Effect of YBa2Cu3O7-x epitaxial films microstructure on electrical and nonlinear UHF properties
Creators
- 1. Inst. Fiziki Mikrostruktur RAN, Nizhnij Novgorod (Russian Federation)
- 2. Fiziko-Tekhnicheskij Inst. im. A.F. Ioffe RAN, Sankt-Peterburg (Russian Federation)
Description
One performed the local measurement of the nonlinear UHF response based on the method of the short-range field microscopy for YBa2Cu3O7-x films with 50 μm spatial resolution and the local study of microscopic cross-links of YBa2Cu3O7-x films by means of the low-temperature scanning microscopy with 4 μm spatial resolution. By means of X-ray structure analysis and electron microscopy one investigated into the microstructure of YBa2Cu3O7-x epitaxial films. To describe the experimental results one proposed a model of two-phase medium taking account of the superconductor nonlinear volt-ampere characteristic. In case of large crystallites the nonlinear UHF response is shown to be governed by intracrystallite pinning of vortices, and as the average size of crystallites shows decrease an extra contribution into the nonlinear response associated with the magnetic flux pinning at the Josephson lattice of the intracrystallite boundaries presents itself. According to the calculations, the crystallite size increase by 3 times results in reduction of the nonlinearity factor of YBa2Cu3O7-x films by 102 times
Abstract (Russian)
Проведены локальные измерения нелинейного СВЧ отклика методом ближнепольной микроскопии для пленок YBa2Cu3O7-x с пpoстранственным разрешением 50 мкм и локальные исследования микромостиков пленок YBa2Cu3O7-x методом низкотемпературной сканирующей микроскопии с пpoстранственным разрешениeм 4 мкм. С помощью рентгеноструктурного анализа и электронной микроскопии исследована микроструктура эпитаксиальных пленок YBa2Cu3O7-x. Для описания экспериментальных результатов предложена модель двухфазной среды, учитывающей нелинейную вольт-амперную характеристику сверхпроводника. Показано, что при больших размерах кристаллитов нелинейный СВЧ отклик определяется внутрикристаллитным пиннингом вихрей, а по мере уменьшения их среднего размера появляется дополнительный вклад в нелинейный отклик, связанный с пиннингом магнитного потока на джозефсоновской сетке межкристаллитных границ. Расчеты позволяют заключить, что увеличение размера кристаллита в 3 раза приводит к уменьшению коэффициента нелинейности пленок YBa2Cu3O7-x в 102 разAdditional details
Additional titles
- Original title (Russian)
- Влияние микроструктуры эпитаксиальных пленок YBa
Publishing Information
- Journal Title
- Fizika Tverdogo Tela
- Journal Volume
- 48
- Journal Issue
- 12
- Journal Page Range
- p. 2136-2145
- ISSN
- 0367-3294
- CODEN
- FTVTAC
INIS
- Country of Publication
- Russian Federation
- Country of Input or Organization
- Russian Federation
- INIS RN
- 39064442
- Subject category
- S36: MATERIALS SCIENCE;
- Descriptors DEI
- BARIUM COMPOUNDS; CONCENTRATION RATIO; CRITICAL CURRENT; CUPRATES; ELECTRIC CONDUCTIVITY; ELECTRIC FIELDS; EPITAXY; GRAIN SIZE; HIGH-TC SUPERCONDUCTORS; MAGNETIC FLUX; NUMERICAL SOLUTION; PHASE STUDIES; SUPERCONDUCTING COMPOSITES; TEMPERATURE DEPENDENCE; TEMPERATURE RANGE 0065-0273 K; THIN FILMS; TRANSITION TEMPERATURE; YTTRIUM COMPOUNDS
- Descriptors DEC
- ALKALINE EARTH METAL COMPOUNDS; COMPOSITE MATERIALS; COPPER COMPOUNDS; CRYSTAL GROWTH METHODS; CURRENTS; DIMENSIONLESS NUMBERS; ELECTRIC CURRENTS; ELECTRICAL PROPERTIES; FILMS; MATERIALS; MATHEMATICAL SOLUTIONS; MICROSTRUCTURE; OXYGEN COMPOUNDS; PHYSICAL PROPERTIES; SIZE; SUPERCONDUCTORS; TEMPERATURE RANGE; THERMODYNAMIC PROPERTIES; TRANSITION ELEMENT COMPOUNDS; TYPE-II SUPERCONDUCTORS
Optional Information
- Notes
- 38 refs., 8 figs.