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TT: Tiefe Temperaturen

TT 20: Supraleitung: Dünne Schichten, Josephsonkontakte, SQUIDs II

TT 20.6: Vortrag

Donnerstag, 14. März 2002, 15:30–15:45, H18

Zweidimensionale Supraleitung in Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+x-Einkristallen — •Michael Mößle, Virginia Oehmichen, Rainer Straub, Tobias Clauß, Timo Nachtrab, Dieter Kölle und Reinhold Kleiner — Universität Tübingen, Physikalisches Institut, Experimentalphysik II, Auf der Morgenstelle 14, 72076 Tübingen

Um eine zweidimensional dünne supraleitende Schicht in einem Hochtemperatursupraleiter herzustellen, wird die parabelförmige Abhängigkeit der kritischen Temperatur T_c von der Sauerstoffdotierung ausgenutzt. Bei Verwendung von überdotierten Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+x (BSCCO)-Einkristallen lässt sich ein starker Dotierungsgradient und somit ein T_c-Maximum nahe der Kristalloberfläche realisieren. Der benötigte Dotierungsgradient wird durch Sauerstoffdiffusion aus den äußersten Ebenen des BSCCO-Einkristalls erreicht. Hierzu wird die Kristalloberfläche im Vakuum aufgeheizt. Durch Transportmessungen mit Stromfluss entlang den Ebenen konnte nachgewiesen werden, dass oberhalb der kritischen Temperatur des Basiskristalls (T_c = 60 K) nur eine einzelne CuO₂-Doppelebene mit einem T_c von bis zu 90 K supraleitend ist. Die an diesen Doppelebenen gemessenen Strom-Spannungs-Kennlinien zeigen einen endlichen kritischen Strom, der mit sinkender Temperatur linear ansteigt. Die Ortsabhängigkeit des kritischen Stroms und der kritischen Temperatur der supraleitenden Ebene konnte mit Hilfe eines Tieftemperatur-Rasterelektronenmikroskops dargestellt werden. Es wurde außerdem das Verhalten des kritischen Stromes in Abhängigkeit von der Orientierung eines äußeren Magnetfeldes untersucht.