Published 1996 | Version v1
Miscellaneous

Electrochemical interfacial properties of superconductors

Description

The first part of the work explains the ionic conduction processes in RbAg4I5 in the temperature range of 10 K ≤ T ≤ 100 K. The low- and high-frequency performance of polycrystalline RbAg4I5 with various microstructures shows a change in the ionic conduction process at a transfer temperature in the range of 60 K ≤ T ≤ 90 K. At temperatures of T<Tt, the ion transport is observed primarily along the grain boundaries with low activation energies. The second part of the work investigates with a specially developed tripole EIS measuring technique the properties of HTSC/ionic superconductor interfaces as a function of temperature. Through superimposition of an external magnetic field it was possible for the first time to give evidence of the effects of correlated charge carriers in the superconducting phases of HTSC on the observed quantum electrodynamic, kinetic effects at the phase boundary between HTSC and ionic superconductor. The third part explains experiments on pin-pointed application of electrochemical phase boundary reactions for the purpose of local structurisation of surface layers. The tool used is an in-situ scanning probe microscope. In the model system Au(100)/Cu2+ methods have been developed and tested in order to resolve the expected difficulties occurring in the system HTSC/Cu2+. With the process found by the work reported and called ''defect-induced local metal deposition'', it was possible to metallize areas from nanometer size up to the maximum scanning area of the scanning probe microscope. (orig./MM)

Availability note (English)

Available from TIB Hannover: RR 2224(14).

Abstract (German)

Ziel des ersten Teil dieser Arbeit war es, den Ionenleitungsmechanismus von RbAg4I5 im Temperaturbereich 10 K≤T≤100 K aufzuklaeren. Das Tief- und Hochfrequenzverhalten von polykristallinem RbAg4I5 mit unterschiedlicher Mikrostruktur zeigt eine Aenderung des Ionenleitungsmechanismus bei einer Umwandlungstemperatur im Bereich 60 K≤T≤90 K. Fuer Temperaturen T<Tt findet der Ionentransport hauptsaechlich entlang von Korngrenzen mit niedriger Aktivierungsenergie statt. Im zweiten Teil der Arbeit wurde das Verhalten der HTSC/Superionenleiter Kontakte in Abhaengigkeit von der Temperature mit einer neu entwickelten Dreipol-EIS-Messtechnik untersucht. Durch das Ueberlagern eines aeusseren Magnetfeldes konnte erstmalig ein eindeutiger Beweis fuer den Einfluss von korrelierten Ladungstraegern im supraleitenden Zustand des HTSC auf den beobachteten quantenelektro-chemischen kinetischen Effekte an der Phasengrenze HTSC/Superionenleiter erbracht werden. Im dritten Teil dieser Arbeit wurde das Ziel verfolgt, elektrochemische Phasengrenzreaktionen gezielt zur lokalen Strukturierung von Oberflaechen einzusetzen. Als Werkzeug hierzu diente ein in situ Rastersondenmikroskop. In dem Modellsystem Au(100)/Cu2+ wurden im Hinblick auf die im System HTSC/Cu2+ zu erwartenden Schwierigkeiten geeignete Methoden entwickelt und untersucht. Mit der in dieser Arbeit gefundenen 'defekt-induzierten lokalen Metallabscheidung' gelangt es, Flaechen vom Nanometerbereich bis hin zum maximalen Scanbereich des Rastersondenmikroskops zu metallisieren. (orig./MM)

Additional details

Additional titles

Original title (German)
Elektrochemisches Phasengrenzverhalten von Supraleitern

Publishing Information

Imprint Pagination
150 p.
Journal Volume
14
Series
Forschungsberichte aus dem Institut fuer Hoechstfrequenztechnik und Elektronik der Universitaet Karlsruhe.
ISSN
0942-2935