Giovanni CARAPELLA | Progetti

TRASPORTO ELETTRICO IN FILM SUPERCONDUTTORI AD ALTA E BASSA TC E IN ETEROSTRUTTURE SUPERCONDUTTIVE ALLA MESOSCALA

Il progetto avrà diverse linee di attivita.a) Fabbricazione e caratterizzazione di film sottili del cuprato ad alta temperatura critica drogato per elettroni Nd2-xCexCuO+d Saranno effettuate misure del coefficiente di Hall e di magnetoresistenza a differenti temperature sia su campioni as-grown, caratterizzati da un crossover metallo-isolante in corrispondenza di una temperatura Tmin, che su campioni superconduttori. Saranno studiate anche le dinamiche di rilassamento del sistema. b) Diagramma di fase magnetico ed energia di attivazione in campioni di FeSeTe e FeSe. L’attività sarà concentrata sullo studio della nuova famiglia di superconduttori a base di ferro (iron-based superconductors) e principalmemte sull’analisi delle proprietà di pinning di film sottili di FeSeTe e campioni bulk di FeSe. Ic) Analisi di caratteristiche Corrente –Tensione (I-V) su film sottili di Niobio, Alluminio, Nitruro di Niobio e Molibdeno-Germanio L’attività di ricerca in questo ambito sarà rivolta allo studio delle proprietà di trasporto in materiali superconduttori del secondo tipo tramite misure di caratteristiche Corrente- Tensione (I-V) in cui tipicamente si osserva un’instabilità, ossia una transizione brusca dal regime di flux flow allo stato normale in corrispondenza di una particolare tensione detta tensione critica. Sarà analizzata in dettaglio l’andamento in temperatura e in campo magnetico applicato della tensione critica in materiali aventi proprietà di pinning differente.d) Effetto prossimita Ferromagnete/Superconduttore. Verrà portato a termine lo studio dell'influenza del profilo di magnetizzazione del Py sul parametro superconduttivo tramite misure di curve I-V in funzione di T e di H su strutture Nb/Py e Nb/Py/Nb realizzate per sputtering. In particolare, dall'analisi delle I-V in prossimità della regione diinstabilità, si ricaveranno informazioni sui meccanismi microscopici di rilassamento delle quasi-particelle nel materiale e della possibile influenza su di essi da parte della configurazione magnetica del Py.e) Reti di nanofili superconduttiviVerranno depositati film ultrasottili di Nb (di spessori dell’ordine do 10 nm) su substrati porosi nanostrutturati allo scopo di osservare, sulla rete creatasi di fili superconduttivi interconnesi, sia la transizione metallo-isolante che fenomeni di coerenza quantistica. f)Superconduttori non-centrosimmetriciMediante spettroscopia da punta di contatto abbiamo recentemente osservato che in cristallo di materiale superconduttoreNbRe che e' non centro-simmetrico il parametro d'ordine mostra due gap. All'interno di questo progetto daremo inizio ad uno studio sistematico relativo alla fabbricazione per sputtering di film sottili di NbRe, allo scopo di studiare eterostrutture basate su questo materiale esotico.g)Weak links S/S'/S e S/N/SIn strisce superconduttive (Nb) indebolite localmente da un overlayer Ferromagnetico (Py) per effetto di prossimita inversa si ha la naturale ralizzazione di una struttura S/S'/S o S/N/S a seconda della finestra di temperatura scelta. Realizzeremo tali strutture su scala mesoscopica mediante litografia elettronica e sputtering e studieremo sperimentale le caratterische IV con particolare attenzione al regime di diffusione della fase einquadreremo i risultati nell'ambito della teoria di Ginzburg Landau dipendente dal tempo con fluttuazioni termiche incluse. h)Weak links JosephsonsStudio teorico di dispositivi superconduttivi contenenti giunzioni Josephson. Relazione fase-corrente di giunzioni Josephson a tripla barriera.