Сверхпроводимость массивных образцов молибдена с карбидизированной поверхностью

Abstract

Представлены результаты исследования сверхпроводящих свойств карбида молибдена, синтезированного в приповерхностном слое массивного молибдена по оригинальной технологии: путем внедрения углерода в поверхностный слой молибдена с помощью ионно-плазменной бомбардировки поверхности металлического молибдена ионами углерода и кремния. Изучена эволюция характера сверхпроводящего перехода по температуре сопротивления образцов с карбидизированной поверхностью в зависимости от толщины и сплошности слоя карбида. Показано, что обобщенные по всем образцам параметры сверхпроводящего перехода указывают на мозаично-островковую структуру образующихся по предложенной технологии слоев карбида и связанную с такой структурой неоднородную сверхпроводимость. Основной вклад в размытие сверхпроводящего перехода в этих условиях может вносить затягивание потенциала на N–S границах между нормальным молибденом и кластерами карбида.

Представлено результати дослідження надпровідних властивостей карбіду молібдену, синтезованого в приповерхневому шарі масивного молібдену за оригінальною технологією: шляхом впровадження вуглецю в поверхневий шар молібдену за допомогою іонно-плазмового бомбардування поверхні металічного молібдену іонами вуглецю і кремнію. Вивчено еволюцію характеру надпровідного переходу по температурі опору зразків з карбідизованою поверхнею залежно від товщини та суцільності шару карбіду. Показано, що узагальнені за всіма зразками параметри надпровідного переходу вказують на мозаїчноострівцеву структуру шарів карбіду, що утворюються за запропонованою технологією, та пов'язану з такою структурою неоднорідну надпровідність. Основний внесок у розмиття надпровідного переходу у цих умовах може вносити затягування потенціалу на N–S межах між нормальним молібденом та кластерами карбіду.

The experimental data on superconducting properties of molybdenum carbide, which is synthesized in a sub-surface layer of bulk molybdenum by an original technology, are presented. Molybdenum carbide was obtained by ion-plasma bombardment of the molybdenum surface with carbon and silicon ions. The temperature evolution of resistive superconducting transition of the samples with a carbonized surface is investigated depending on thickness and continuity of a carbide layer. It is shown that the parametres of superconducting transition generalised over all samples indicate a mosaically-islandlike structure of the carbide layers, which are formed by the proposed technology, and a nonuniform superconductivity, which is connected with such structure. It is found that the basic contribution to the tailing of superconducting transition under these conditions can be brought by a pulling of the potential near the N–S boundaries between N-molybdenum and S-carbide cluster.