Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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TT: Tiefe Temperaturen

TT 21: Postersitzung III: Hochfrequenzeigenschaften (1-4), Amorphe Systeme (5-9), Borkarbide (10-18), Quantenflüssigkeiten (19-25), Dünne Filme (26-49), Vortexdynamik, Pinning (50-63), M-I-Überg
änge, quantenkritische Ph
änomene (64-89)

TT 21.48: Poster

Donnerstag, 25. März 1999, 14:30–18:00, Foy

Transporteigenschaften Titan-dotierter Nb₃Sn-Filme auf Saphir — •M. Perpeet, M.A. Hein, G. Müller und H. Piel — Universität Wuppertal, Fachbereich Physik, Gaußstraße 20, 42097 Wuppertal

Nb₃Sn-Filme stellen auf Grund der starken Paarkopplung sowie der kurzen Kohärenzlänge eine interessante Vergleichssubstanz zu den oxidischen Hochtemperatursupraleitern dar. Insbesondere versprechen Dotierungsexperimente weitere Einblicke in Zustandsdichte sowie Transport- und Streumechanismen. Die Zweistufen-Präparation von Nb₃Sn-Filmen auf Saphir (1. Nb-Sputtern, 2. Sn-Diffusion) bietet durch das Einbringen von Zwischenlagen des Dotandenmaterials in den Nb-Precursor und anschließende Sn-Diffusion eine einfache Möglichkeit der Dotierung. Als Dotand wurde zunächst Titan gewählt. Die temperaturabhängige Oberflächenimpedanz Z_s=R_s+iωµ ₀λ wurde als Funktion des Dotierungsanteils c_Ti bei 87GHz gemessen und durch induktive Messungen der kritischen Stromdichte J_c bei 4.2K ergänzt. Mit steigendem c_Ti (0 bis 11.5 at%) nahm der spezifische Widerstand ρ(T_c) linear von 6.2 auf 38.3
µΩ cm zu. Dies reflektiert eine Verkürzung der Streulängen der ungepaarten Ladungsträger l von 14 auf 2 nm. Für geringe Dotierungen nahm R_s nahe der Sprungtemperatur T_c ab und durchlief bei c_Ti≈ 3.1 at% ein Minimum. Korreliert mit diesem Minimum traten Maxima in T_c und J_c auf: T_c=18.0K (bzw. 18.2 K) und J_c= 2.2MA/cm² (3.0MA/cm²) bei c_Ti=0 at% (≈ 3.1 at%). Die Krümmung von λ(T) nahm in diesem Bereich signifikant zu. Die reduzierte Energielücke stieg monoton von Δ/kT_c≈ 1.9 auf ≈ 2.3 und sättigte für c_Ti≈ 3.1 at% bei diesem Wert. Diese Effekte reflektieren sowohl Änderungen der Zustandsdichte an der Fermikante, als auch (nicht-)magnetische Verunreingungsstreuung.