Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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TT: Tiefe Temperaturen

TT 16: Anwendungen der HTSL: Hochfrequenz und Elektronik

TT 16.6: Vortrag

Donnerstag, 25. März 1999, 11:45–12:00, F1

Elektrischer Feldeffekt an ultradünnen Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+δ-Filmen — •M. Basset, U. Frey, Ch. Schwan, J.C. Martinez und H. Adrian — Institut für Physik, Johannes Gutenberg-Universität, 55099 Mainz

Invertierte Metall-Isolator-Supraleiter Feldeffekttransistor (MISFET)- Strukturen wurden mittels Sputtern auf Nb-dotierten SrTiO₃-Substraten

hergestellt. Als Isolator diente hierbei eine 400 nm dicke SrTiO₃-Schicht, über der in-situ eine Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+δ(BSCCO)-Kanalschicht mit einer Dicke von drei bis fünf Einheitszellen aufgebracht wurde. Neben der strukturellen Charakterisierung dieser Heterostrukturen wurde insbesondere der Einfluß elektrischer Felder auf die Transporteigenschaften des ultradünnen BSCCO-Kanals untersucht. Unterhalb einer kritischen Kanaldicke besitzen die Proben lediglich einen supraleitenden Onset. Durch Anlegen eines elektrischen Feldes konnte der

Kanalwiderstand um bis zu eine Größenordnung moduliert werden, woraus sich eine reduzierte Ladungsträgerdichte des Kanalmaterials ableiten läßt. Im supraleitenden Zustand konnte die Sprungtemperatur um maximal Δ T_c=1 K/V verschoben werden. Messungen der Strom-Spannungs-Kennlinien zeigen eine relative Änderung der kritischen Stromdichte Δ j_c/j_c=11%. Dabei zeigt sich ein eindeutiger Zusammenhang zwischen supraleitender Sprungtemperatur, Ladungsträgerdichte im BSCCO-Kanal und der Stärke des beobachteten Feldeffekts.
Dieses Projekt wurde gefördert durch das BMBF, FKZ 13N6916