Пространственное распределение сверхпроводящих параметров и особенности поведения цепочек тонкопленочных ВТСП джозефсоновских переходов

Abstract

Исследованы цепочки последовательно соединенных ВТСП контактов Джозефсона «ramp» типа. При помощи низкотемпературного сканирующего лазерного микроскопа измерены локальные значения критической температуры и тока как электродов, так и самих джозефсоновских контактов в цепочках. Обнаружено, что верхний и нижний электроды существенно различаются по качеству. В них возникает градиент критической температуры вдоль цепочек, что, в свою очередь, приводит к изменениям критических параметров самих джозефсоновских контактов. Изучены вольт-амперные характеристики, в том числе при воздействии СВЧ излучения, температурные зависимости сопротивления, критического и избыточного токов. Доказано существование неравновесной области вокруг «ramp» контактов, связанной с процессами проскальзывания фазы.

Досліджено ланцюжки послідовно з'єднаних ВТНП контактів Джозефсону «ramp» типу. За допомогою низькотемпературного скануючого лазерного мікроскопу виміряно локальні значення критичної температури та струму як електродів, так і саме джозефсонівських контактів у ланцюжку. Знайдено, що верхній та нижній електроди суттєво відрізняються за якістю. У них виникає градієнт критичної температури вздовж ланцюжків, що, у свою чергу, призводить до змін критичних параметрів самих джозефсонівських контактів. Вивчено вольт-амперні характеристики, у тому числі під дією СВЧ випромінювання, температурні залежності опору, критичного та надлишкового струмів. Доведено існування нерівноважної області навколо «ramp» контакту, пов'язаної з процесами просковзування фази.

The arrays of ramp-type HTS Josephson junctions connected in series are studied. The local values of critical temperature and current of both electrodes and Josephson junctions in arrays are measured using low-temperature scanning laser microscope. The top and bottom electrodes are found to differ in quality, featuring а gradient of the critical temperature that causes the gradient of critical temperature and current of Josephson junctions along the array. The current-voltage characteristics, also under the microwave irradiation, as well as the temperature dependences of resistance, critical and excess currents are studied. The existence of а non-equilibrium region in the vicinity of the ramp junctions associated with phase slip processes is proved.