Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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TT: Tiefe Temperaturen

TT 4: Josephson Kontakte

TT 4.8: Vortrag

Montag, 26. März 2001, 16:30–16:45, J

Rauschen und Ladungstransport in Korngrenzenkontakten aus YBa₂Cu₃O_7−δ mit sub-µm-Abmessungen^† — •Frank Herbstritt¹, Thomas Kemen¹, Achim Marx² und Rudolf Gross² — ¹II. Physikalisches Institut, Universität zu Köln, Zülpicher Str. 77, 50937 Köln — ²Walter-Meissner-Institut, Bayerische Akademie der Wissenschaften, Walter-Meissner Str. 8, 85748 Garching

Das hohe 1/f-Rauschen in Korngrenzenkontakten aus Hochtemperatur-Supraleitern ist auf lokale stochastische Variationen der Barrierenleitfähigkeit zwischen zwei oder mehr diskreten Werten zurückzuführen. Durch Reduzierung der Kontaktfläche (A≪0.1 µm²) wird der Einfluss einzelner Fluktuatoren auf das Spannungssignal in Form von Telegrafenrauschen sichtbar. Durch Elektronenstrahl-Lithografie und Ionenstrahlätzen ist es uns gelungen, in 30 nm dicken Filmen aus YBa₂Cu₃O_7−δ Korngrenzenkontakte mit Breiten bis hinunter zu 100 nm zu strukturieren. Die Verwendung von Substraten mit unterschiedlichen Korngrenzenwinkeln erlaubt dabei die Variation der Barrierenparameter, sodass sowohl Kontakte mit Tunnelcharakteristik als auch solche mit erhöhter Subgap-Leitfähigkeit (Andreev-Transport) hergestellt werden konnten. In beiden Fällen beobachten wir Telegrafenrauschen mit ähnlicher Amplitude und Dynamik. Im Vergleich zu Kontakten mit Breiten b>1µm treten in den Kennlininen zahlreiche zusätzliche Feinstrukturen auf, deren Ursprung z.T. noch ungeklärt ist.
^†Die Arbeit wird gefördert durch die DFG (Ma 1953/1-1).