УДК 538.945(06)+539.2(06) Сверхпроводимость и физика наноструктур Л.П. ИЧКИТИДЗЕ, А.С. КОНОВАЛОВ Московский государственный институт электронной техники (технический университет) РЕЗИСТИВНОСТЬ ВТСП КЕРАМИКИ С УЧЕТОМ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В ВИДЕ ПОР Изучено резистивное состояние массивных и толстопленочных образцов керамического ВТСП материала системы bi-2223. Для каждого образца определена фрактальная размерность границ между нормальной и сверхпроводящей фазами. Экспериментальные результаты (ВАХ, дифференциальное сопротивление) качественно описываются моделью влияния фрактальных кластеров нормальной фазы на резистивность образцов. Картина образования резистивного состояния в керамических ВТСП материалах достаточно сложна, и, по-видимому, не до конца изучена [1,2]. Для понимания этой картины представляет самостоятельный интерес изучение вопроса резистивного состояния в керамических ВТСП материалах, когда в них сосуществуют сверхпроводящие и нормальные фазы в виде фрактальных нормальных кластеров, состоящих из открытых пор. Объектами исследования являлись массивные и толстопленочные образцы керамического ВТСП материала системы Bi-2223. Вольт-амперные характеристики (ВАХ) образцов измерялись стандартным четырехзондовым методом в режиме заданного тока при температуре T77 K.. Фрактальные размерности D границ раздела между нормальной и сверхпроводящей фазами определялись аналогично работе [3] из растровых микрофотографий поверхности образцов. Нормальными фазами считались фрактальные кластеры, которые образовались соединением из открытых пор. ВАХ исследованных образцов имели характерные для поликристаллических ВТСП материалов нелинейный вид (рис.1). В вставке приведены зависимости (J) для этих же образцов, где U, J, - напряжение, плотность тока и удельное сопротивление соответственно. Низкие значения 0.5 mcm свидетельствовали о нахождении образцов в начале резистивного состояния, поскольку они в нормальном состоянии при T ~ 120 K имели n 2 mcm. На рис.2 даны экспериментальные кривые дифференциального сопротивления Rd(i) для массивного и толстопленочного образцов, где Rd=(1/l)dU/dJ, l - расстояние между потенциальными контактами, i=J/Jc, Jc плотность критического тока. Видно, существенное отличие поведения резистивности образцов до критического и выше критического состояния, т.е. при i<1 дифференциальное сопротивление принимает большее значение в массивном образце (D~1.47), чем в пленке (D~1.73), а при i>1 все наоборот. Аналогичные соотношения дифференциальных сопротивлений (рис. 2 вставка) до критического (i<1), в критическом (i1) и за критическим состоянием (i>1) следует из модели: влияние неоднородностей в виде фрактальных кластеров нормальной фазы на резистивность керамических ВТСП материалов [4]. Полагаем, что полученный результат - пересечение кривых Rd(i) вблизи i~1,4 (рис.2, вставка) качественно согласуется с моделью [4]. Некоторое расхождение экспериментальных (i~1,4) и расчетных (i~0,85) данных, по-видимому, вызвано неточностями в определении J c и Rf (сопротивление, вызванное вязким течением магнитного потока). Таким образом, на резистивное поведение керамических образцов ВТСП состава Bi ,-2223 существенно влияют неоднородности в виде фрактальных образований открытых пор. Авторы выражают благодарность сотрудникам лаборатории сверхпроводниковой микроэлектроники и лаборатории электронной микроскопии МИЭТ за поддержку данной работы. Рис. 1. ВАХ: - массивный образец; - толстопленочный образец. Вставка: зависимость (J) Рис. .2. Зависимость Rd(i): - массивный образец; - толсто пленочный образец. Вставка, расчетные Rd/Rf при разных D: 1.47 – непрерывная линия; 1.73 - прерывистая линия Список литературы 1. Игнатьев В.К., Негинский И.В. // ФНТ. 2000. Т.26. №4. С. 340-349. 2. Хирный В.Ф., Козловский А.А. // УФН. 2004. Т. 174. №3. С. 285. 3. Балаев Д.А., Белозорова И.Л., и др. // ФТТ. 2006. Т. 48. № 2. С. 193. 4. Кузьмин Ю.И. // Письма в ЖТФ. 2004. Т.30. № 11. С. 29.