их пакетном комплексе были по 15 мкм и соблюдались с точностью не более 1 мкм на всей их длине в 10 мм. Отклонение формы всех пяти МЗГ от идеальной геометрической плоскости было в пределах 1 мкм на всем их протяжении. На данных подложках выращены пленки высокотемпературного сверхпроводника YBa2Cu3O7 с наследованием МЗГ. Методом литографии на пленках получены два типа структур. Показано, что использование данных фианитовых подложек при создании устройств на основе высокотемпературных сверхпроводников криогенной электроники обеспечивает существенное увеличение плотности расположения бикристаллических джозефсоновских переходов и уменьшение суммарной длины, соединяющих эти переходы сверхпроводящих линий в несколько раз и соответственно существенное уменьшение индуктивного сопротивления таких схем и улучшение их электрофизических характеристик по сравнению с аналогичными по своим функциям структур, выполненных на одной или двух параллельных МЗГ.

DOI: 10.31857/S0023476120060351

Список литературы

  1. Ivanov Z., Nilsson P.A., Winkler D. et al. // Appl. Phys. Lett. 1991. V. 59. P. 3030.

  2. Brorson G., Olsson E., Ivanov Z.G. et al. // J. Appl. Phys. 1994. V. 75. № 2. P. 7958.

  3. Alarco J.A., Olsson E., Ivanov Z.G. et al. // Physica C. 1995. V. 247. P. 263.

  4. Chaudhari P., Mannhart J., Dimos D. // Phys. Rev. Lett. 1998. V. 60. P. 1653.

  5. Olsson H.K., Koch R.H., Ivanov Z.G. // Appl. Phys. Lett. 1992. V. 61. № 7. P. 861.

  6. Olsson H.K., Koch R.H., Nilsson P.A. et al. // IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 1993. V. 3. № 1. P. 2426.

  7. Winkler D., Zhang Y.M., Nilsson P.A. // Physica B. 1994. V. 194–196. P. 1771.

  8. Winkler D., Zhang Y.M., Nilsson P.A. // Phys. Rev. Lett. 1994. V. 72. № 8. P. 1260.

  9. Ivanov Z.G., Kaplunenko V.K., Stepantsov E.A. et al. // Supercond. Sci. Technol. 1994. V. 7. P. 239.

  10. Kaplunenko V., Ivanov Z., Bogdanov A. // IEEE Trans. Appl. Supercond. 1995. V. 5. №. 2. P. 2835.

  11. Kaplunenko V.K., Ivanov Z.G., Stepantsov E.A. et al. // Appl. Phys. Lett. 1995. V. 67. №. 1. P. 138.

  12. Kaplunenko V.K., Ivanov Z.G., Stepantsov E.A. et al. // Appl. Phys. Lett. 1995. V. 67. №. 2. P. 282.

  13. Nilsson P.A., Ivanov Z.G., Winkler D. // Physica C. 1991. V. 185–189. P. 2597.

  14. Edelman V.S., Fionova L.K., Polyak L.E. et al. // Phys. Stat. Sol. A. 1991. V. 123. P. 193.

  15. Kyutt R.N., Banshchikov A.G., Kaveev A.K. et al. // J. Phys D: Appl. Phys. 2007. V. 40. P. 4896.

  16. Ломов А.А., Чуев М.А., Ганин Г.В. и др. // Письма в ЖТФ. 2004. Т. 30. № 10. С. 89.

  17. Lomov A., Shcherbachev K., Chesnokov Y. // J. Appl. Cryst. 2017. V. 50. P. 539.

  18. Andreev A.V., Divin Yu.Ya., Gubancov V.N. et al. // Physica C. 1994. V. 226. P. 17.

  19. Степанцов Е.А., Тарасов М.А. // Нанотехнологии: разработка, применение. 2019. Т. 11. № 4. С. 5.

Дополнительные материалы отсутствуют.