Электрические свойства пленок BiSrCaCuO (2223)

Abstract

Изучены механизмы электропроводности пленок BiSrCaCuO (2223) в различных структурных состояни­ях. В аморфном состоянии (ρ = 10³-10¹⁰ Ом * см) они проявляют прыжковую проводимость с переменной длиной прыжка. С началом формирования кристаллической стоуктуры (ρ = 10-10³ Ом * см) и вплоть до перехода в состояние с металлической проводимостью (ρ ≈ 10⁻² Ом * см) их электрические свойства подо­бны свойствам гранулированных пленок с экспоненциальной зависимостью удельного сопротивления от расстояния между гранулами с металлической проводимостью. В окрестности перехода диэлектрик—металл пленкам свойственны степенные зависимости электропроводности от температуры с показателями степени 1/2 и 1/3. Переход к металлической проводимости имеет перколяционный характер и осуществляется при концентрации металлической фазы Cm ≈ 0,2.

Вивчено механізми електропровідності плівок BiSrCaCuO (2223) в різних структурних станах. В аморф­ному стані (ρ = 10³-10¹⁰ Ом * см) вони виявляють стрибкову провідність із змінною довжиною стрибка. З початком формування кристалічної структури (ρ = 10-10³ Ом * см) і безпосередньо до переходу в стан з металічною провідністю (ρ ≈ 10⁻² Ом * см) їх електричні властивості подібні властивостям гранульованих плівок з експоненціальною залежністю питомого опору від відстані між гранулами з металічною провідністю. Поблизу переходу діелектрик— метал їм властиві стелінні залежності електропровідності від температури з показниками степеня 1 /2 і 1/3. Перехід до металічної провідності має перколяційний характер і здійснюється при концентрації металічної фази Cm ≈ 0,2.

The mechanisms of electrical conductivity of BiSrCaCuO films (2223) of different structural states are investigated. The films of an amorphous state (ρ = 10³-10¹⁰ Ом * см) display a hopping conduc­tivity with a variable hop length. Since the formation of a crystal structure (ρ = 10-10³ Ом * см) and up to the transition to a metal conductivity state (ρ ≈ 10⁻² Ом * см) their electrical properties are similar to those of granular films featuring the exponen­tial relation between specific resistance and separation between granules of metallic conductivity. In the vicinity of insulators— metal transition they feature the electrical conductivity-temperature relation with exponents 1/2 and 1/3. The transition to the metallic state is of a per­ colation nature and realized for a metal phase concen­tration of Cm ≈ 0,2.