Механизмы лазерной абляции керамической YBaCuO мишени, выращивание ВТСП тонких пленок и исследование их свойств
Диссертация
Из трех вышеперечисленных приложений ВТСП можно выделить создание ВТСП магнитометров, как направление, имеющее наиболее широкие перспективы в практическом использовании. Такие устройства могут использоваться в медицине, химической промышленности, геологии, аэрокосмической технике и т. д. Основными элементами магнитометра служат сквиды, выполненные на базе тонких УВаСиО пленок. Производство… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Взаимодействие импульсного лазерного излучения с поверхностью
- 1. Динамика нагрева мишени
- 2. Динамика испарения вещества под влиянием лазерного излучения
- 2. 1. Приповерхностная лазерная плазма
- 2. 2. Особенности взаимодействия лазерного излучения с твердыми мишенями
- 2. 3. Образование приповерхностной лазерной плазмы в диффузионном режиме в парогазовых смесях
- 2. 4. Образование плазмы в гидродинамическом режиме при наличии эрозионного факела
- 1. Методика изготовления мишени
- 2. Методика проведения экспериментов по лазерной абляции
- 3. Время запаздывания и граничная плотность мощности лазерного излучения
- 4. Влияние плотности мишени
- 5. Влияние температуры мишени
- 6. Влияние температуры подложки в процессе лазерной абляции на сверхпроводящие свойства и макроструктуру тонких УВаСиО пленок
- 7. Получение изображений поверхностей ВТСП тонких пленок с помощью туннельного микроскопа СММТ
- 1. Кластерный механизм отрыва частиц от поверхности ВТСП-мишени при поглощении лазерных импульсов
- 2. Поглощение лазерного импульса поверхностью ВТСП-мишени: динамический хаос
- 3. Механизм образования капель при поглощении лазерных импульсов поверхностью керамической УВаСиО мишени
- 1. БС-сквид
- 2. Использование мезопленок УВаСиО для изготовления ёссквидов
Список литературы
- Анисимов С.И., Имас А. Я., Романов Г. С., Ходыко Ю.В .Действие излучения большой мощности на металлы. М.: Наука, 1970.
- Рэди Дж. Промышленные применения лазеров. М.: Мир, 1981.
- Веденов A.A., Гладуш Г. Г. Физические процессы при лазерной обработке материалов. М.: Энергатомиздат, 1985.
- Коротеев Н.И., Шумай И. Л. Физика мощного лазерного излучения. М.:Наука, 1991.
- Мирзоев Ф.Х., Панченко В. Я., Шелепин Л. А. Лазерное управление процессами в твердом теле. Успехи физических наук, 1996 г., том 166,№ 1,стр. 3−32.
- Воробьев B.C. Плазма, возникающая при взаимодействии лазерного излучения с твердыми мишенями.. Успехи физических наук, 1993, том 163,№ 12, стр. 51−83.
- Воробьев B.C. Динамика нагрева и испарения плоской мишени лазерным импульсом произвольной формы. ЖЭТФ, 1993, 104, вып.5, стр. 3706−3718.
- Самохин A.A. Фазовые переходы при действии лазерного излучения на поглощающие конденсированные среды. Труды ИОФАН, 1988,13, стр. 3−98.
- Р. Рыкалин H.H., Углов A.A., Зуев И. В., Кокора А. Н. Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов. М.: Машиностроение, 1985.
- Углов A.A., Смуров И. Ю., Лашин A.M. Гуськов А. Г. Моделирование теплофизических процессов импульсного лазерного воздействия на металлы. М.: Наука, 1991.
- Арутюнян Р.В., Баранов В. Ю., Большое Л. А. и др. Воздействие лазерного излучения на материалы. М.: Наука, 1989.
- Locke E.V., Hoag E.D., Hella R.A. IEEE J. QE-8 132 (1972)1. Бункин Ф. В., Трибельский М. И. УФН, 1980, 130, 193.
- Бонч Бруевич А. М., Лопорский Л. Н., Романенков A.A. ЖЭТФ. 1973, 43, 1746.
- Hull R.J., Lencioni D.E., Marquet L.C. Laser Interactions and Relativistic Plasma Phenomena. Hartford, N.Y., London, 1972, V.2, p.147.
- Lencioni D.E. Appl. Phys. Lett. 1973,23,12.
- Углов A.A., Низаметдинов M.M. Физ. и хим. обработка материалов. 1977, 2, 133.
- Галиев А.Л., Крапивин Л. А., Миркин Л. И., Углов A.A. ДАН СССР.1980, 251, 133.
- Архипов Ю.В., Белашков И. Н. и др. КЭ. 1986, 13, 103
- Калачев В. И. Ливанов Е.А., Елагин В. И. Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1981.
- Конов В.И. Изв. АН СССР. Сер. Физ. 1982, 46, 1044.
- Устинов Н.Д., Моисеев В. Н., Тихомиров В. А., Троицкий И. Р., Шугаев М.М.КЭ, 1986, 13,918.
- Даныциков Е.В., Дымшаков В. А., Лебедев Ф. В., Рязанов A.B. КЭ, 1985, 12, 1863.
- Рэди Д. Действие мощного лазерного излучения. М.: Мир, 1974.
- Негин А.Е. КЭ, 1987,10, 780.
- Бункин Ф.В., Прохоров А. М. УФН, 1976, 119,425.
- Ursu I., Apostol I., Dinescu М., Heinig А. et al. J. Appl.Phys. 1985, 58, 1765.
- Берниченко E.A., Кошкин A.B., Соболев А. П., Федюшин Б. Т. КЭ. 1984,11,842.
- Берниченко Е.А., Кошкин A.B., Соболев А. П., Федюшин Б. Т. КЭ.1981, 8,1582.
- Бонч-Бруевич Ф.М., Диденко И. А., Капорский Л. Н. Низкопороговый оптический пробой газов вблизи поверхности. Минск, Институт тепло-и массообмена АН БССР, 1985. (Препринт № 13).
- Бессараб A.B., Жидков Н. В., Кормер С. Б. КЭ. 1978, 5, 325.
- Walters C.T., Barnes R.H., Beverly R.E. III. J. Appl. Phys. 1978,49,2937.
- Борн M., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1973.
- Райзер Ю. ПЛазерная искра и распространение разрядов. М.: Наука, 1974.
- Биберман JIM., Воробьев B.C., Якубов И. Т. Кинетика неравновесной низкотемпературной плазмы. М.: Наука, 1982.
- Гинзбург В.Л., Гуревич A.B. УФН. 1960, 50, 201
- Даныциков Е.В., Дымшаков В. А., Лебедев Ф. В., Рязанов A.B. Физика плазмы, 1984, 10, 385.
- Негин А.Е., Осипов В. П., Пахомов A.B. КЭ. 1986, 13,2208.
- Белов H.H. Опт. и спектр. 1986, 61, 1331
- Даныциков Е.В., Дымшаков В. А., Лебедев Ф. В. и др. КЭ, 1981, 8, 204.
- Smith D.C. J. Appl. Phys. 1977,48, 2217
- Борец-Первак И.Ю., Воробьев B.C. КЭ. 1993, 20,264.
- Даныциков Е.В., Дымшаков В. А., Лебедев Ф. В. и др КЭ, 1982, 9, 99. Барчуков А. И., Бункин Ф. В., Конов В. И., Прохоров A.M. Письма ЖЭТФ, 1973, 17,413.
- Агеев В.П., Бурдин С. Г., Гончаров И. Н., Конов В. И., Минаев И. М., Чаплиев Н. И. Взаимодействие мощного импульсного лазерного излучения с твердыми телами в газах. Итоги науки и техники. Сер. «Радиотехника». М.: ВИНИТИ, 1973, т. 31, с. 3.
- Немчинов И.В. Изв. АН СССР. 1982, 746,1026.
- Виленская Г. Г., Немчинов И. В., ЖПМТФ, 1969, № 6, 3.
- Голубев B.C., Киселевский Л. И., Снопко В. Н. ЖПС. 1977,26,983.
- Sneverding В. J. Appl. Phys. 1974, 45, 3507.
- Даныциков Е.В., Дымшаков В. А., Лебедев Ф. В., Рязанов A.B. Физика плазмы, 1985, 12, 1863.
- Воробьев B.C., Максименко C.B. Теплофиз. выс. темп. 1988,26, 667.
- Воробьев B.C. Теплофиз. выс. темп. 1986,24,609.
- Allmen M.V., Blaser P., Affolter K., Sturmer E. IEEE J. Quantum Electron. 1978, QE-14, 85.
- Борец-Первак И.Ю., Воробьев B.C. КЭ. 1991, 18, 1331.
- Воробьев B.C., Максименко C.B. КЭ. 1988, 15,2537.
- Райхман Б.А., Смирнов В. Н. ЖЭТФ, 1977,48, 1988.
- Борец-Первак И.Ю., Воробьёв B.C. КЭ. 1990, 17, 1044.
- Югай К.Н., Сычев С. А., Скутин А. А., Серопян Г. М., Муравьев А. Б. Патент № 96 119 294/25.
- K.N. Yugay, А.А. Skutin, К.К. Yugay, А.В. Muravjev. Laser Ablation Mechanisn of Particles from a Surface of Polycrystalline YBaCuO High-Tc Target. EUROMECH Colloquium 363, «Mechanics of laser Ablation», Novosibirsk, 1997.
- Dimos D., Chaudhari P., Mannhart J., LeGoues F.K. // Phys. Rev. Lett.1988. V. 61. p. 219.
- Babcock S.E., Larbalestier D.S. // J. Matter. Res. 1990. V. S. p. 919.
- Zhu Y., Zhang H., Wang H., Suenaga M. Grain Boundary Stadies by the Coincidence Site Lattice Model and Electron Energy Loss Spectroscopy of the Oxygen K-edge in YBa2Cu307.5. Preprint. 1992.
- Zandbergen H.W., Gronsky R., Thomas G. // J. Microsc. and Spectrosc. Electron. 1988. V. 13. p. 307.
- Zandbergen H.W., Gronsky R., van Tendeloo G. // J. Superconductiviny.1989. V. 2. p. 337.
- Мейлихов Е.З. //УФН. 1993, Т. 163, с. 27 54.
- Югай К.Н., Серопян Г. М., Скутин А. А., Югай К. К., Муравьев А. Б. Макроструктура ВТСП YBaCuO пленок, выращенных методом лазерной абляции. ЖЭТФ, 1998, т. 68, № 2, с. 48 — 51.
- Муравьев А.Б., Скутин А. А., Югай К. К., Югай К. Н., Серопян Г. М., Сычев С. А. Макроструктурный фазовый переход в сверхпроводящих пленках YBaCuO, выращенных методом лазерной абляции. Вестник Омского унив., 1977, № 1, с. 44 46.
- Муравьев А.Б., Скутин А. А., Югай К. К., Югай К. Н., Серопян Г. М., Сычев С. А. Выращивание высокотемпературных сверхпроводящих пленок YBaCuO на золоте. Вестник Омского унив., 1996, № 2, с. 33−35.
- Gallagher Р.К. et all. // Mat. Res. Bull. 1987, V22, p. 995 1006.
- Quiang W. et al. // Phys. Lett. A. 1988, V. 158. p. 75 80.
- Югай K.K. Получение изображений поверхностей ВТСП тонких пленок с помощью туннельного микроскопа СММТ-2000. Вестник Омского унив., 1999, № 2.
- Югай К.К., Югай К. Н. Поглощение лазерного импульса поверхностью ВТСП мишени: динамический хаос // Изв. вузов. Физика, 1997, №.8,с.53 56.
- М. Nanton, М. Kawasaki, Т. Hasegawa, W. Yamaguchi, Н. Koinuma, К. Kitazawa. Cryogenic scanning microscopy/spectroscopy on the (110) surfaces of YBa2Cu3Oy epitaxial thin films // Physica C, 1995, № 242, P.277−282.
- T. Hasegawa et al. STM Tunneling Spectroscopy on High Tc Superconductors // Journal of Superconductivity, 1995, V.8, № 4, P.467 470.
- K. Kitazava. Microscopic Tunneling Spectroscopy on High-Temperature Superconductors // Science, 1996, V.271, P.313 314.
- N. Nantoh et al. Cryogenic STM/STS Observation on Oxide Superconductors // Journal of Superconductivity, 1994, V.7, № 2, P.349 353.
- Karkut M.G., Guilloux Virty M., Rerrin A. et al. // Physica C, V.179,P.262 — 268.
- Bianconi R., Correra I., Nicoletti S. Et al. // Physica C, 1991, V.180, P. 94−98.
- Batalla E., Zwartz E.G., Wright L.S.Et al. //J. Appl. Phys, 1991, V.69, P.7178−7181.
- Иванов А. Л., Братухин П. В., Галкин С. Г. и др. // СФХТ, 1992, Т. 5, с. 724−731.
- Schielber М., Ariel Y., Schartz М., et al. // Supercond. Sci. Tech-nol., 1991, V. 4, P. 268−270.
- Romeo C.> Boffa V., Bollanti S. et al. // Physica C, 1991, V.180,P. 77−80.
- Коньков К. Э., Молчанов Л. С. // СФХТ, 1992, Т. 5, с. 738 743.
- Предтеченский М.Р., Смаль А. Н., Варламов Ю. Д., Майоров А. П. // СФХТ, 1992, Т. 5, с. 1120 1125.
- Предтеченский М.Р., Смаль А. Н., Варламов Ю. Д., Давыдов В. Ю. // СФХТ, 1992, Т. 5, с. 2126 2135.
- А.Б.Муравьев, Е. А. Канев, ДА. Пашкевич, О. Л. Курнявко, АА. Скутин, К. К. Югай, К. Н. Югай, С. А. Сычев. Ультразвуковые колебания плазменного факела, возбужденного мощным лазерным импульсом на поверхности ВТСПмишени. Вестник Омского унив., 1988, № 3, с. 34 36.
- Дыхне A.M., Юдин Г. Л. // УФН, 1978, Т. 125, с. 377 407.
- Прудников А.П., Брычков Ю. А., Маричев О. И., //Интегралы и ряды. Специальные функции. -М.: Наука, 1983, с. 483.
- Лихтенберг А., Либерман М. // Регулярная и стохастическая динамика. М.: Мир, 1984, с. 528.
- Заславский Г. М., Сагдеев Р. 3. // Введение в нелинейную физику: от маятника до турбулентности и хаоса. М.: Наука, 1993, с. 386.
- Югай К. Н. // Изв. вузов. Физика. 1993. No 2, с. 50- 53.
- Мельников В. К. // Тр. Московск. матем. общ. 1963, Т. 12, с. 3 — 16.
- Градштейн И. С., Рыжик И. М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: ИФМЛ, 1962. с. 1100.
- Градштейн И. С., Рыжик И. М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: ИФМЛ, 1962,.№ 2.266, с.98/
- Градштейн И. С., Рыжик И. М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: ИФМЛ, 1962, № 2.551, с. 161.
- Градштейн И. С., Рыжик И. М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: ИФМЛ, 1962, № 2.552, с. 161.
- Югай К.К., Югай К. Н., Скутин A.A., Серопян Г. М. О механизме отрыва частиц от поверхности ВТСП мишени при поглощении лазерных импульсов. Изв. вузов. Физика, 1997, № 6, с. 73 77.
- Захаров В.Е. Колмогоровские спектры в задачах слабой турбулентности. В кн. «Основы физики плазмы» в 2-х томах. Т. 2. Под ред. Галеева A.A. и Судана М., М.: Энергоатомиздат, 1984.
- Галеев A.A., Карпман В. И. Турбулентная теория слабонеравновесной разреженной плазмы и структура ударных волн. ЖЭТФ, 1963, Т. 44, в. 2, с. 592 602.
- Захаров В.Е. Слабая турбулентность в средах с распадным спектром. ПМТФ, 1965, № 4, с. 35 39.
- Захаров В.Е., Филоненко H.H. Слабая турбулентность капиллярных волн. ПМТФ, 1967, № 5, с. 62 67.
- Захаров В.Е. Устойчивость периодических волн конечной амплитуды на поверхности глубокой жидкости. ПМТФ, 1968, № 2,с.86 94.
- Заславский Г. М., Сагдеев Р. З. Введение в нелинейную физику. М.: Наука, 1988.
- Кадомцев Б.Б. Коллективные явления в плазме. М.: Наука, 1988.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е. М., Гидродинамика, М.: Наука, 1986.
- C.D. Tesche, J. Clarke. DC SQUID: Noise and Optimization. J. Low Temp. Phys., 1977, V. 29, № ¾, p. 301 330.
- C.D. Tesche, J. Clarke. DC SQUID: Current Noise. J. Low Temp. Phys., 1979, V. 37, № ¾, p. 397 403.
- C.D. Tesche. A Termal Activation Model for Noise in DS SQUID. J. Low Temp. Phys., 1981, V. 44, № ½, p. 119 147.
- K. Enpuku, Y. Shimomura, and T. Kisu. Effect of thermal noise on the characteristics of a high Tc superconducting quantum interference device. J. Appl. Phys., 1993, V. 73, № 11, p. 7929 7934.
- K. Enpuku, G. Tokita, and T. Maruo. Inductance dependence of noise properties of a high Tc dc superconducting quantum interference device. J. Appl. Phys., 1994, V. 76, № 12, p. 8180 8185.
- M. Kawasaki, P. Chaudhari, and A. Gupta. 1/f Noise in YBa2Cu307. s Superconducting Bicrystal Grain Boundary Junctions. Phys. Rev. Lett., 1992, V. 68, № 7, p. 1065 — 1068.
- Y. Takada, G. Uehara, N. Matsuda and H. Kado. Superconducting Quantum Interference Device Voltage Swing Related to Additional Positive Feedback Parameters. Jpn. J. Appl. Phys., 1994, V. 33, Part 2, № IIB, p. L1595 -L1597.
- G. Koren, E. Polturan, E. Aharoni, D. Cohen. Characteristics of all YBa2Cu307. s edge junctions operating above 80 K. Appl. Phys. Lett., 1991, V. 59, № 21, p. 2745−2747.
- B.V. Vasiliev, S.V. Uchaikin. On Characteristic Voltage of the high Tc Superconductor. Physica C, 1991, V. 185 189, p. 2543−2544.
- H. Itizaki, S. Tanaka, T. Nagaishi, H. Kado. Multi Channel high Tc SQUID. IEICE Trans. Electron., 1994, V. E77-C, № 8, p. 1185 — 1190.
- P. Seidel, F. Schmidl, R. Weidl, S. Brabetz, F. Klemm, S. Wunderlich, L. Dorrer, H. Nowak. Development of a heart monitoring system based on thin film high -TcDC- SQUIDs. Proc. ASC' 96, Pittsburgh, USA, Preprint EKS 5.
- W. Eidelloth, В. Oh, R.P. Robertazzi, W.I. Gallagher, R.H. Koch. YBa2Cu307. s thin film gradiometers: Fabrication and perfomance. Appl. Phys. Lett., 1991, V. 59, № 26, p. 3473 — 3475.
- N. Khare, P. Chaudhari. Operation ofbicrystal junction high Tc direct current — SQUID in portable microcooler. Appl. Phys. Lett., 1994, V. 65, № 18, p. 2353−2355.
- T. Yamashita, M. Era, S. Noge, A. Irie, H. Yamane, T. Hirai, H. Kurosawa, T. Matsui. Josephson Current in Microbridges of YBa2Cu307s Thin Films Prepared by CVD. Jpn. J. Appl. Phys., 1990, V. 29, № 1, p. 74 78.
- J.H. Miller, G.H. Gunaratne, Z. Zou. Defection of Magnetic Flux with Superconducting Quantum Interference Gratings. IEEE Trans. Appl. Supercond., 1993, V. 3, № 1, p. 1804 1807.
- Лежнин И.В., Муравьев А. Б., Скутин A.A., Югай К. К., Югай К. Н., Серопян Г. М., Сычев С.А. Высокотемпературный сверхпроводящий9
- YBaCuO пленочный dc-еквид. Вестник Омского унив., 1997, № 1, с. 41 -43.
- Yugay K.N., Seropjan G.M., Skutin А.А., Yugay К.К. Superconducting properties of YBaCuO thin films at thermocycling. Low Temp. Phys. 1997, v. 23, № 23, p. 281 -284.
- А.А. Абрикосов. Основы теории металлов, М., Наука, 1987.
- H.B. Блинов, И. В. Широков, К. Н. Югай. Асимметричный шумящий dc-сквид. Вестник Омского унив., 1998, № 4, с. 23−25.
- Муравьев А.Б., Скутин A.A., Югай К. К., Югай К. Н., Сычев С. А. Серопян Г. М. Травление высокотемпературных сверхпроводящих пленок YBaCuO. Вестник Омского унив. 1997, № 2, с. 26 28.
- Дж. Кларк. Сверхпроводящие квантовые интерференционные приборы для низкочастотных измерений. В. кн. «Слабая сверхпроводимость. Квантовые интерферометры и их применения». Под ред. Б. Б. Шварца и С. Фонера. М., Мир, 1980.
- К.К. Лихарев. Введение в динамику джозефсоновских переходов. М., Наука, 1985.
- К.К. Лихарев. Б. Г. Ульрих. Системы с джозефсоновскими контактами. М., МГУ, 1978.
- А. Бароне, Дж. Патерно. Эффект Джозефсона. М., Мир, 1984.
- A.B. Демин, Е. А. Канев, А. Б. Муравьев, A.A. Скутин, К. К. Югай, К. Н. Югай, Г. М. Серопян, С. А. Сычев. Температурная зависимость критического тока ВТСП пленок, выращенных методом лазерной абляции. Вестник Омского унив., 1998, № 3, с. 37 39.
- Скутин A.A., Югай К. К., Югай К. Н., Серопян Г. М. Эффект возрастания критического тока в YBaCuO пленках. Вестник Омского унив. 1996, № 2, с. 30 32.
- Югай К.К., Югай К. Н. Капиллярная турбулентность и образование капель при взаимодействии лазерных импульсов с поверхностью керамическрй YBaCuO мишени. Вестник Омского унив. 1996, № 3.