Влияние микроволнового облучения на токовое резистивное состояние широкой сверхпроводящей пленки
Экспериментально исследовано влияние высокочастотного электромагнитного поля на резистивное состояние широкой пленки, обусловленное протеканием постоянного тока. В этой ситуации резистивность возникает как следствие развития двух процессов: движения пирл-абрикосовских вихрей собственного магнитного...
Збережено в:
| Дата: | 2009 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2009
|
| Назва видання: | Физика низких температур |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/117570 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Влияние микроволнового облучения на токовое резистивное состояние широкой сверхпроводящей пленки / В.М. Дмитриев , И.В. Золочевский, Т.В. Саленкова // Физика низких температур. — 2009. — Т. 35, № 11. — С. 1089-1095. — Бібліогр.: 26 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-117570 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1175702017-05-25T03:03:30Z Влияние микроволнового облучения на токовое резистивное состояние широкой сверхпроводящей пленки Дмитриев, В.М. Золочевский, И.В. Саленкова, Т.В. Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная Экспериментально исследовано влияние высокочастотного электромагнитного поля на резистивное состояние широкой пленки, обусловленное протеканием постоянного тока. В этой ситуации резистивность возникает как следствие развития двух процессов: движения пирл-абрикосовских вихрей собственного магнитного поля тока и проскальзывания фазы сверхпроводящего параметра порядка. Показано, что под действием микроволнового облучения резистивность пленки, обусловленная вихревым механизмом, уменьшается и при больших уровнях мощности (Р > 0,4Рс) исчезает, при этом dc резистивность пленки обусловлена только процессами проскальзывания фазы, как в узких безвихревых каналах. Экспериментально установлено, что начиная с некоторого уровня мощности Р* < Рс электромагнитное поле играет определяющую роль в процессах возникновения линий проскальзывания фазы. Аналогичный вывод сделан и при исследовании влияния микроволнового поля на дифференциальное сопротивление центра проскальзывания фазы в узких безвихревых каналах, что говорит о единой природе процессов проскальзывания фазы в широких и узких пленках. Експериментально досліджено вплив високочастотного електромагнітного поля на резистивний стан широкої плівки, який обумовлений протіканням постійного струму. У цій ситуації резистивність виникає як наслідок розвитку двох процесів: руху пірл-абрикосівських вихорів власного магнітного поля струму та проковзування фази надпровідного параметра порядку. Показано, що під дією мікрохвильового опромінення резистивність плівки, яка обумовлена вихоровим механізмом, зменшується та при великих рівнях потужності (Р > 0,4Рс) зникає, при цьому dc резистивність плівки обумовлена тільки процесами проковзування фази, як у вузьких безвихорових каналах. Експериментально встановлено, що починаючи з деякого рівня потужності Р* < Рс електромагнітне поле відіграє визначальну роль у процесах виникнення ліній проковзування фази. Аналогічний висновок зроблено і при дослідженні впливу мікрохвильового поля на диференціальний опір центра проковзування фази у вузьких безвихорових каналах, що говорить про єдину природу процесів проковзування фази в широких та вузьких плівках. The influence of microwave field on direct current resistive state of a wide film is measured. In this situation the resistivity results from the development of two processes: the motion of Pearl–Abrikosov vortices of the current self-magnetic field and the phase-slip of the superconducting order parameter. It is shown that under the action of microwave irradiation the film resistivity caused by the vortex mechanism decreases and then at high power levels (P > 0.4Pc) it vanishes, the dc resistivity of the film being due to only the phase-slip processes as in a narrow superconducting vortex-free channel. It is found that beginning with a certain level of power (P* < Pc), the microwave field is the determining factor in the processes of initiation of phase-slip lines. The same conclusion has been made in the study of the effect of microwave field on differential resistance of phase-slip centers in narrow vortex-free channels, suggesting that the processes of phase-slip in wide and narrow films are of the same nature. 2009 Article Влияние микроволнового облучения на токовое резистивное состояние широкой сверхпроводящей пленки / В.М. Дмитриев , И.В. Золочевский, Т.В. Саленкова // Физика низких температур. — 2009. — Т. 35, № 11. — С. 1089-1095. — Бібліогр.: 26 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 74.25.Fy, 74.25.Nf, 74.40+k http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/117570 ru Физика низких температур Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная |
| spellingShingle |
Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная Дмитриев, В.М. Золочевский, И.В. Саленкова, Т.В. Влияние микроволнового облучения на токовое резистивное состояние широкой сверхпроводящей пленки Физика низких температур |
| description |
Экспериментально исследовано влияние высокочастотного электромагнитного поля на резистивное состояние широкой пленки, обусловленное протеканием постоянного тока. В этой ситуации резистивность возникает как следствие развития двух процессов: движения пирл-абрикосовских вихрей собственного магнитного поля тока и проскальзывания фазы сверхпроводящего параметра порядка. Показано, что под действием микроволнового облучения резистивность пленки, обусловленная вихревым механизмом, уменьшается и при больших уровнях мощности (Р > 0,4Рс) исчезает, при этом dc резистивность пленки обусловлена только процессами проскальзывания фазы, как в узких безвихревых каналах. Экспериментально установлено, что начиная с некоторого уровня мощности Р* < Рс электромагнитное поле играет определяющую роль в процессах возникновения линий проскальзывания фазы. Аналогичный вывод сделан и при исследовании влияния микроволнового поля на дифференциальное сопротивление центра проскальзывания фазы в узких безвихревых каналах, что говорит о единой природе процессов проскальзывания фазы в широких и узких пленках. |
| format |
Article |
| author |
Дмитриев, В.М. Золочевский, И.В. Саленкова, Т.В. |
| author_facet |
Дмитриев, В.М. Золочевский, И.В. Саленкова, Т.В. |
| author_sort |
Дмитриев, В.М. |
| title |
Влияние микроволнового облучения на токовое резистивное состояние широкой сверхпроводящей пленки |
| title_short |
Влияние микроволнового облучения на токовое резистивное состояние широкой сверхпроводящей пленки |
| title_full |
Влияние микроволнового облучения на токовое резистивное состояние широкой сверхпроводящей пленки |
| title_fullStr |
Влияние микроволнового облучения на токовое резистивное состояние широкой сверхпроводящей пленки |
| title_full_unstemmed |
Влияние микроволнового облучения на токовое резистивное состояние широкой сверхпроводящей пленки |
| title_sort |
влияние микроволнового облучения на токовое резистивное состояние широкой сверхпроводящей пленки |
| publisher |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| publishDate |
2009 |
| topic_facet |
Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/117570 |
| citation_txt |
Влияние микроволнового облучения на токовое резистивное состояние широкой сверхпроводящей пленки / В.М. Дмитриев , И.В. Золочевский, Т.В. Саленкова // Физика низких температур. — 2009. — Т. 35, № 11. — С. 1089-1095. — Бібліогр.: 26 назв. — рос. |
| series |
Физика низких температур |
| work_keys_str_mv |
AT dmitrievvm vliâniemikrovolnovogooblučeniânatokovoerezistivnoesostoânieširokojsverhprovodâŝejplenki AT zoločevskijiv vliâniemikrovolnovogooblučeniânatokovoerezistivnoesostoânieširokojsverhprovodâŝejplenki AT salenkovatv vliâniemikrovolnovogooblučeniânatokovoerezistivnoesostoânieširokojsverhprovodâŝejplenki |
| first_indexed |
2025-07-08T12:28:57Z |
| last_indexed |
2025-07-08T12:28:57Z |
| _version_ |
1837081810555633664 |
| fulltext |
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2009, ò. 35, ¹ 11, ñ. 1089–1095
Âëèÿíèå ìèêðîâîëíîâîãî îáëó÷åíèÿ íà òîêîâîå
ðåçèñòèâíîå ñîñòîÿíèå øèðîêîé ñâåðõïðîâîäÿùåé
ïëåíêè
Â.Ì. Äìèòðèåâ 1,2, È.Â. Çîëî÷åâñêèé1, Ò.Â. Ñàëåíêîâà1
1
Ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò íèçêèõ òåìïåðàòóð èì. Á.È. Âåðêèíà ÍÀÍ Óêðàèíû
ïð. Ëåíèíà, 47, ã. Õàðüêîâ, 61103, Óêðàèíà
E-mail: dmitriev@ilt.kharkov.ua
2
International Laboratory of High Magnetic Fields and Low Temperatures
95 Gajowicka Str., Wroclaw, 53-421, Poland
Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 23 èþíÿ 2009 ã.
Ýêñïåðèìåíòàëüíî èññëåäîâàíî âëèÿíèå âûñîêî÷àñòîòíîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ íà ðåçèñòèâ-
íîå ñîñòîÿíèå øèðîêîé ïëåíêè, îáóñëîâëåííîå ïðîòåêàíèåì ïîñòîÿííîãî òîêà. Â ýòîé ñèòóàöèè ðå-
çèñòèâíîñòü âîçíèêàåò êàê ñëåäñòâèå ðàçâèòèÿ äâóõ ïðîöåññîâ: äâèæåíèÿ ïèðë-àáðèêîñîâñêèõ âèõðåé
ñîáñòâåííîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ òîêà è ïðîñêàëüçûâàíèÿ ôàçû ñâåðõïðîâîäÿùåãî ïàðàìåòðà ïîðÿäêà.
Ïîêàçàíî, ÷òî ïîä äåéñòâèåì ìèêðîâîëíîâîãî îáëó÷åíèÿ ðåçèñòèâíîñòü ïëåíêè, îáóñëîâëåííàÿ âèõ-
ðåâûì ìåõàíèçìîì, óìåíüøàåòñÿ è ïðè áîëüøèõ óðîâíÿõ ìîùíîñòè (Ð > 0,4Ðñ) èñ÷åçàåò, ïðè ýòîì dc
ðåçèñòèâíîñòü ïëåíêè îáóñëîâëåíà òîëüêî ïðîöåññàìè ïðîñêàëüçûâàíèÿ ôàçû, êàê â óçêèõ áåçâèõ-
ðåâûõ êàíàëàõ. Ýêñïåðèìåíòàëüíî óñòàíîâëåíî, ÷òî íà÷èíàÿ ñ íåêîòîðîãî óðîâíÿ ìîùíîñòè Ð* < Ðñ
ýëåêòðîìàãíèòíîå ïîëå èãðàåò îïðåäåëÿþùóþ ðîëü â ïðîöåññàõ âîçíèêíîâåíèÿ ëèíèé ïðîñêàëüçûâà-
íèÿ ôàçû. Àíàëîãè÷íûé âûâîä ñäåëàí è ïðè èññëåäîâàíèè âëèÿíèÿ ìèêðîâîëíîâîãî ïîëÿ íà äèôôå-
ðåíöèàëüíîå ñîïðîòèâëåíèå öåíòðà ïðîñêàëüçûâàíèÿ ôàçû â óçêèõ áåçâèõðåâûõ êàíàëàõ, ÷òî ãîâîðèò
î åäèíîé ïðèðîäå ïðîöåññîâ ïðîñêàëüçûâàíèÿ ôàçû â øèðîêèõ è óçêèõ ïëåíêàõ.
Åêñïåðèìåíòàëüíî äîñë³äæåíî âïëèâ âèñîêî÷àñòîòíîãî åëåêòðîìàãí³òíîãî ïîëÿ íà ðåçèñòèâíèé
ñòàí øèðîêî¿ ïë³âêè, ÿêèé îáóìîâëåíèé ïðîò³êàííÿì ïîñò³éíîãî ñòðóìó. Ó ö³é ñèòóàö³¿ ðåçèñòèâí³ñòü
âèíèêຠÿê íàñë³äîê ðîçâèòêó äâîõ ïðîöåñ³â: ðóõó ï³ðë-àáðèêîñ³âñüêèõ âèõîð³â âëàñíîãî ìàãí³òíîãî
ïîëÿ ñòðóìó òà ïðîêîâçóâàííÿ ôàçè íàäïðîâ³äíîãî ïàðàìåòðà ïîðÿäêó. Ïîêàçàíî, ùî ï³ä 䳺þ ì³êðî-
õâèëüîâîãî îïðîì³íåííÿ ðåçèñòèâí³ñòü ïë³âêè, ÿêà îáóìîâëåíà âèõîðîâèì ìåõàí³çìîì, çìåíøóºòüñÿ
òà ïðè âåëèêèõ ð³âíÿõ ïîòóæíîñò³ (Ð > 0,4Ðñ) çíèêàº, ïðè öüîìó dc ðåçèñòèâí³ñòü ïë³âêè îáóìîâëåíà
ò³ëüêè ïðîöåñàìè ïðîêîâçóâàííÿ ôàçè, ÿê ó âóçüêèõ áåçâèõîðîâèõ êàíàëàõ. Åêñïåðèìåíòàëüíî âñòà-
íîâëåíî, ùî ïî÷èíàþ÷è ç äåÿêîãî ð³âíÿ ïîòóæíîñò³ Ð* < Ðñ åëåêòðîìàãí³òíå ïîëå â³ä³ãðຠâèçíà÷àëü-
íó ðîëü ó ïðîöåñàõ âèíèêíåííÿ ë³í³é ïðîêîâçóâàííÿ ôàçè. Àíàëîã³÷íèé âèñíîâîê çðîáëåíî ³ ïðè
äîñë³äæåíí³ âïëèâó ì³êðîõâèëüîâîãî ïîëÿ íà äèôåðåíö³àëüíèé îï³ð öåíòðà ïðîêîâçóâàííÿ ôàçè ó
âóçüêèõ áåçâèõîðîâèõ êàíàëàõ, ùî ãîâîðèòü ïðî ºäèíó ïðèðîäó ïðîöåñ³â ïðîêîâçóâàííÿ ôàçè â øèðî-
êèõ òà âóçüêèõ ïë³âêàõ.
PACS: 74.25.Fy Òðàíñïîðòíûå ñâîéñòâà (ýëåêòðî- è òåïëîïðîâîäíîñòü, òåðìîýëåêòðè÷åñêèå ýôôåêòû
è ò.ä.);
74.25.Nf Îòêëèê íà âîçäåéñòâèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîëåé (ÿäåðíûé ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ,
ïîâåðõíîñòíûé èìïåäàíñ è ò.ä.);
74.40.+k Ôëóêòóàöèè (øóìû, õàîñ, íåpàâíîâåñíàÿ ñâåpõïpîâîäèìîñòü, ëîêàëèçàöèÿ è ò.ä.).
Êëþ÷åâûå ñëîâà: øèðîêàÿ ñâåðõïðîâîäÿùàÿ ïëåíêà, ëèíèÿ ïðîñêàëüçûâàíèÿ ôàçû, ìèêðîâîëíîâîå
îáëó÷åíèå.
© Â.Ì. Äìèòðèåâ, È.Â. Çîëî÷åâñêèé, Ò.Â. Ñàëåíêîâà, 2009
1. Ââåäåíèå
 íàñòîÿùåé ðàáîòå èññëåäîâàíî âëèÿíèå ìèêðî-
âîëíîâîãî îáëó÷åíèÿ íà ðåçèñòèâíîå ñîñòîÿíèå, âû-
çâàííîå ïðîòåêàíèåì â øèðîêîé ñâåðõïðîâîäÿùåé
ïëåíêå ïîñòîÿííîãî òîêà áîëüøå êðèòè÷åñêîãî â îò-
ñóòñòâèå âíåøíåãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Â ýòîé ñèòóàöèè
ðåçèñòèâíîñòü âîçíèêàåò êàê ñëåäñòâèå ðàçâèòèÿ äâóõ
ïðîöåññîâ: ïðîíèêíîâåíèÿ â ïëåíêó è äâèæåíèÿ ïî-
ïåðåê íåå âèõðåé ñîáñòâåííîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ òîêà
è ïðîñêàëüçûâàíèÿ ôàçû ñâåðõïðîâîäÿùåãî ïàðàìåò-
ðà ïîðÿäêà. Íåîáõîäèìî ïîä÷åðêíóòü, ÷òî òåõíîëî-
ãè÷åñêè î÷åíü òðóäíî ñîçäàòü øèðîêóþ ïëåíêó, îä-
íîðîäíóþ ïî òîëùèíå è ñòðóêòóðå. Êðîìå òîãî, ïðè
èññëåäîâàíèè ýëåêòðè÷åñêèõ è ìàãíèòíûõ ñâîéñòâ îá-
ðàçöîâ âàæíóþ ðîëü èãðàþò êðàÿ ïëåíîê, ïîñêîëüêó
äëÿ ïðîíèêíîâåíèÿ âèõðåé â ñâåðõïðîâîäíèê èì íåîá-
õîäèìî ïðåîäîëåòü êðàåâîé áàðüåð [1] òîé æå ôèçè-
÷åñêîé ïðèðîäû, ÷òî è áàðüåð Áèíà–Ëèâèíãñòîíà [2] â
îáúåìíûõ ñâåðõïðîâîäíèêàõ II ðîäà. Ïðè ýòîì íàäî
îòìåòèòü, ÷òî ôàêòè÷åñêè êðàåâîé áàðüåð áóäåò ñîîò-
âåòñòâîâàòü òåîðåòè÷åñêîìó çíà÷åíèþ, åñëè ïîâåðõ-
íîñòü îáðàçöà áóäåò èäåàëüíî ãëàäêîé [3], òàê êàê
äàæå ìèêðîñêîïè÷åñêèå øåðîõîâàòîñòè ëîêàëüíî åãî
ïîíèæàþò. Èçâåñòíî, ÷òî íàëè÷èå ðàçëè÷íûõ íåîäíî-
ðîäíîñòåé â ïëåíêàõ ïðèâîäèò ê çàöåïëåíèþ (ïèííèí-
ãó) âèõðåé. Ïèííèíã âèõðåé ìîæåò ïðîèñõîäèòü êàê
íà íåîäíîðîäíîñòÿõ êðàåâ îáðàçöà [4,5], òàê è íà îáú-
åìíûõ äåôåêòàõ ñòðóêòóðû èëè ëîêàëüíûõ óìåíüøå-
íèÿõ òîëùèíû ïëåíîê [6]. Ïîýòîìó âèõðåâîå äâèæå-
íèå â òàêèõ ñèñòåìàõ íà÷èíàåòñÿ ëèøü òîãäà, êîãäà
äåéñòâóþùàÿ íà íèõ ñèëà Ëîðåíöà, îáóñëîâëåííàÿ
ïðîòåêàþùèìè ÷åðåç ïëåíêó ïîñòîÿííûì èëè ïåðå-
ìåííûì òîêîì, ïðåâîñõîäèò ñèëó âçàèìîäåéñòâèÿ ñ
íåîäíîðîäíîñòÿìè. Åùå â 1966 ã. Ãèòòëåìàíîì è Ðî-
çåíáëþìîì (ÃÐ) [7] áûëî èçó÷åíî ïîãëîùåíèå ìîù-
íîñòè ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ âèõðÿìè â òîëñòûõ
ïëåíêàõ PbIn è NbTa ñ áîëüøèì ÷èñëîì öåíòðîâ ïèí-
íèíãà, à òàêæå áûë ñäåëàí àíàëèç ïîëó÷åííûõ ðåçóëü-
òàòîâ. Áûëî ïîêàçàíî, ÷òî ïðè íèçêèõ ÷àñòîòàõ îáëó-
÷åíèÿ äîìèíèðóþò ñèëû ïèííèíãà è äèññèïàöèè íåò, à
ïðè âûñîêèõ ÷àñòîòàõ îáëó÷åíèÿ âèõðè ñðûâàþòñÿ ñ
öåíòðîâ ïèííèíãà, ÷òî ïðèâîäèò ê âèõðåâîé ðåçèñòèâ-
íîñòè â ïëåíêå. Äåïèííèíã âèõðåé, à ñëåäîâàòåëüíî, è
óâåëè÷åíèå äèôôåðåíöèàëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ â âû-
øåóïîìÿíóòûõ ïëåíêàõ ïðîèñõîäèò ïðè ÷àñòîòàõ îá-
ëó÷åíèÿ áîëüøå íåêîòîðîé ÷àñòîòû f0 � 4–15 ÌÃö.
Èíà÷å ïðîèñõîäèò ïåðåõîä â ðåçèñòèâíîå ñîñòîÿ-
íèå â îäíîðîäíûõ ïëåíêàõ, â êîòîðûõ ðîëüþ öåíòðîâ
ïèííèíãà ìîæíî ïðåíåáðå÷ü.  òàêèõ ïëåíêàõ êðàå-
âîé áàðüåð ñ äâóõ ñòîðîí ïðàêòè÷åñêè îäèíàêîâ, à íå-
îäíîðîäíîñòåé òàê ìàëî, ÷òî îíè ïðàêòè÷åñêè íå âëè-
ÿþò íà íåãî. Â îäíîðîäíûõ îáðàçöàõ â îòñóòñòâèå
âíåøíåãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ òîëüêî ëèøü ïðîòåêàþùèé
ïî ñâåðõïðîâîäíèêó òîê óìåíüøàåò áàðüåð äëÿ âõîæ-
äåíèÿ âèõðåé íà îáîèõ êðàÿõ ïëåíêè, ïðè÷åì íà îäè-
íàêîâóþ âåëè÷èíó. Ñîãëàñíî òåîðèè ðàñïàðèâàíèÿ [8],
ïðè ïëîòíîñòè òîêà íà êðàÿõ ïëåíêè, ðàâíîé êðèòè-
÷åñêîé, êðàåâîé ýíåðãåòè÷åñêèé áàðüåð óìåíüøàåòñÿ
äî íóëÿ, è â ïëåíêó íà÷èíàþò îäíîâðåìåííî ñ ðàçíûõ
êðàåâ (ò.å. ïàðàìè) ïðîíèêàòü âèõðè ïðîòèâîïîëîæíî-
ãî çíàêà. Âûñîòà áàðüåðà âäîëü êðàÿ îáðàçöà ïðèìåð-
íî îäèíàêîâà, ïîýòîìó ïðîíèêíîâåíèå âèõðåé áóäåò
ïðîèñõîäèòü ðàâíîìåðíî ïî âñåé äëèíå îáðàçöà, ò.å.
âñÿ ïëåíêà ïåðåéäåò â ðåçèñòèâíîå âèõðåâîå ñîñòîÿ-
íèå. Èìåííî òàêèå îáðàçöû áûëè ïðåäìåòîì èññëåäî-
âàíèÿ â íàñòîÿùåé ðàáîòå. Äëÿ ýòîãî ìû èñïîëüçîâàëè
øèðîêèå îëîâÿííûå ïëåíêè âûñîêîãî êà÷åñòâà ñ õîðî-
øèì òåïëîâûì ñîãëàñîâàíèåì ñ ïîäëîæêîé [9], ñäå-
ëàííûå ïî îðèãèíàëüíîé òåõíîëîãèè [10]. Çíà÷åíèÿ
êðèòè÷åñêèõ òîêîâ ýòèõ ïëåíîê [10] ðàâíû òîêàì ðàñ-
ïàðèâàíèÿ, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò ïðåäñêàçàíèÿì òåîðèè
[11]. Ïàðàìåòðû èññëåäóåìûõ îáðàçöîâ ïðèâåäåíû â
òàáë. 1.
Òàáëèöà 1. Ïàðàìåòðû ïëåíî÷íûõ îáðàçöîâ
Îáðàçåö
L,
ìêì
w,
ìêì
d,
íì
R4,2,
Oì
R�,
Îì
Tc,
Ê
li,
íì
R300,
Oì
SnW10 88 7 181 0,487 0,040 3,809 169 9,156
SnW13 90 18 332 0,038 0,008 3,836 466 1,88
SnW14 90 18 292 0,098 0,020 3,815 215 2,33
Ï ð è ì å ÷ à í è å: L — äëèíà; w — øèðèíà; d — òîëùèíà
îáðàçöà; li — äëèíà ñâîáîäíîãî ïðîáåãà ýëåêòðîíà.
Èòàê, êàê æå âëèÿåò ìèêðîâîëíîâîå ïîëå íà òîêî-
âîå ðåçèñòèâíîå ñîñòîÿíèå øèðîêîé îäíîðîäíîé
ïëåíêè?
2. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðåçóëüòàòû è èõ
îáñóæäåíèå
2.1. Ìåõàíèçìû òîêîâîãî ðåçèñòèâíîãî ñîñòîÿíèÿ
øèðîêîé ïëåíêè
2.1.1. Äâèæåíèå âèõðåé ìàãíèòíîãî ïîòîêà. Êàê
óæå îòìå÷àëîñü âûøå, ðåçèñòèâíîå òîêîâîå ñîñòîÿ-
íèå (dc ðåçèñòèâíîñòü) îäíîðîäíîé øèðîêîé ñâåðõ-
ïðîâîäÿùåé ïëåíêè â îòñóòñòâèå âíåøíåãî ìàãíèò-
íîãî ïîëÿ îáóñëîâëåíî äâóìÿ àëüòåðíàòèâíûìè
ìåõàíèçìàìè: âÿçêèì äâèæåíèåì ðåøåòêè ïèðë-àáðè-
êîñîâñêèõ âèõðåé (flux–flow ðåæèì) è ïðîöåññàìè
ïðîñêàëüçûâàíèÿ ôàçû, ïðè÷åì ýòè äâà ìåõàíèçìà
âêëþ÷àþòñÿ ïîñëåäîâàòåëüíî îäèí çà äðóãèì ïî ìåðå
âîçðàñòàíèÿ òîêà è íå ñîñóùåñòâóþò âìåñòå [10].
Ðàññìîòðèì ñíà÷àëà âëèÿíèå ïåðåìåííîãî ýëåêòðî-
ìàãíèòíîãî ïîëÿ íà âèõðåâîé ìåõàíèçì dc ðåçèñòèâ-
íîñòè. Íà ðèñ. 1 ïðåäñòàâëåíû âîëüò-àìïåðíûå õàðàê-
òåðèñòèêè (ÂÀÕ) îáðàçöîâ SnW14 (à) è SnW10 (á),
èçìåðåííûå íàìè ïðè ðàçëè÷íûõ óðîâíÿõ ìîùíîñòè
1090 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2009, ò. 35, ¹ 11
Â.Ì. Äìèòðèåâ, È.Â. Çîëî÷åâñêèé, Ò.Â. Ñàëåíêîâà
îáëó÷åíèÿ íà ÷àñòîòå f = 2473 ÌÃö (à) è f = 1000 ÌÃö
(á). Äëÿ ïåðâîé ÂÀÕ ìîùíîñòü îáëó÷åíèÿ ðàâíà
íóëþ, à äëÿ îñòàëüíûõ îíà âîçðàñòàëà ñ óâåëè÷åíèåì
ïîðÿäêîâîãî íîìåðà ÂÀÕ. ×òîáû ïðîäåìîíñòðèðî-
âàòü íàëè÷èå âèõðåâîãî ó÷àñòêà ÂÀÕ 1, íà âñòàâêå
ðèñ. 1,á ïðèâåäåíû ýòè æå ÂÀÕ â áîëåå êðóïíîì ìàñ-
øòàáå. Êàê âèäíî íà ðèñ.1, ïîä äåéñòâèåì âûñîêî÷àñ-
òîòíîãî îáëó÷åíèÿ ðåçèñòèâíîñòü ïëåíêè, îáóñëîâ-
ëåííàÿ äâèæåíèåì ïèðë-àáðèêîñîâñêèõ âèõðåé,
óìåíüøàåòñÿ. Íà ðèñ. 2 ïðèâåäåíû çàâèñèìîñòè äèô-
ôåðåíöèàëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ Rdvor è ìàêñèìàëüíî-
ãî íàïðÿæåíèÿ Vm [11] âèõðåâîãî ó÷àñòêà ÂÀÕ, îá-
óñëîâëåííîãî ïðîòåêàíèåì ïîñòîÿííîãî òîêà, îò
ìèêðîâîëíîâîé ìîùíîñòè äëÿ îáðàçöà SnW10 ïðè
÷àñòîòå îáëó÷åíèÿ f = 15230 ÌÃö, Ò = 3,758Ê (�) è
ïëåíêè SnW13 ïðè f = 9200 ÌÃö, Ò = 3,777Ê (�). Íå-
îáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî äëÿ îáðàçöà SnW10 âèõðåâîé
ó÷àñòîê ÂÀÕ èìååò ëèíåéíûé âèä, â òî âðåìÿ êàê àíà-
ëîãè÷íûé ó÷àñòîê îáðàçöà SnW13, êðîìå íà÷àëüíîãî
ëèíåéíîãî ó÷àñòêà ÂÀÕ, èìååò è íåëèíåéíûé. Íà ðè-
ñóíêå âèäíî, ÷òî ñ óâåëè÷åíèåì ìîùíîñòè îáëó÷åíèÿ
óìåíüøàþòñÿ Rdvor è Vm . Ïðè äîñòàòî÷íî áîëüøîé
ìîùíîñòè ìèêðîâîëíîâîãî îáëó÷åíèÿ (Ð � 0,4Ðñ) âè-
õðåâîé ó÷àñòîê íà ÂÀÕ âîîáùå îòñóòñòâóåò (ñì.
ðèñ. 1,à, ÂÀÕ 4–6, ðèñ. 1,á, ÂÀÕ 2–4 è ðèñ. 2).
Äëèíû èññëåäóåìûõ ïëåíîê ìàëû ïî ñðàâíåíèþ ñ
äëèíîé âîëíû ìèêðîâîëíîâîãî ïîëÿ (äëèíà ïëåíêè
ñîñòàâëÿåò âñåãî 1% îò ìèíèìàëüíîé äëèíû âîëíû).
Ïîýòîìó ñëåäñòâèåì ìèêðîâîëíîâîãî îáëó÷åíèÿ ÿâ-
ëÿåòñÿ òîò ôàêò, ÷òî â êàæäûé ìîìåíò âðåìåíè ÷åðåç
Âëèÿíèå ìèêðîâîëíîâîãî îáëó÷åíèÿ íà òîêîâîå ðåçèñòèâíîå ñîñòîÿíèå øèðîêîé ñâåðõïðîâîäÿùåé ïëåíêè
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2009, ò. 35, ¹ 11 1091
0,5 1,0 1,5 2,00
10
20
30
40
8 7 6 5 4
3
2V
,
ì
ê
Â
V
,
ì
ê
Â
V
,
ì
ê
Â
I, Aì I, Aì
I, Aì1
a
0,5 1,0 1,50
50
100
150
0,5 1,00
15
5 4 3 2 1
4 3 25 1
á
Ðèñ. 1. Ñåìåéñòâà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ÂÀÕ ñâåðõïðîâîäÿùèõ øèðîêèõ ïëåíîê ïðè ðàçëè÷íûõ óðîâíÿõ ìîùíîñòè îáëó-
÷åíèÿ. Îáðàçåö SnW14: f = 2473 ÌÃö, Ò = 3,7845 Ê, Rd1 = 0,031 Îì, R1 = 0,015 Îì (à). Îáðàçåö SnW10: f = 1000 ÌÃö,
Ò = 3,758 Ê, Rd1 = 0,079 Îì, R1 = 0,035 Îì (á). Äëÿ ÂÀÕ 1 ìîùíîñòü îáëó÷åíèÿ Ð = 0, à äëÿ îñòàëüíûõ îíà âîçðàñòàåò ñ
óâåëè÷åíèåì ïîðÿäêîâîãî íîìåðà.
0,5 1,00
0,001
0,002
0,003
R
,
O
ì
d
v
o
r
P/Pc P/Pc
0,5 1,00
1
2
V
,
ì
ê
Â
m
Ðèñ. 2. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå çàâèñèìîñòè äèôôåðåíöèàëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ Rdvor è ìàêñèìàëüíîãî íàïðÿæåíèÿ Vm âèõ-
ðåâîãî ó÷àñòêà ÂÀÕ, îáóñëîâëåííîãî ïðîòåêàíèåì ïîñòîÿííîãî òîêà, îò ìèêðîâîëíîâîé ìîùíîñòè äëÿ îáðàçöà SnW10
ïðè ÷àñòîòå îáëó÷åíèÿ f = 15230 ÌÃö, Ò = 3,758 Ê (�) è îáðàçöà SnW13 ïðè f = 9200 ÌÃö, Ò = 3,777 Ê (�).
îáðàçåö ïðîòåêàåò ïðàêòè÷åñêè îäèíàêîâûé ïî âñåé
äëèíå ïëåíêè òîê I Pf � , õîòÿ åãî âåëè÷èíà âñå âðå-
ìÿ èçìåíÿåòñÿ. Èçâåñòíî, ÷òî ìàêñèìàëüíàÿ ñêîðîñòü
äâèæåíèÿ ïèðë-àáðèêîñîâñêèõ âèõðåé â òîíêîé ñâåðõ-
ïðîâîäÿùåé ïëåíêå ðàâíà vA � 103 ì/ñ [12]. Âðåìÿ
äâèæåíèÿ âèõðÿ îò êðàÿ íàøåé ïëåíêè äî åå ñåðåäèíû,
ãäå ïðîèñõîäèò àííèãèëÿöèÿ, � � �w vA/ 2 10 7
� –10
–8
ñ
âåëèêî ïî ñðàâíåíèþ ñ ïåðèîäîì ýëåêòðîìàãíèòíîé
âîëíû (�10 9� –10
-10
ñ). Ïîýòîìó ñèëà Ëîðåíöà, äåé-
ñòâóþùàÿ íà âèõðè, ÿâëÿåòñÿ ïåðåìåííîé. Ñóïåðïîçè-
öèÿ ïîñòîÿííîãî è ïåðåìåííîãî òîêîâ â ïëåíêå ïðèâî-
äèò ê òîìó, ÷òî â îïðåäåëåííûé ïðîìåæóòîê âðåìåíè
(êîãäà I I I Pf c � ( )) âèõðè âîçíèêàþò è äâèæóòñÿ, à â
èíîé ïðîìåæóòîê âðåìåíè (êîãäà I I I Pf c
( )) íîâûå
âèõðè íå ðîæäàþòñÿ, à âîçíèêøèå ïðåæäå çàìåäëÿþò
ñêîðîñòü äâèæåíèÿ âïëîòü äî èõ îñòàíîâêè.
Ñîãëàñíî îöåíêàì [11], âðåìÿ ðàçâèòèÿ íåóñòîé÷è-
âîñòè ìåéññíåðîâñêîãî ñîñòîÿíèÿ, ïðèâîäÿùåé ê îá-
ðàçîâàíèþ âèõðåé ó êðàÿ ïëåíêè, ïî ïîðÿäêó âåëè÷è-
íû ðàâíî âðåìåíè ðåëàêñàöèè �� ïàðàìåòðà ïîðÿäêà.
 îêðåñòíîñòè êðèòè÷åñêîé òåìïåðàòóðû T T Tc c�� �
ýâîëþöèÿ êâàçè÷àñòè÷íîé ïîäñèñòåìû ïëåíêè õàðàê-
òåðèçóåòñÿ åäèíûì âðåìåíåì �� ýíåðãåòè÷åñêîé ðå-
ëàêñàöèè ýëåêòðîíîâ çà ñ÷åò ýëåêòðîí-ôîíîííîãî âçà-
èìîäåéñòâèÿ, êîòîðîå îïðåäåëÿåò ïðîöåññ ðåëàêñàöèè
�( )t , ïðîòåêàþùèé çà âðåìÿ
�
�
�
�
�� �
��
�
�
�
��
3
0
1 27 3
12
1
kT
T T
c
c
( )
,
( / ) /
� (1)
(ñì., íàïðèìåð, [13], ãäå
�0
2 1 2 1 28 7 3 1� �( / ( )) ( / )/ /
� kT T Tc c
— ðàâíîâå ñíîå çíà÷åíèå ïàðàìåòðà ïîðÿäêà,
�� � � �4 10 10 ñ).  íèçêî÷àñòîòíîì ( )���
1 ïîëå ïà-
ðàìåòð ïîðÿäêà �( )t ïî÷òè àäèàáàòè÷åñêè ñëåäóåò çà
èçìåíåíèÿìè ïîëÿ. Äëÿ íàøèõ îáðàçöîâ âðåìÿ
�� � ( )3 5 10 9� � � ñ âåëèêî ïî ñðàâíåíèþ ñ ïåðèîäîì
ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû (~10 9� –10
– 1 0
ñ) , ò.å .
( )��� �� 1 , è â ýòîì ñëó÷àå â îòñóòñòâèå ïîñòîÿííîãî
òîêà â ïëåíêå ïàðàìåòð ïîðÿäêà èñïûòûâàåò ñëàáûå
îñöèëëÿöèè îêîëî ñðåäíåãî çíà÷åíèÿ �, êîòîðîå îïðå-
äåëÿåòñÿ ñðåäíåé èíòåíñèâíîñòüþ ïåðåìåííîãî ïîëÿ
[14].
 íàøåì ñëó÷àå âëèÿíèå ìèêðîâîëíîâîãî ïîëÿ íà
ïèðë-àáðèêîñîâñêèé âèõðü â ïëåíêå ïðîèñõîäèò íà
ôîíå êðèòè÷åñêîãî ïîñòîÿííîãî òîêà I Pc ( ), êîòîðûé
ÿâèëñÿ ïðè÷èíîé ïîÿâëåíèÿ ýòîãî âèõðÿ. Ñ óâåëè÷å-
íèåì ìîùíîñòè îáëó÷åíèÿ åå âëèÿíèå íà âèõðü óâåëè-
÷èâàåòñÿ (ñì. ðèñ. 2), è ïðè äîñòàòî÷íî áîëüøîé ìè-
êðîâîëíîâîé ìîùíîñòè ïèðë-àáðèêîñîâñêèå âèõðè
âñëåäñòâèå èíåðöèîííîñòè ïåðåñòàþò äâèãàòüñÿ (îò-
ñóòñòâóåò âèõðåâîé ó÷àñòîê íà ÂÀÕ), ò.å. ïðîèñõîäèò
ñâîåîáðàçíàÿ âûñîêî÷àñòîòíàÿ «ëîêàëèçàöèÿ» âèõðåé.
Äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè íå ïîñòàâëåíà îêîí÷àòåëüíî
òî÷êà â ñïîðå, âîçíèêøåì åùå â 1965 ã., îá ýôôåêòèâ-
íîé âèõðåâîé èíåðöèîííîñòè: äîâîäû â ïîëüçó íàëè-
÷èÿ ìàññû âèõðÿ, ñîâïàäàþùåé ñ ýëåêòðîííîé ìàññîé
ÿäðà, áûëè âûñêàçàíû â ðàáîòå [15], â òî âðåìÿ êàê
äðóãèå ïðåäëàãàëè áåçìàññîâóþ äèíàìèêó âèõðåé
[16,17]. Ìû ïîëàãàåì, ÷òî âèõðü âñå æå îáëàäàåò ìàñ-
ñîé è âûñîêî÷àñòîòíûå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ ïîçâî-
ëÿò ïîëó÷èòü êîíêðåòíûå ðåçóëüòàòû.
Íà ðèñ. 3 ïðåäñòàâëåíû ýêñïåðèìåíòàëüíûå òåì-
ïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè êðèòè÷åñêîãî òîêà äëÿ îá-
ðàçöà SnW10 â îòñóòñòâèå âíåøíåãî ýëåêòðîìàãíèò-
íîãî ïîëÿ (êâàäðàòû) è â ìèêðîâîëíîâîì ïîëå ñ
÷àñòîòîé f = 12,9 ÃÃö (ïåðåâåðíóòûå òðåóãîëüíèêè)
[18]. Øèðèíà ïëåíêè SnW10 ñðàâíèòåëüíî ìàëà (w =
= 7,3 ìêì), ïîýòîìó âáëèçè Tc îáðàçåö âåäåò ñåáÿ êàê
óçêèé êàíàë, è êðèòè÷åñêèé òîê ðàâåí òîêó ðàñïàðèâà-
íèÿ Ãèíçáóðãà–Ëàíäàó I T T Tc
GL
c( ) ( / ) /� �1 3 2 . Ïðè
òåìïåðàòóðå êðîññîâåðà Tcros1 Ê� 3 769, îáðàçåö íà÷è-
íàåò âåñòè ñåáÿ êàê øèðîêàÿ ïëåíêà: ïðè T T
cros1 íà
ÂÀÕ íàáëþäàåòñÿ âèõðåâîé ó÷àñòîê. Òåìïåðàòóðíàÿ
çàâèñèìîñòü I Tc ( )ïðè T T
cros1 âíà÷àëå ñîõðàíÿåò âèä
( / ) /1 3 2�T Tc , õîòÿ çíà÷åíèå I Tc ( ) îêàçûâàåòñÿ ìåíüøå
òîêà ðàñïàðèâàíèÿ I Tc
GL ( ) âñëåäñòâèå ìåéññíåðîâñêî-
ãî ýêðàíèðîâàíèÿ èíäóöèðîâàííîãî òîêîì ìàãíèòíîãî
ïîëÿ, ÷òî ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ ïëîòíîñòè òîêà
âáëèçè êðàåâ ïëåíêè. Íàêîíåö, ïðè T T
�cros2 3,717 Ê
òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü êðèòè÷åñêîãî òîêà ñòàíî-
1092 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2009, ò. 35, ¹ 11
Â.Ì. Äìèòðèåâ, È.Â. Çîëî÷åâñêèé, Ò.Â. Ñàëåíêîâà
3,72 3,76 3,800
1
2
3
4
4
3
2
1
Tcros2
Tcros1
I ñ
,
ì
A
T, K
Ðèñ. 3. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè êðèòè÷åñêèõ òîêîâ:
Ýêñïåðèìåíòàëüíûå çàâèñèìîñòè I T fc ( , )� 0 (�) è
I T fc ( , , )� 12 9 ÃÃö (�) îáðàçöà SnW10; òåîðåòè÷åñêàÿ çà-
âèñèìîñòü I T T Tc
GL
c( ) , ( / ) /� � �7 07 10 12 3 2 ìA (1); ðàñ÷åòíàÿ
çàâèñèìîñòü I T T Tc c( ) , ( / ) /� � �5 9 10 12 3 2 ìA (2); òåîðåòè-
÷åñêàÿ çàâèñèìîñòü I T T Tc
AL
c( ) , ( / )� � �9 12 10 11 ìA [11] (3);
òåîðåòè÷åñêàÿ çàâèñèìîñòü I T fc ( , , )� 12 9 ÃÃö , ðàññ÷èòàí-
íàÿ èç òåîðèè Ýëèàøáåðãà [19] äëÿ óçêîãî êàíàëà (4).
â è ò ñ ÿ ë è í å é í î é , I T I Tc c
AL( ) ( ) ,� � � �912 101
� �( / )1 T Tc ìA, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò òåîðèè Àñëàìàçî-
âà–Ëåìïèöêîãî [11].
Ïðè ïðîâåäåíèè èçìåðåíèé â ìèêðîâîëíîâîì ïîëå
ìîùíîñòü èçëó÷åíèÿ ïîäáèðàëàñü èç óñëîâèÿ äîñòè-
æåíèÿ ìàêñèìàëüíîãî êðèòè÷åñêîãî òîêà I Tc
P ( ).
Íà ðèñ. 3 ïðåäñòàâëåíà òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñè-
ìîñòü íàèáîëüøåãî êðèòè÷åñêîãî òîêà I Tc
P ( ) îáðàç-
öà SnW10 ïðè ÷àñòîòå îáëó÷åíèÿ f = 12,9 ÃÃö. Îò-
ìåòèì, ÷òî ïðè äàííîé ÷àñòîòå ýëåêòðîìàãíèòíîãî
îáëó÷åíèÿ è îïòèìàëüíîé ìîùíîñòè âèõðåâîé ó÷àñ-
òîê íà ÂÀÕ îòñóòñòâóåò (ò.å. îáðàçåö âåäåò ñåáÿ êàê
óçêèé êàíàë) âî âñåì èññëåäîâàííîì íàìè òåìïå-
ðàòóðíîì èíòåðâàëå (äî òåìïåðàòóð T � 3 700, Ê è
äàæå íåñêîëüêî íèæå). Äðóãèìè ñëîâàìè, â äèà-
ïàçîíå òåìïåðàòóð T T TP
c
P
cros
ÃÃö ÃÃö
1
12 9 12 9( , ) ( , )
( ( , ) ,T P
cros ÃÃö Ê1 12 9 3 700
è íà ðèñ. 2 íå ïîêàçàíà,
Tc
P ( , ) ,12 9 3 822ÃÃö Ê� ) îáðàçåö âåäåò ñåáÿ êàê óçêèé
êàíàë. Îòìåòèì, ÷òî T T PP
cros1 cros1ÃÃö( , ) ( )12 9 0
� , â
òî âðåìÿ êàê T Tc c
P
( , )12 9ÃÃö . Òàêèì îáðàçîì, â óñ-
ëîâèÿõ îïòèìàëüíîé ñòèìóëÿöèè êðèòè÷åñêîãî òîêà
âíåøíèì îáëó÷åíèåì òåìïåðàòóðíûé èíòåðâàë ðåæè-
ìà óçêîãî êàíàëà óâåëè÷èâàåòñÿ.
Âàæíî òàêæå îòìåòèòü, ÷òî ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ çà-
âèñèìîñòü I Tc
P ( ) ïðè f � 12 9, ÃÃö õîðîøî ñîâïàäàåò ñ
òåîðåòè÷åñêèì ðàñ÷åòîì êðèòè÷åñêîãî òîêà èç òåîðèè
Ýëèàøáåðãà [19] äëÿ óçêîãî êàíàëà (ðèñ. 2, êðèâàÿ 4)
âî âñåì èññëåäîâàííîì íàìè òåìïåðàòóðíîì äèàïà-
çîíå.
Èç âûøåèçëîæåííîãî ìîæíî ñäåëàòü ñëåäóþùåå
çàêëþ÷åíèå. Åñëè â îòñóòñòâèå âíåøíåãî ìèêðî-
âîëíîâîãî îáëó÷åíèÿ îáðàçåö SnW10 ÿâëÿåòñÿ óçêèì
áå çâèõðåâûì êàíàëîì ïðè T T Tccros1
, à ïðè
T T
�cros1 Ê3 769, îí ñòàíîâèòñÿ øèðîêîé ïëåíêîé ñ
âèõðåâîé ðåçèñòèâíîñòüþ ïðè ìàëûõ òîêàõ, òî ïðè
ìèêðîâîëíîâîì îáëó÷åíèè äàííûé îáðàçåö îñòàåòñÿ
óçêèì áåçâèõðåâûì êàíàëîì è ïðè T
3 769, Ê è äàæå
ïðè T
3 700, Ê. Ýòî ïðîÿâëÿåòñÿ íå òîëüêî â îòñóò-
ñòâèå âèõðåâîãî ó÷àñòêà íà ÂÀÕ, íî è â àòðèáóòèêå
ïðîÿâëåíèÿ ýôôåêòà ñòèìóëÿöèè ñâåðõïðîâîäèìîñòè
ìèêðîâîëíîâûì ïîëåì â óçêèõ êàíàëàõ. Òàêèì îá-
ðàçîì, îáíàðóæåíî, ÷òî ñâåðõïðîâîäÿùàÿ øèðîêàÿ
ïëåíêà SnW10 (äëÿ T
3 769, Ê) ïðè îïòèìàëüíîé ñòè-
ìóëÿöèè ñâåðõïðîâîäèìîñòè ìèêðîâîëíîâûì ïîëåì
ñòàíîâèòñÿ óçêèì áåçâèõðåâûì êàíàëîì ñ ðàâíîìåð-
íûì ðàñïðåäåëåíèåì ïëîòíîñòè òîêà ïî ïîïåðå÷íîìó
ñå÷åíèþ.  òàêîé ïëåíêå âîçìîæíî ïðîòåêàíèå íàè-
áîëüøåé äîïóñòèìîé ïëîòíîñòè ñâåðõïðîâîäÿùåãî
òîêà — ïëîòíîñòè òîêà ðàñïàðèâàíèÿ. Ýòî îçíà÷àåò,
÷òî â îïðåäåëåííûõ óñëîâèÿõ âîçäåéñòâèå âíåøíåãî
ýëåêòðîìàãíèòíîãî îáëó÷åíèÿ ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ
êàê àëüòåðíàòèâíûé ìåòîä îñâîáîæäåíèÿ òîêîíåñó-
ùèõ ñâåðõïðîâîäÿùèõ ñòðóêòóð îò âèõðåâîé ðåçèñ-
òèâíîñòè. Òðàäèöèîííî ýòîãî äîñòèãàþò çà ñ÷åò èñ-
êóññòâåííîãî óâåëè÷åíèÿ ïèííèíãà âèõðåé.  ýòîì
ñëó÷àå ïëîòíîñòü òîêà ðàñïàðèâàíèÿ íåäîñòèæèìà â
ñèëó çàíÿòîñòè ÷àñòè ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ îáðàçöà
çàïèííèíãîâàííûìè âèõðÿìè.
Êàðòèíà îòñóòñòâèÿ âèõðåâîé ðåçèñòèâíîñòè ïðè
áîëüøèõ óðîâíÿõ ìîùíîñòè îáëó÷åíèÿ ïîäòâåðæäà-
åòñÿ è âèäîì ÂÀÕ ïðè ìîùíîñòè îáëó÷åíèÿ Ð � Pc
(ñì. ðèñ. 1,à, ÂÀÕ 7, ðèñ. 1,á, ÂÀÕ 5) øèðîêîé ïëåíêè.
Ñëåäîâàòåëüíî, ðåçèñòèâíîå òîêîâîå ñîñòîÿíèå øèðî-
êîé ïëåíêè â ïðèñóòñòâèè ìèêðîâîëíîâîãî îáëó÷åíèÿ
îïðåäåëåííîé ìîùíîñòè (P Pc� 0 4, ) îáóñëîâëåíî èñ-
êëþ÷èòåëüíî ïðîöåññàìè ïðîñêàëüçûâàíèÿ ôàçû (êàê
â áåçâèõðåâîì óçêîì êàíàëå).
2.1.2. Ïðîñêàëüçûâàíèå ôàçû ïàðàìåòðà ïîðÿäêà.
Êðîìå âèõðåâîãî ìåõàíèçìà dc ðåçèñòèâíîñòè â øè-
ðîêîé ñâåðõïðîâîäíèêîâîé ïëåíêå, ñóùåñòâóåò è ìå-
õàíèçì ðåçèñòèâíîñòè, ñâÿçàííûé ñ ïðîöåññàìè ïðî-
ñêàëüçûâàíèÿ ôàçû. ×òî êàñàåòñÿ èññëåäîâàíèé
âëèÿíèÿ ìèêðîâîëíîâîãî îáëó÷åíèÿ íà ýòîò ìåõàíèçì
ðåçèñòèâíîñòè, òî çäåñü ñòîèò óïîìÿíóòü ðàáîòó [20].
 ýòîé ðàáîòå èññëåäîâàíû îëîâÿííûå ïëåíêè øèðè-
íîé w = 70 ìêì, òîëùèíîé d = 100 íì è äëèíîé L =
= 2 ìì, íàïûëåííûå íà êðåìíèåâûå ïîäëîæêè. Íåîá-
õîäèìî ñðàçó îòìåòèòü, ÷òî êðåìíèåâûå ïîäëîæêè íå
îáåñïå÷èâàþò õîðîøèé òåïëîîòâîä îò îëîâÿííûõ ïëå-
íîê [9]. Äàëåå, ñ ýòèìè ïëåíêàìè áûëè ïðîèçâåäåíû
ñëåäóþùèå ìàíèïóëÿöèè [21]: ôîðìèðîâàíèå êàíàëà
øèðèíîé �1 ìêì è ãëóáèíîé �20 íì ïîïåðåê ïëåíêè ñ
ïîìîùüþ ýëåêòðîííî-ëó÷åâîé ëèòîãðàôèè è èîí-
íî-ëó÷åâîãî òðàâëåíèÿ, áîêîâûå ãðàíèöû ïëåíêè
áûëè ïðîìîäóëèðîâàíû ñ àìïëèòóäîé è ïåðèîäîì â
íåñêîëüêî ìèêðîí. Ýòî, ïî óòâåðæäåíèþ àâòîðîâ,
áûëî ñäåëàíî «äëÿ îáëåã÷åíèÿ âõîæäåíèÿ âèõðåé ïî-
òîêà», õîòÿ «áåç êàíàëà ËÏÔ òîæå íàáëþäàëèñü, íî
áûëè õóæå âûðàæåíû» [21]. Àâòîðû ðàáîòû [20], ïðî-
àíàëèçèðîâàâ âèä ñåìåéñòâà ÂÀÕ, ïîëó÷åííûõ ïðè
ðàçëè÷íûõ óðîâíÿõ ìîùíîñòè ìèêðîâîëíîâîãî îáëó-
÷åíèÿ, äåëàþò âûâîä î íåèçìåííîñòè äèíàìè÷åñêîãî
ñîïðîòèâëåíèÿ ëèíèé ïðîñêàëüçûâàíèÿ ôàçû (ËÏÔ) ñ
óâåëè÷åíèåì ìîùíîñòè ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Ìû
óòâåðæäàåì, ÷òî âûøåïåðå÷èñëåííûå ìàíèïóëÿöèè
àâòîðîâ ñ ïëåíêîé ñîâìåñòíî ñ ïëîõèì òåïëîîòâîäîì
ïðèâîäÿò ê âîçíèêíîâåíèþ â ïëåíêå íå ËÏÔ, à òàê íà-
çûâàåìûõ «ãîðÿ÷èõ ïÿòåí», ôèçèêà êîòîðûõ ñîâåð-
øåííî îòëè÷íà îò ôèçèêè ËÏÔ [22].
Êàê èçâåñòíî, äèíàìè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå ëèíèè
ïðîñêàëüçûâàíèÿ ôàçû ïðîïîðöèîíàëüíî ãëóáèíå
ïðîíèêíîâåíèÿ ïðîäîëüíîãî ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ â
ñâåðõïðîâîäíèê è ðàâíî:
R l R L D kT R Ld E n n1
1 22 4� �/ [( / )( / ) ] //
��� , (2)
ãäå Rn — íîðìàëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ïëåíêè âáëèçè
êðèòè÷åñêîé òåìïåðàòóðû, D — êîýôôèöèåíò äèôôó-
çèè äëÿ ýëåêòðîíîâ, L — äëèíà îáðàçöà.
Âëèÿíèå ìèêðîâîëíîâîãî îáëó÷åíèÿ íà òîêîâîå ðåçèñòèâíîå ñîñòîÿíèå øèðîêîé ñâåðõïðîâîäÿùåé ïëåíêè
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2009, ò. 35, ¹ 11 1093
Ó÷èòûâàÿ ýòî, ìîæíî îæèäàòü, ÷òî ïðè ïîäàâëåíèè
ïàðàìåòðà ïîðÿäêà � ýëåêòðîìàãíèòíûì ïîëåì äèíà-
ìè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå ËÏÔ, âûçâàííîé ïðîòåêàíè-
åì ïîñòîÿííîãî òîêà, óâåëè÷èòñÿ, à ïðè ñòèìóëÿöèè
ñâåðõïðîâîäèìîñòè [23] — óìåíüøèòñÿ. Îäíàêî ïðî-
âåäåííûå íàìè ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ âîç-
äåéñòâèÿ ìèêðîâîëíîâîãî ïîëÿ íà òîêîâîå ðåçèñòèâ-
íîå ñîñòîÿíèå øèðîêèõ ñâåðõïðîâîäÿùèõ ïëåíîê
ïîêàçàëè, ÷òî ýòî íå òàê.
Ðàññìîòðèì âëèÿíèå ìèêðîâîëíîâîãî ïîëÿ íà äè-
íàìè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå R Pd1 ( ) ËÏÔ, ñîçäàííîé
ïðîòåêàíèåì ïîñòîÿííîãî òîêà (dc ËÏÔ). Íà ðèñ. 1,á
ïðåäñòàâëåíî ñåìåéñòâî âîëüò-àìïåðíûõ õàðàêòåðèñ-
òèê äëÿ îáðàçöà SnW10 ïðè ðàçëè÷íûõ óðîâíÿõ ìîù-
íîñòè ìèêðîâîëíîâîãî îáëó÷åíèÿ íà ÷àñòîòå f =
= 1000 ÌÃö. ×àñòîòà îáëó÷åíèÿ äîâîëüíî íèçêàÿ, ïîý-
òîìó óâåëè÷åíèå ìîùíîñòè îáëó÷åíèÿ ïðèâîäèò ê
óìåíüøåíèþ êðèòè÷åñêîãî òîêà, ò.å. ê ïîäàâëåíèþ
ñâåðõïðîâîäèìîñòè. Îäíàêî óâåëè÷åíèÿ äèíàìè÷åñ-
êîãî ñîïðîòèâëåíèÿ dc ËÏÔ, êàê îæèäàëîñü, ìû íå íà-
áëþäàåì. Áîëåå òîãî, Rd1(P) ïðè Ð < Ðñ ñ óâåëè÷åíèåì
ìîùíîñòè óìåíüøàåòñÿ: Rd1(Ð = 0) = 0,079 Îì, à
Rd1(P � Pc) = 0,035 Îì. Àíàëîãè÷íàÿ êàðòèíà íàáëþ-
äàåòñÿ è äëÿ îáðàçöà SnW14 (ñì. ðèñ. 1,à). Íà ðèñ. 1
âèäíî, ÷òî ñíà÷àëà ñ ðîñòîì ìîùíîñòè îáëó÷åíèÿ äè-
íàìè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå dc ËÏÔ íå ìåíÿåòñÿ. Äà-
ëåå, íà÷èíàÿ ñ íåêîòîðîãî óðîâíÿ ìîùíîñòè P* << Pc,
íàáëþäàåòñÿ ïëàâíîå óìåíüøåíèå R Pd1 ( ) ëèíèè ïðî-
ñêàëüçûâàíèÿ ôàçû, âûçâàííîé ïðîòåêàíèåì ïîñòîÿí-
íîãî òîêà. Íåîáõîäèìî îòìåòèòü ïðè ýòîì, ÷òî ñ óâå-
ë è ÷ å í è å ì ì î ù í î ñ ò è î á ë ó ÷ å í è ÿ ñ î ñ ò î ÿ í è å
ñâåðõïðîâîäÿùåé ïëåíêè ïðè âîçíèêíîâåíèè â íåé dc
ËÏÔ ñòàíîâèòñÿ áîëåå óñòîé÷èâûì ê âîçðàñòàíèþ ïî-
ñòîÿííîãî òîêà (óâåëè÷åíèå ëèíåéíûõ ó÷àñòêîâ ÂÀÕ,
ñîïðîòèâëåíèå êîòîðûõ êðàòíî R Pd1 ( )). Òàêîé æå ýô-
ôåêò ðàíåå íàáëþäàëñÿ äëÿ öåíòðà ïðîñêàëüçûâàíèÿ
ôàçû (ÖÏÔ) â óçêèõ ñâåðõïðîâîäÿùèõ êàíàëàõ
[24,25].
Íà ðèñ. 4 ïðåäñòàâëåíû çàâèñèìîñòè âåëè÷èíû îò-
íî ñèòåëüíîãî äèíàìè÷å ñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ
R P R Pd d1 1 0( ) / ( )� dc ËÏÔ îò ìîùíîñòè îáëó÷åíèÿ
äëÿ îáðàçöà SnW10. Âèäíî, ÷òî ïðè óâåëè÷åíèè ìîù-
íîñòè ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ îò íóëÿ äî êðèòè÷åñêî-
ãî çíà÷åíèÿ Ðñ äèíàìè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå òîêîâîé
ËÏÔ ïðè ÷àñòîòå îáëó÷åíèÿ 695 ÌÃö óìåíüøàåòñÿ
ïî÷òè â òðè ðàçà, à ïðè ÷àñòîòå ìèêðîâîëíîâîãî ïîëÿ
3136 ÌÃö — ïî÷òè â äâà ðàçà. Êðîìå òîãî, ýêñïåðè-
ìåíòàëüíî óñòàíîâëåíî, ÷òî ñóùåñòâóåò òåíäåíöèÿ
óìåíüøåíèÿ çíà÷åíèÿ îòíîñèòåëüíîé ïîðîãîâîé ìîù-
íîñòè Ð*/Ðñ ñ óâåëè÷åíèåì ÷àñòîòû îáëó÷åíèÿ f, ãäå
Ð* — óðîâåíü ìîùíîñòè, ïðåâûøåíèå êîòîðîãî ïðè-
âîäèò ê åå âëèÿíèþ íà ðàçáàëàíñ çàñåëåííîñòåé
âåòâåé êâàçè÷àñòè÷íîãî ñïåêòðà ñâåðõïðîâîäÿùåé
ïëåíêè.
Ïðè ìîùíîñòè îáëó÷åíèÿ P Pc� â îáðàçöå âîç-
íèêàåò ac ËÏÔ, ò.å. ËÏÔ, êîòîðàÿ ôîðìèðóåòñÿ èñ-
êëþ÷èòåëüíî âíåøíèì ýëåêòðîìàãíèòíûì ïîëåì.
Âåëè÷èíà ñîïðîòèâëåíèÿ ac ËÏÔ R f1 ( ) ðàâíà äèô-
ôåðåíöèàëüíîìó ñîïðîòèâëåíèþ R P Pd c1 ( )� dc ËÏÔ
(ñì.ðèñ. 1,à, ÂÀÕ 7, 8; ðèñ. 1,á, ÂÀÕ 5):
R f R P P R Pd c d ñ1 1 1 0( ) ( ) ( )� � � � .
Ñëåäîâàòåëüíî, ïîä äåéñòâèåì âíåøíåãî ýëåêòðîìàã-
íèòíîãî ïîëÿ âåëè÷èíà äèôôåðåíöèàëüíîãî ñîïðî-
òèâëåíèÿ R P Pd c1 ( )
dc ËÏÔ ñòðåìèòñÿ ê âåëè÷èíå
ñîïðîòèâëåíèÿ R1 àñ ËÏÔ.
3. Çàêëþ÷åíèå
Ïðèâåäåííûå â íàñòîÿùåé ðàáîòå ðåçóëüòàòû èñ-
ñëåäîâàíèé ãîâîðÿò î òîì, ÷òî ïîä äåéñòâèåì ìèêðî-
âîëíîâîãî îáëó÷åíèÿ ðåçèñòèâíîñòü îäíîðîäíîé
ïëåíêè, îáóñëîâëåííàÿ âèõðåâûì ìåõàíèçìîì, óìåíü-
øàåòñÿ è ïðè áîëüøèõ óðîâíÿõ ìîùíîñòè (P Pc� 0 4, )
äàæå èñ÷åçàåò, ïðè ýòîì dc ðåçèñòèâíîñòü ïëåíêè áó-
äåò îáóñëîâëåíà òîëüêî ïðîöåññàìè ïðîñêàëüçûâàíèÿ
ôàçû, êàê â óçêîì áåçâèõðåâîì êàíàëå. Ïðè ìîùíîñòè
îáëó÷åíèÿ P Pc� âèõðåâîé ìåõàíèçì ðåçèñòèâíîñòè
îòñóòñòâóåò è ðåçèñòèâíîå ñîñòîÿíèå ïëåíêè îáóñëîâ-
ëåíî âîçíèêíîâåíèåì àñ ËÏÔ.
Ïîêàçàíî, ÷òî íà÷èíàÿ ñ íåêîòîðîãî óðîâíÿ ìîù-
íîñòè P* < Pc ýëåêòðîìàãíèòíîå ïîëå èãðàåò îïðåäå-
ëÿþùóþ ðîëü â ïðîöåññàõ âîçíèêíîâåíèÿ dc ËÏÔ è,
ñëåäîâàòåëüíî, ðàçáàëàíñà çàñåëåííîñòåé âåòâåé
ýíåðãåòè÷åñêîãî ñïåêòðà êâàçè÷àñòèö. Âàæíî çàìå-
òèòü, ÷òî àíàëîãè÷íûé âûâîä áûë ñäåëàí è ïðè èññëå-
äîâàíèè âëèÿíèÿ ìèêðîâîëíîâîãî ïîëÿ íà äèôôåðåí-
öèàëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ÖÏÔ â óçêèõ áåçâèõðåâûõ
ñâåðõïðîâîäÿùèõ êàíàëàõ [24]. Ïðè ìîùíîñòè îá-
ëó÷åíèÿ áîëüøå êðèòè÷åñêîé ñîïðîòèâëåíèå ñâåðõ-
ïðîâîäÿùåé øèðîêîé ïëåíêè èçìåíÿåòñÿ äèñêðåòíî
è êðàòíî âåëè÷èíå ñîïðîòèâëåíèÿ R f1 ( ) àñ ËÏÔ. Ñ
óâåëè÷åíèåì ìîùíîñòè îáëó÷åíèÿ èëè ïîñòîÿííîãî
1094 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2009, ò. 35, ¹ 11
Â.Ì. Äìèòðèåâ, È.Â. Çîëî÷åâñêèé, Ò.Â. Ñàëåíêîâà
R
(P
)/
R
(0
)
d
1
d
1
0,5 1,00
0,5
1,0
P/Pc
Ðèñ. 4. Çàâèñèìîñòü äèôôåðåíöèàëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ
ËÏÔ, îáóñëîâëåííîé ïðîòåêàíèåì ïîñòîÿííîãî òîêà,
Rd1(P)/Rd1(P = 0) îò ìîùíîñòè îáëó÷åíèÿ äëÿ îáðàçöà
SnW10 ïðè ÷àñòîòàõ îáëó÷åíèÿ f = 695 ÌÃö, Ò = 3,777 Ê
(�) è f = 3136 ÌÃö, Ò = 3,750 Ê (�).
òîêà ñîïðîòèâëåíèå R f1 ( ) îñòàåòñÿ ïîñòîÿííûì. Ýòè
ôàêòû ïîäòâåðæäàþò ïðåäïîëîæåíèå îá îòñóòñòâèè
âèõðåé â äàííîì ñëó÷àå. Ïðè ýòîì ìû îáðàùàåì âíè-
ìàíèå íà òî îáñòîÿòåëüñòâî, ÷òî â îïðåäåëåííûõ óñëî-
âèÿõ âíåøíåå ýëåêòðîìàãíèòíîå îáëó÷åíèå ìîæåò
áûòü èñïîëüçîâàíî êàê ìåòîä îñâîáîæäåíèÿ òîêîíå-
ñóùèõ ñâåðõïðîâîäÿùèõ ñòðóêòóð (ïëåíîê, ïðîâîëîê,
â òîì ÷èñëå, ìíîãîæèëüíûõ) îò âèõðåâîé ðåçèñòèâ-
íîñòè, àëüòåðíàòèâíûé èñêóññòâåííîìó âíåäðåíèþ
öåíòðîâ ïèííèíãà âèõðåé.
Àâòîðû âûðàæàþò áëàãîäàðíîñòü Å.Â. Áåçóãëîìó
çà ïîñòîÿííûé èíòåðåñ è ïîëåçíûå äèñêóññèè â õîäå
âûïîëíåíèÿ íàñòîÿùåé ðàáîòû.
1. T. Ogushi and Y. Shibuya, J. Phys. Soc. Jpn. 32, 400
(1972).
2. C.P. Bean and J.D. Livingston, Phys. Rev. Lett. 12, 14
(1964).
3. R.V. De Blois and W. De Sorbo, Phys. Rev. Lett. 12, 499
(1964).
4. C.P. Bean, Rev. Mod. Phys. 36 31 (1964).
5. S.L. Wipf, Phys. Rev. 161 404 (1967).
6. Ê.Ê. Ëèõàðåâ, Èçâ. Âóçîâ, Ðàäèîôèçèêà 14, 909 (1971).
7. J.I. Gittleman and B. Rosenblum, Phys. Rev. Lett. 16, 734
(1966).
8. Â.Ë. Ãèíçáóðã, Ë.Ä. Ëàíäàó, Ñîáðàíèå òðóäîâ Ë.Ä.
Ëàíäàó, Íàóêà, Ìîñêâà (1969), ò. 2.
9. S.B. Kaplan, J. Low Temp. Phys. 37, 343 (1979).
10. Â.Ì. Äìèòðèåâ, È.Â. Çîëî÷åâñêèé, Ò.Â. Ñàëåíêîâà,
Å.Â. Õðèñòåíêî, ÔÍÒ 31, 169 (2005) [Low Temp. Phys.
31, 127 (2005)].
11. Ë.Ã. Àñëàìàçîâ, Ñ.Â. Ëåìïèöêèé, ÆÝÒÔ 84, 2216
(1983).
12. H. Meissner, J. Low Temp. Phys. 2, 267 (1970).
13. J.A. Pals, K. Weiss, P.M.T.M. van Attekum, R.E.
Horstman, and J. Wolter, Phys. Rep. 89, 323 (1982).
14. Å.Â. Áåçóãëûé, Â.Ì. Äìèòðèåâ, Â.Í. Ñâåòëîâ, Ã.Å. ×ó-
ðèëîâ, À.Þ. Àçîâñêèé, ÔÍÒ 13, 906 (1987) [Sov. Low
Temp. Phys. 13, 517 (1987)].
15. J. Bardeen and M.J. Stephen, Phys. Rev. 140, A1197
(1965).
16. H. Suhl, Phys. Rev. Lett. 14, 226 (1965).
17. B. Parks, S. Spielman, J. Orenstein, D.T. Nemeth, F.
Ludwig, J. Clarke, P. Merchant, and D.J. Lew, Phys. Rev.
Lett. 74, 3265 (1995).
18. Â.Ì. Äìèòðèåâ, È.Â. Çîëî÷åâñêèé, Å.Â. Áåçóãëûé,
ÔÍÒ 33, 406 (2007) [Low Temp. Phys. 33, 300 (2007)].
19. Ã.Ì. Ýëèàøáåðã, Ïèñüìà â ÆÝÒÔ 11, 186 (1970).
20. Â.È. Êóçíåöîâ, Â.À. Òóëèí, Ïèñüìà â ÆÝÒÔ 61, 992
(1995).
21. Å.Â. Èëüè÷åâ, Â.È. Êóçíåöîâ, Â.À. Òóëèí, Ïèñüìà â
ÆÝÒÔ 56, 297 (1992).
22. Â.Ï. Ñåìèíîæåíêî, Â.Ô. Õèðíûé, Äèññèïàòèâíûå ñî-
ñòîÿíèÿ è íåëèíåéíûå ýôôåêòû â íåîäíîðîäíûõ
ñâåðõïðîâîäíèêàõ, Èíñòèòóò ìîíîêðèñòàëëîâ, Õàðü-
êîâ (2006).
23. À.Á. Àãàôîíîâ, Â.Ì. Äìèòðèåâ, È.Â. Çîëî÷åâñêèé,
Å.Â. Õðèñòåíêî, ÔÍÒ 27, 928 (2001) [Low Temp. Phys.
27, 686 (2001)].
24. Â.Ì. Äìèòðèåâ, È.Â. Çîëî÷åâñêèé, Å.Â. Õðèñòåíêî,
ÔÍÒ 12, 643 (1986) [Sov. Low Temp. Phys. 12, 365
(1986)].
25. Â.Ì. Äìèòðèåâ, È.Â. Çîëî÷åâñêèé, Å.Â. Õðèñòåíêî,
ÔÍÒ 14, 134 (1988) [Sov. Low Temp. Phys. 14, 73
(1988)].
26. Ã.À. Îâñÿííèêîâ, Ñ.Â. Ïðîêëîâ, È.Ë. Ñåðïó÷åíêî,
ÔÒÒ 30, 867 (1988).
The influence of microwave irradiation on the
direct current resistive state of a wide
superconducting film
V.M. Dmitriev, I.V. Zolochevskii, and T.V. Salenkova
The influence of microwave field on direct cur-
rent resistive state of a wide film is measured. In
this situation the resistivity results from the deve-
lopment of two processes: the motion of Pearl–Ab-
rikosov vortices of the current self-magnetic field
and the phase-slip of the superconducting order pa-
rameter. It is shown that under the action of micro-
wave irradiation the film resistivity caused by the
vortex mechanism decreases and then at high
power levels (P > 0.4Pc) it vanishes, the dc resis-
tivity of the film being due to only the phase-slip
processes as in a narrow superconducting vor-
tex-free channel. It is found that beginning with a
certain level of power (P* < Pc), the microwave
field is the determining factor in the processes of
initiation of phase-slip lines. The same conclusion
has been made in the study of the effect of micro-
wave field on differential resistance of phase-slip
centers in narrow vortex-free channels, suggesting
that the processes of phase-slip in wide and narrow
films are of the same nature.
PACS: 74.25.Fy Transport properties (electric
and thermal conductivity, thermoelectric
effects, etc.) ;
74.25.Nf Response to electromagnetic
fields (nuclear magnetic resonance, sur-
face impedance, etc.) ;
74.40.+k Fluctuations (noise, chaos, non-
equilibrium superconductivity, localiza-
tion, etc.).
Keywords: wide superconducting film, phase-slip
line, microwave irradiation.
Âëèÿíèå ìèêðîâîëíîâîãî îáëó÷åíèÿ íà òîêîâîå ðåçèñòèâíîå ñîñòîÿíèå øèðîêîé ñâåðõïðîâîäÿùåé ïëåíêè
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2009, ò. 35, ¹ 11 1095
|