"Физика и техника полупроводников"
Издателям
Вышедшие номера
Сверхпроводящие свойства кремниевых наноструктур
Баграев Н.Т.1, Клячкин Л.Е.1, Кудрявцев А.А.1, Маляренко А.М.1, Романов В.В.2
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, Санкт-Петербург, Россия
Поступила в редакцию: 30 апреля 2009 г.
Выставление онлайн: 21 октября 2009 г.

Сверхпроводящие свойства кремниевых сандвич-наноструктур на поверхности Si (100) n-типа, которые представляют собой сверхузкие кремниевые квантовые ямы p-типа, ограниченные delta-барьерами, сильно легированными бором, проявляются в измерениях температурных и полевых зависимостей удельного сопротивления, термоэдс, теплоемкости и статической магнитной восприимчивости. Данные исследований циклотронного резонанса, сканирующей туннельной микроскопии и ЭПР идентифицируют наличие в наноструктурированных delta-барьерах одиночных тригональных дипольных центров бора, B+-B-, с отрицательной корреляционной энергией, которые сформированы вследствие реконструкции мелких акцепторов бора, 2B0---> B++B-. Полученные результаты свидетельствуют о том, что эти центры с отрицательной корреляционной энергией ответственны за перенос дырочных биполяронов малого радиуса, который, по-видимому, лежит в основе механизма высокотемпературной сверхпроводимости TC=145 K. Причем значение величины сверхпроводящей щели, 0.044 эВ, определенное с помощью измерений критической температуры при использовании вышеуказанных методик, практически идентично данным локальной туннельной спектроскопии и прямой регистрации туннельных ВАХ. Квантование характеристик сверхпроводимости кремниевых сандвич-наноструктур проявляется в температурных и полевых зависимостях теплоемкости и статической магнитной восприимчивости, которые демонстрируют осцилляции второго критического поля и критической температуры, возникающие вследствие квантования сверхтока. PACS: 81.05.Cy, 81.07.-b, 74.10.+v, 74.78.-w
  • I.P. Ipatova, V.A. Shchukin, V.G. Malyshkin, A.Yu. Maslov, E. Anastassakis. Sol. St. Commun., 78, 19 (1991)
  • V.A. Shchukin. Proc. 23rd Int. Conf. on Physics of Semiconductors, ed. by M. Scheffler, R. Zimmermann (World Scientific, Singapore, 1996) p. 1261
  • N.N. Ledentsov. Proc. 23rd Int. Conf. on Physics of Semiconductors, ed. by M. Scheffler, R. Zimmermann (World Scientific, Singapore, 1996) p. 19
  • R. Notzel. Semicond. Sci. Technol., 11, 1365 (1996)
  • N.T. Bagraev, W. Gehlhoff, L.E. Klyachkin, A. Naeser, S.A. Rykov. Def. Dif. Forum, 143--147, 1003 (1997)
  • N.T. Bagraev, A.D. Bouravleuv, W. Gehlhoff, L.E. Klyachkin, A.M. Malyarenko, S.A. Rykov. Def. Dif. Forum, 194--199, 673 (2001)
  • H.J. Gossmann, J.M. Poate. Proc. 23rd Int. Conf. on Physics of Semiconductors, ed. by M. Scheffler, R. Zimmermann (World Scientific, Singapore, 1996) p. 2569
  • W. Frank, U. Gosele, H. Mehrer, A. Seeger. Diffusion in Crystalline Solids, ed. by G.E. Murch, A.S. Nowick. (Academic Press, N.Y., 1984) p. 63
  • U. Goesele, T.Y. Tan. Def. Dif. Forum, 59, 1 (1988)
  • Н.Т. Баграев, А.Д. Буравлев, Л.Е. Клячкин, А.М. Маляренко, В. Гельхофф, Ю.И. Романов, С.А. Рыков. ФТП, 39, 716 (2005)
  • T.M. Klapwijk. J. Superconductivity: Incorporating Novel Magnetism, 17, 593 (2004)
  • C.W.J. Beenakker, H. van Houten. Phys. Rev. Lett., 66, 3056 (1991)
  • P. Jarillo-Herrero, J.A. van Dam, L.P. Kouwenhoven. Nature, 439, 953 (2006)
  • Jie Xiang, A. Vidan, M. Tinkham, R.M. Westervelt, Ch. Lieber. Nature--Nanotechnology, 1, 208 (2006)
  • N.T. Bagraev, W. Gehlhoff, L.E. Klyachkin, A.M. Malyarenko, V.V. Romanov, S.A. Rykov. Physica C, 437--438, 21 (2006)
  • N.T. Bagraev, W. Gehlhoff, L.E. Klyachkin, A.A. Kudryavtsev, A.M. Malyarenko, G.A. Oganesyan, D.S. Poloskin, V.V. Romanov. Physica C, 468, 840 (2008)
  • E.A. Ekimov, V.A. Sidorov, E.D. Bauer, N.N. Mel'nik, N.J. Curro, J.D. Thompson, S.M. Stishov. Nature, 428, 542 (2004)
  • J. Robertson. Adv. Phys., 32, 361 (1983)
  • E.H. Poindexter, P.H. Caplan, B.E. Deal, G.J. Gerardy. The Physics and Chemistry of SiO-=SUB=-2-=/SUB=- and Si--SiO-=SUB=-2-=/SUB=- Interfaces (N.Y., Plenum, 1988) p. 299
  • Н.Т. Баграев, А.Д. Буравлев, Л.Е. Клячкин, А.М. Маляренко, В. Гельхофф, В.К. Иванов, И.А. Шелых. ФТП, 36, 462 (2002)
  • P.S. Zalm. Rep. Progr. Phys., 58, 1321 (1995)
  • W. Gehlhoff, N.T. Bagraev, L.E. Klyachkin. Mater. Sci. Forum, 196--201, 467 (1995)
  • Bao-xing Li, Pen-lin Cao, Duam-lin Que. Phys. Rev. B, 61, 1685 (2000)
  • Л.Е. Воробев, Е.Л. Ивченко. Оптические свойства наноструктур, под ред. В.И. Ильина (СПб., Наука, 2001)
  • J.P. Kotthaus, R. Ranvaud. Phys. Rev. B, 15, 5758 (1977)
  • Н.Т. Баграев, Л.Е. Клячкин, А.А. Кудрявцев, А.М. Маляренко, Г.А. Оганесян, Д.С. Полоскин. ФТП, 43 ( 11), 5993 (2009).
  • A. Slaoui, E. Fogarassay, J.C. Muller, P. Siffert. J. Physique Colloq., C5 44, 65 (1983)
  • P.W. Anderson. Phys. Rev. Lett., 34, 953 (1975)
  • A.S. Alexandrov, N.F. Mott. Rep. Progr. Phys., 57, 1197 (1994)
  • M. Kastner, D. Adler, H. Fritzsche. Phys. Rev. Lett., 37, 1504 (1976)
  • G.D. Watkins. Negative-U properties for defects in solids, Festkoerperprobleme, 24, 163 (1984)
  • N.T. Bagraev, V.A. Mashkov. Sol. St. Commun., 51, 515 (1984)
  • N.T. Bagraev, N.G. Galkin, W. Gehlhoff, L.E. Klyachkin, A.M. Malyarenko. J. Phys.: Condens. Matter, 20, 164202 (2008)
  • O. Trovarelli, M. Weiden, R. Muller-Reisener, M. Gomez-Berisso, P. Gegenwart, M. Deppe, C. Geibel, J.G. Sereni, F. Steglich. Phys. Rev. B, 56, 678 (1997)
  • E. v Simanek. Sol. St. Commun., 32, 731 (1979)
  • C.S. Ting, D.N. Talwar, K.L. Ngai. Phys. Rev. Lett., 45, 1213 (1980)
  • A. Alexandrov, J. Ranninger. Phys. Rev. B, 24, 1164 (1981)
  • B.K. Chakraverty. J. Physique, 42, 1351 (1981)
  • A.K. Geim, K.S. Novoselov. Nature--Materials, 6, 183 (2007)
  • N.R. Werthamer, E. Helfand, P.C. Hohenberg. Phys. Rev., 147, 295 (1966)
  • В.В. Шмидт. Введение в физику сверхпроводников (М., Наука, 1982) с. 164
  • D.Y. Vodolazov, D.S. Golubovic, F.M. Peeters, V.V. Moshchalkov. Phys. Rev. B, 76, 134 505 (2007)
  • C.C. de Souza Silva, J. van de Vondel, M. Morelle, V.V. Moshchalkov. Nature, 440, 651 (2006)
  • N.T. Bagraev, V.K. Ivanov, L.E. Klyachkin, I.A. Shelykh. Phys. Rev. B, 70, 155 315 (2004)
  • H. Suderow, E. Bascones, A. Izquierdo, F. Guinea, S. Vieira. Phys. Rev. B, 65, 100 519 (2002)
  • O. Fisher, M. Kugler, I. Maggio-Aprile, Ch. Berthod, Ch. Renner. Rev. Mod. Phys., 79, 353 (2007)
  • R. Laiho, M.M. Afanasjev, M.P. Vlasenko, L.S. Vlasenko. Phys. Rev. Lett., 80, 1489 (1998)
  • N.T. Bagraev, A.D. Bouravleuv, W. Gehlohoff, L.E. Klyachkin, A.M. Malyarenko, V.V. Romanov. Physica B, 340--342, 1078 (2003)
  • N.T. Bagraev, A.D. Bouravleuv, W. Gehlhoff, L.E. Klyachkin, A.M. Malyarenko, V.V. Romanov, Physica B, 340--342, 1074 (2003)
  • V.L. Ginzburg. Phys. Lett., 13, 101 (1964)
  • P. Fulde, R.A. Ferrell. Phys. Rev., 135, A550 (1964)
  • А.И. Ларкин, Ю.Н. Овчинников. ЖЭТФ, 47 (1964)
  • N.T. Bagraev, V.A. Mashkov. Sol. St. Commun., 65, 1111 (1988).
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.