Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm
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TT: Tiefe Temperaturen
TT 17: Postersitzung II: Mesoskopische Systeme (1-19), Supraleiter: Theorie (20-26), Elektronenstruktur, Phononen, Tunneln, Ordnungsparameter (27-33), Schwere Fermionen, Kondo-Systeme (34-45)
TT 17.12: Poster
Mittwoch, 13. März 2002, 14:30–18:00, A
Transport- und Rauscheigenschaften von HTS-Korngrenzenkontakten mit sub-µm-Abmessungen† — •Frank Herbstritt, Achim Marx, Thomas Kemen und Rudolf Gross — Walther-Meissner-Institut, Walther-Meißner-Str. 8, 85748 Garching
Das 1/f-Rauschen in Korngrenzkontakten (KGK) aus Hochtemperatur-Supraleitern (HTS) ist bedingt durch das stochastische Einfangen und Freisetzen von Ladungsträgern in Traps im Bereich der Barriere. Die hohe Dichte dieser Traps führt zu sehr hohen Werten des 1/f-Rauschens in KGKs. Zur Analyse der Dynamik einzelner Traps reduzierten wir die Kontaktflächen zum einen durch den Einsatz extrem dünner YBa2Cu3O7−δ- Filme (20−30 nm) und zum anderen durch elektronenstrahllithographische laterale Strukturierung. Hierbei ist es gelungen, Kontakte mit einer minimalen Breite von etwa 100 nm Breite herzustellen, die supraleitende Eigenschaften aufweisen.
Bedingt durch die kleinen Filmdicken und die hohen Widerstände der Kontakte kommt es zu selbstinduzierten Resonanzen, die zu neuartigen, deutlich ausgeprägten Strukturen in den Strom-Spannungs-Kennlinien der sub-µm Kontakte.
Die Rauscheigenschaften der Kontakte werden durch einzelne oder wenige Zweizustandsfluktuatoren (TLF: Two Level Fluctuator) dominiert. Wir diskutieren die Temperatur- und Spannungsabhängigkeit dieser TLF über weite Parameterbereiche für Kontakte mit unterschiedlichen Korngrenzenwinkeln und damit unterschiedlichen Transporteigenschaften (tunnelartiger oder Andreev-dominierter Transport).
†Die Arbeit wird gefördert durch die DFG (Ma 1953/1)