Статические и динамические вольт-амперные характеристики тонких сверхпроводящих пленок YBa₂Cu₃O₇₋δ

Abstract

В работе рассматривается экспериментальная методика получения статических (прямых) и динамических (дифференциальных) вольт-амперных характеристик (ВАХ) тонких (200 нм) сверхпроводящих плёнок YBCO. Прямые и дифференциальные ВАХ снимаются в один проход (при одном сканировании по току), что позволяет в дальнейшем сравнивать эти характеристики без учёта изменения внешних факторов в процессе измерений. Для получения дифференциальных ВАХ использовалось небольшое (по сравнению с постоянной составляющей тока) синусоидальное токовое возбуждение на частотах от 350 Гц до 20 кГц. В результате анализа измеренных ВАХ установлено отсутствие влияния частоты возбуждающего тока на вид дифференциальных ВАХ, выработаны критерии применимости дифференциального метода и проведено сравнение чувствительности получения ВАХ этими двумя методами.

У роботі розглянуто експериментальну методику вимірювання статичних (прямих) і динамічних (диференційних) вольт-амперних характеристик (ВАХ) тонких (200 нм) надпровідних плівок YBCO. Прямі та диференційні ВАХ вимірюються в один прохід (при одній розгортці за струмом), що уможливлює в подальшому порівнювати ці характеристики без урахування зміни зовнішніх факторів у процесі вимірювання. Для одержання диференційних ВАХ використовувалось невелике (в порівнянні зі значенням постійної складової струму) синусоїдальне струмове збудження на частотах від 350 Гц до 20 кГц. Внаслідок аналізу виміряних ВАХ встановлено відсутність впливу частоти збуджувального струму на вигляд диференційних ВАХ, визначено критерії застосовності диференційного методу і виконано порівняння чутливості одержання ВАХ цими двома методами.

An experimental method of obtaining of static (direct) and dynamic (differential) current—voltage characteristics of YBCO superconductive thin films (200 nm) is presented. Direct and differential I—V curves are measured in single current sweep that ensures their correct comparison without considering changes in conditions of experiment. In comparison with DC component, low AC current excitement on frequencies between 350 Hz and 20 kHz is used for the measurement of differential I—V curves. As a result, influence of the frequency of AC component on shape of I—V curves is not revealed. Criteria of applicability of differential method are worked out, and comparison of sensitivities of both methods is performed.