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TT: Tiefe Temperaturen

TT 7: Josephson-Kontakte

TT 7.5: Vortrag

Dienstag, 18. März 1997, 11:15–11:30, F2

Josephson-Kontakte und Josephson-Vortex-Flow-Transistoren auf Bi₂Sr₂Ca_n−1Cu_nO_2(n+2)+δ-Basis — •U. Frey, M. Blumers, K. Üstüner, J.C. Martinez und H. Adrian — Johannes-Gutenberg Universität Mainz, Staudinger Weg 7, 55099 Mainz

Wir untersuchen Cooper-Paar- und Quasiteilchen-Tunneln an künstlichen Bi₂Sr₂Ca₁Cu₂O_8+δ und Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O_10+δ Korngrenzen. Dazu werden epitaktische Filme durch DC-Hochdruck Sputtern auf SrTiO₃ Bikristall Substraten deponiert. Die Strukturierung der Stege mit Linienbreiten ≥ 2µm erfolgt mit Photolithographie und Ionenstrahlätzen. Bei Josephson-Kontakten die auf Bi₂Sr₂Ca₁Cu₂O_8+δ basieren beträgt das I_cR_n Produkt 0.2mV bei 4.2K auf 24^∘ Korngrenzen. Messungen der Magnetfeldabhängigkeit zeigen die sehr inhomogene Verteilung des Josephson Stromes. Kontakte aus Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O_10+δ haben auf 36.8^∘ Korngrenzen ein I_cR_n Produkt von 0.7mV bei 4.2K und die Verteilung des Stromes ist relativ homogen. Durch Einstrahlung von Mikrowellen kann der kritische Strom vollständig unterdrückt werden und Shapiro Stufen bilden sich aus. Quasiteilchen-Tunnelmessungen deuten auf einen SIS-artigen Kontakt mit geringer Absenkung des supraleitenden Ordnungsparameters nahe der Korngrenze hin. Als Gapspannung erhält man V_g=2Δ(0)/e ≈ 45mV und 2Δ (0)/k_BT_c ≈ 5. Die Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O_10+δ Korngrenzen dienen als Basis für Josephson-Vortex-Flow-Transistoren, deren wichtigsten Kenngrößen vorgestellt werden.

Dieses Projekt wird gefördert durch BMBF (FZ 13N6916)