ИСТИНА

Основной целью настоящего проекта является экспериментальное определение основных закономерностей эффекта резонансной рекомбинации неравновесных квазичастиц, инжектированных током в стопочных ВТСП контактах (эффект Краснова – Шнидера). В качестве базового материала будут использованы наноступеньки и террасы на поверхности криогенных сколов ВТСП образцов, представляющие собой естественные совершенные сверхрешетки типа S-I-S-I-…. (S- сверхпроводник, I- изолятор). В задачи настоящего проекта входит исследование внутреннего эффекта Джозефсона в наноступеньках на поверхности криогенных сколов висмутовых купратов со структурой фаз Bi-2212 и Bi-2223 в широком интервале температур и с различным уровнем допирования. Особое внимание будет уделено исследованию процесса резонансной рекомбинации неравновесных квазичастиц, инжектированных током в естественных стопках ВТСП контактов, при условии, когда щель 2дельта совпадает с энергией одной из оптических фононных мод Eфон. Как нами уже установлено, указанный процесс сопровождается эмиссией когерентных оптических 2дельта - фононов с частотами до 20 ТГц (эффект Краснова – Шнидера), что приводит, в частности, к возникновению гигантских нестабильностей на ВАХ. Ожидается, что выход когерентных оптических 2дельта - фононов на поверхность наностопок будет сопровождаться электромагнитным излучением в терагерцевом диапазоне частот (до 20 ТГц).

С помощью туннельной и андреевской спектроскопии исследована щелевая структура на ВАХ контактов на микротрещине в близких к оптимальному допированию ртутных, висмутовых и таллиевых купратов с одной, двумя и тремя CuO2 - плоскостями в сверхпроводящих блоках. Надежно установлено, что в купратах с одной и двумя CuO2 – плоскостями объемная сверхпроводимость носит однощелевой характер. В то же время в купратах с тремя CuO2 – плоскостями объемная сверхпроводимость приобретает двухщелевой (трехщелевой) характер. При переходе от недодопированных к оптимально допированным образцам сверхпроводящая щель у внутренней CuO2 – плоскости всегда меньше щели у внешних CuO2 – плоскостей. Последнее объясняется экранирующим действием внешних CuO2 – плоскостей при их переходе из фазы моттовского диэлектрика в металлическую фазу при допировании (т.е. при введении избыточного кислорода в спейсеры). Изучено влияние температуры на гигантские нестабильности на ВАХ стопочных контактов на базе висмутовых купратов со структурой фаз Bi – 2212 и Bi – 2223. Обнаруженные нестабильности объясняются резонансным характером рекомбинационных процессов в стопочных контактах при транспорте в с – направлении. Усиленная (стимулированная) рекомбинация протуннелировавших квазичастиц возникает каждый раз при совпадении удвоенной сверхпроводящей щели с одной из оптических мод сверхпроводника. Указанный эффект может быть использован для создания генераторов терагерцевого излучения в диапазоне до 20 ТГц. С помощью терагерцевой фононной спектроскопии обнаружены и исследованы двухфононные резонансы на ВАХ контактов на микротрещине в висмутовом купрате со структурой фазы Bi – 2223. Обнаружен эффект фононного смягчения у оптической моды апикального кислорода в сверхпроводящей фазе Bi – 2223, что указывает на сильное взаимодействие электронной и фононной подсистем в купратных сверхпроводниках. С помощью андреевской спектроскопии определены щели у ряда железосодержащих сверхпроводников