Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm
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TT: Tiefe Temperaturen
TT 21: Postersitzung III: Spin-Peierls-Systeme, Metall-Isolator-Übergang, Lokalisierung; SL: Theorie; Quantenflüssigkeiten und -kristalle; Amorphe Materialien, Tunnelsysteme; Borcarbide, Fullerene, konventionelle SL; SL dünner Filme; Experimentiertechniken
TT 21.81: Poster
Donnerstag, 26. März 1998, 15:00–18:30, D
Kristallstruktur und Hochfrequenzeigenschaften von Nb3Sn–Filmen auf Saphir — •M. Perpeet, M.A. Hein, Th. Kaiser, G. Müller, H. Piel und J. Pouryamout — U. Wuppertal, FB Physik
Nb3Sn-Filme bilden wegen der starken Paarkopplung und der kurzen Kohärenzlänge eine wichtige Vergleichssubstanz zu den oxidischen Supraleitern. Dies betrifft insbesondere Korrelationen zwischen Kristallstruktur und Hochfrequenzeigenschaften. Die in Wuppertal entwickelte Zweistufen-Präparation (1. Nb-Sputtern, 2. Sn-Diffusion) der Nb3Sn-Filme auf Saphir (φ≤ 2 in) erlaubt durch Vorgabe der Nb-Filmdicke eine kontrollierte Einstellung der mittleren Korngröße a und damit die Untersuchung granularer Eigenschaften. Die temperatur- und feldstärkeabhängige Oberflächenimpedanz Zs=Rs+iωµ 0λ von Filmen unterschiedlicher Dicke dF≈ a wurde bei 87 bzw. 19 GHz gemessen. Mit abnehmendem dF von 2.9 auf 0.2 µ m nahmen die Eindringtiefe λ von 65 auf 120 nm , sowie der spezifische Widerstand ρ(Tc) von 5.2 auf 13.7 µΩ cm zu. Diese Variationen reflektieren eine korngrenzenbedingte Verkürzung der Streulängen l von 17 auf 5 nm. Die Bestwerte weisen auf einen hohen Ordnungsgrad der Filme auf atomarer Skala hin. Zeitaufgelöste Messungen von Rs(Bs) zeigten für dF=1.2 µ m (2.1 µ m) sprunghafte Feldeinbrüche bei Bs crit≈ 24 mT (18 mT) mit Zeitkonstanten τ bis zu einigen 10 µ s. Dabei skalierte häufig Bs crit wie 1−(T/Tc)4, wie es für λ−2(T) erwartet wird. Die Absolutwerte von Bs crit sowie τ stimmen quantitativ mit Modellwerten für lokal leistungsinduzierte Tc-Überschreitung überein.