Многослойные эпитаксиальные структуры сверхпроводник - интерслой для увеличения токонесущей способности сверхпроводящих лент второго поколения

Цель: выявление факторов, приводящих к уменьшению плотности критического тока в эпитаксиальных пленках YBa₂Cu₃Oₓ и поиску путей увеличения токонесущей способности пленок сверхпроводника в лентах второго поколения, получаемых с использованием метода импульсного лазерного осаждения. Исследовано влияние условий роста оксидных буферных слоев на текстурные и морфологические свойства пленок. Изучено явление падения плотности критического тока с ростом толщины эпитаксиальной ВТСП-пленки; проведен анализ существующих теоретических моделей и установлены структурные и морфологические факторы, определяющие деградацию плотности критического тока с толщиной. Проведен поиск путей уменьшения эффекта падения плотности критического тока с ростом толщины ВТСП-покрытий для увеличения интегральной токонесущей способности ВТСП-лент второго поколения. Изучена возможность применения метода мультипликации ВТСП-слоев, разделенных эпитаксиальными интерслоями более простых оксидных материалов. Впервые наблюдалось образование террасно-ступенчатых структур на поверхности текстурированных подложек Ni-W при температурах, характерных для роста буферных слоев. Установлена корреляция морфологии подложки с текстурными характеристиками затравочного слоя Y₂O₃. Показано, что рост затравочного слоя Y₂O₃ при высоких температурах на подложках со сформировавшейся террасной структурой является предпочтительным, так как позволяет получить пленки затравочного слоя с полным наследованием текстуры подложки.Впервые показано, что изменение кислородного индекса x распыляемой мишени YBa₂Cu₃Oₓ (YBCO) в диапазоне от 6,85 до 6,12 не влияет на кислородную стехиометрию эпитаксиальных пленок YBCO. В YBCO-пленках кислородная стехиометрия определяется давлением кислорода во время роста пленки, а также параметрами постростового отжига.Впервые показано, что в многослойных структурах сверхпроводник - интерслой возможно кратное увеличение токонесущей способности. Впервые на многослойной структуре YBCO с интерслоями SrTiO₃ и CeO₂ обнаружен эффект перетекания тока через интерслои толщиной до 50 нм. Разработана методика формирования эпитаксиальных буферных и YBCO-слоев методом импульсного лазерного осаждения на текстурированных подложках Ni-W.