Comisia de atestare
Comisia de acreditare
Comisiile de experţi
Dispoziţii, instrucţiuni
Acte normative
PREGĂTIREA CADRELOR
Nomenclator
Instituţii
Consilii
Seminare
Teze		 Conducători de doctorat
Deţinători de grad
Doctoranzi
Postdoctoranzi
CNAA logo

 română | русский | english


Supraconductibilitatea reversibilă în nanostructuri supraconductibile pe bază de Niobiu şi aliaj de Cupru-Nickel


Autor: Morari Roman
Gradul:doctor în ştiinţe fizico-matematice
Specialitatea: 01.04.07 - Fizica stării condensate
Anul:2012
Conducător ştiinţific: Anatolie Sidorenko
doctor habilitat, profesor universitar, Institutul de Inginerie Electronica şi Nanotehnologii "D. Ghiţu"
Instituţia: Institutul de Inginerie Electronica şi Nanotehnologii "D. Ghiţu"
CSS: DH 24-01.04.07-27.03.08
Institutul de Inginerie Electronica şi Nanotehnologii "D. Ghiţu"

Statut

Teza a fost susţinută pe 6 februarie 2012 în CSS
şi aprobată de CNAA pe 5 aprilie 2012

Autoreferat

Adobe PDF document – 0.88 Mb / în română
Adobe PDF document – 0.76 Mb / în rusă

Cuvinte Cheie

supraconductor, pelicule subţiri, temperatură critică, oscilaţii, stare-LOFF, supraconductibilitate reversibilă, spintronică

Adnotare

Structura tezei: Teza de doctor constă din introducere, patru capitole, concluzii şi lista literaturii citate ce conţine 116 referinţe. Lucrarea conţine 129 pagini de text, 58 de figuri şi 4 tabele.

Numărul de publicaţii le temă: În baza acestor cercetări au fost publicate 43 de lucrări, inclusiv două capitole în monografii, 6 articole ştiinţifice în reviste, 36 rezumate la conferinţe, 3 dintre care fără coautori şi un brevet de invenţie.

Domeniul de cercetare: Supraconductibilitatea în structuri hibride, spintronica. Scopul lucrari ştiinţifice: a stabili condiţiile de manifestare şi reproducere a oscilaţiilor temperaturii critice şi a efectului de supraconductibilitate reversibilă in structuri stratificate supraconductor/feromagnet în funcţie de grosimea materialului feromagnetic; a determina recomandări practice referitor la utilizarea rezultatelor obţinute la fabricarea dispozitivelor pentru spintronica supraconductoare.

Obiectivele studiului: Elaborarea unei tehnologii speciale de depunere magnetron pentru a obţine straturi cu parametrii dirijaţi şi strict reproductibili; Investigarea morfologiei, microstructurii, compoziţiei elementare a probelor la nivelul rezoluţiei atomare în scopul optimizării parametrilor; Investigarea proprietăţilor supraconductoare ale peliculelor separate şi a nanostructurilor stratificate supraconductor/feromagnet; Compararea rezultatelor obţinute cu teoria efectului de proximitate, precum şi cu teoria supraconductibilitaţii reversibile în structuri stratificate supraconductor/feromagnet.

Noutatea şi originalitatea ştiinţifică: Elaborarea unei tehnologii originale de depunere în vid a nanostructurilor atomar netede, care permite untr-un singur ciclu de depunere magnetron să se obţină un set de nanostructuri bistratificate supraconductoare cu grosimea variabilă a straturilor în bază de niobiu şi aliaj de cupru-nichel cu parametrii dirijaţi şi strict identici.

Pentru prima dată au fost stabilite condiţiile în care se produce efectul de reversibilitate a supraconductibilităţii în structurile hibrid stratificate supraconductor/feromagnet; au fost elaborate criteriile de bază şi caracteristicile necesare probelor pentru producerea efectului în sisteme bistratificate S/F în bază de niobiu şi aliajul feromagnetic din nichel şi cupru.

Principala problemă ştiinţifică şi tehnică rezolvată: Utilizînd o tehnologie specială, elaborată pe baza despozitivului de pulverizare magnetronică în vid, s-a reuşit obţinerea nanostructurilor stratificate în bază de supraconductor (niobiu) – ferromagnet (aliaj cupru-nichel), în care a fost depistat experimental efectul dublu reentrance a supraconductibilităţii.

Valoarea practică: Utilizarea tehnologiei perfecţionate permite obţinerea nanostructurilor stratificate în bază de supraconductor şi ferromagnet cu parametrii dirijaţi şi reproductibili, necesari în spintronica supraconductoare. A fost soluţionată problema de protectie a nanostructurilor fabricate prin pasivare, asigurînd stabilitate în timp a parametrilor elementelor obţinute.

Cuprins


1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СВЕРХПРОВОДИМОСТИ СЛОИСТЫХ СТРУКТУР
  • 1.1 Основные положения однородного сверхпроводящего состояния
    • 1.1.1 Сверхпроводимость - Основные экспериментальные факты
    • 1.1.2 Теория Гинзбурга-Ландау
    • 1.1.3 БКШ- квантовая теория сверхпроводящего состояния
  • 1.2 Сосуществование сверхпроводящего и магнитного упорядочения
    • 1.2.1 Свойства и характеристика LOFF состояния
    • 1.2.2 Гипотеза Буздина-Радовича, LOFF-подобное состояние в слоистых структурах
    • 1.2.3 Уравнения Узаделя
    • 1.2.4 Эффект близости: сверхпроводник – нормальный металл и сверхпроводник-ферромагнетик
    • 1.2.5 Формализм Узаделя и граничные условия
  • 1.3 Экспериментальные попытки обнаружения квазиодномерного LOFF состояния. Дальнейшее развитие теории «осцилляций Буздина-Радовича».
    • 1.3.1 Квазиодномерное LOFF состояние – эксперименты и анализ
    • 1.3.2 Границы применимости модели Буздина-Радовича
    • 1.3.3 Развитие теории S/F гибридных структур, модель Тагирова с граничными условиями Куприянова-Лукичева
  • 1.4 Выводы к главе 1

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ, АППАРАТУРА И ПРИГОТОВЕЛНИЕ ОБРАЗЦОВ
  • 2.1 Выбор материалов: Ниобий и сплав Cu1-xNix
  • 2.2 Магнетронное напыление пленок Nb, CuNi и наноструктур Nb/CuNi. Методика приготовления проводящих пленок переменной толщины
  • 2.3 Прецизионная резка образцов
  • 2.4 Аппаратура для низкотемпературных измерений (криокулер, криостат растворения)
  • 2.5 Выводы к главе 2

3. МОРФОЛОГИЯ И СТРУКТУРА ОБРАЗЦОВ.
  • 3.1 Определение состава образцов послойным стравливанием пленок и Оже-спектрометрией.
  • 3.2 Определение толщины и концентрации с помощью Обратного Резерфордовского Рассеяния (RBS)
  • 3.3 Поверхностный анализ с помощью Сканирующего Электронного Микроскопа (SEM)
  • 3.4 Поверхностный анализ, с помощью Атомного и Магнитно-Силового Микроскопа (AFM и MFM)
  • 3.5 Трансмиссионная Электронная Микроскопия (TEM)
  • 3.6 Выводы к главе 3

4. КВАЗИОДНОМЕРНОЕ ЛОФФ СОСТОЯНИЕ В НАНОСТРУКТУРАХ Nb/CuNi
  • 4.1 Резистивные сверхпроводящие переходы наноструктур ниобий/никель-медь
  • 4.2 Осцилляции критической температуры TC и возвратная сверхпроводимость, как доказательство возникновения квазиодномерного LOFF состояния
  • 4.3 Определение критической толщины пленок ниобия
  • 4.4 Критические магнитные поля образцов и определение длины когерентности
  • 4.5 Сравнение с теорией неоднородного сверхпроводящего состояния
  • 4.6 Выводы к главе 4

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ