প্রকৃতি.কম পরিদর্শন করার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ. আপনি CSS এর জন্য সীমিত সমর্থন সহ একটি ব্রাউজার সংস্করণ ব্যবহার করছেন। সেরা অভিজ্ঞতা পেতে, আমরা আপনাকে আরও আপ টু ডেট ব্রাউজার ব্যবহার করার পরামর্শ দিই (অথবা ইন্টারনেট এক্সপ্লোরারে সামঞ্জস্য মোড বন্ধ করুন)। ইতিমধ্যে, অব্যাহত সমর্থন নিশ্চিত করার জন্য, আমরা স্টাইল এবং জাভাস্ক্রিপ্ট ছাড়াই সাইটটি প্রদর্শন করছি।
আমরা YBa2Cu3O6.96 (YBCO) সিরামিক-এ 50 এবং 300 K এর মধ্যে উল্লেখযোগ্য ফটোভোলটাইক প্রভাবের প্রতিবেদন করি যা নীল-লেজার আলোকসজ্জা দ্বারা প্ররোচিত হয়, যা সরাসরি YBCO এবং YBCO-ধাতব ইলেক্ট্রোড ইন্টারফেসের সুপারকন্ডাক্টিভিটির সাথে সম্পর্কিত। ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ Voc এবং শর্ট সার্কিট কারেন্ট Isc-এর জন্য একটি পোলারিটি রিভার্সাল আছে যখন YBCO সুপারকন্ডাক্টিং থেকে রেজিস্টিভ অবস্থায় একটি পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায়। আমরা দেখাই যে সুপারকন্ডাক্টর-সাধারণ ধাতু ইন্টারফেস জুড়ে একটি বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা রয়েছে, যা ফটো-প্ররোচিত ইলেক্ট্রন-গর্ত জোড়াগুলির জন্য বিচ্ছেদ বল প্রদান করে। এই ইন্টারফেস সম্ভাব্যতা YBCO থেকে ধাতব ইলেক্ট্রোডে নির্দেশ করে যখন YBCO সুপারকন্ডাক্টিং হয় এবং YBCO ননসুপারকন্ডাক্টিং হয়ে গেলে বিপরীত দিকে চলে যায়। সম্ভাবনার উৎপত্তি ধাতু-সুপারকন্ডাক্টর ইন্টারফেসে প্রক্সিমিটি ইফেক্টের সাথে সহজেই যুক্ত হতে পারে যখন YBCO সুপারকন্ডাক্টিং হয় এবং এর মান 50 K-এ 502 mW/cm2 লেজারের তীব্রতার সাথে ~10–8 mV অনুমান করা হয়। একটি p-টাইপ উপাদান YBCO-এর সাথে স্বাভাবিক অবস্থায় n-টাইপ উপাদান Ag-পেস্টের সংমিশ্রণ একটি quasi-pn সংযোগ তৈরি করে যা উচ্চ তাপমাত্রায় YBCO সিরামিকের ফটোভোলটাইক আচরণের জন্য দায়ী। আমাদের অনুসন্ধানগুলি ফোটন-ইলেক্ট্রনিক ডিভাইসগুলির নতুন অ্যাপ্লিকেশনগুলির পথ প্রশস্ত করতে পারে এবং সুপারকন্ডাক্টর-মেটাল ইন্টারফেসে প্রক্সিমিটি প্রভাবের উপর আরও আলোকপাত করতে পারে।
উচ্চ তাপমাত্রার সুপারকন্ডাক্টরগুলিতে ফটো-প্ররোচিত ভোল্টেজ 1990-এর দশকের গোড়ার দিকে রিপোর্ট করা হয়েছে এবং তখন থেকেই ব্যাপকভাবে তদন্ত করা হয়েছে, তবুও এর প্রকৃতি এবং প্রক্রিয়াটি 1,2,3,4,5 রয়ে গেছে। YBa2Cu3O7-δ (YBCO) পাতলা ছায়াছবি 6,7,8, বিশেষ করে, এর সামঞ্জস্যযোগ্য শক্তি ব্যবধান 9,10,11,12,13 এর কারণে ফোটোভোলটাইক (PV) কোষের আকারে নিবিড়ভাবে অধ্যয়ন করা হয়। যাইহোক, সাবস্ট্রেটের উচ্চ প্রতিরোধ সর্বদা ডিভাইসের কম রূপান্তর দক্ষতার দিকে পরিচালিত করে এবং YBCO8 এর প্রাথমিক PV বৈশিষ্ট্যগুলিকে মুখোশ করে। এখানে আমরা YBa2Cu3O6.96 (YBCO) সিরামিকে 50 এবং 300 K (Tc ~ 90 K) এর মধ্যে নীল-লেজার (λ = 450 nm) আলোকসজ্জার দ্বারা প্ররোচিত অসাধারণ ফটোভোলটাইক প্রভাবের প্রতিবেদন করি। আমরা দেখাই যে পিভি প্রভাব সরাসরি YBCO এর সুপারকন্ডাক্টিভিটি এবং YBCO-ধাতব ইলেক্ট্রোড ইন্টারফেসের প্রকৃতির সাথে সম্পর্কিত। ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ Voc এবং শর্ট সার্কিট কারেন্ট Isc-এর জন্য একটি পোলারিটি রিভার্সাল আছে যখন YBCO সুপারকন্ডাক্টিং ফেজ থেকে একটি প্রতিরোধী অবস্থায় রূপান্তরিত হয়। এটি প্রস্তাব করা হয় যে সুপারকন্ডাক্টর-সাধারণ ধাতু ইন্টারফেস জুড়ে একটি বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা রয়েছে, যা ফটো-প্ররোচিত ইলেক্ট্রন-হোল জোড়াগুলির জন্য বিচ্ছেদ বল প্রদান করে। এই ইন্টারফেস সম্ভাব্যতা YBCO থেকে ধাতব ইলেক্ট্রোডে নির্দেশ করে যখন YBCO সুপারকন্ডাক্টিং হয় এবং নমুনাটি ননসুপারকন্ডাক্টিং হয়ে গেলে বিপরীত দিকে চলে যায়। সম্ভাবনার উৎপত্তি স্বাভাবিকভাবেই ধাতু-সুপারকন্ডাক্টর ইন্টারফেসে 14,15,16,17 প্রক্সিমিটি ইফেক্টের সাথে যুক্ত হতে পারে যখন YBCO সুপারকন্ডাক্টিং হয় এবং এর মান অনুমান করা হয় ~10−8 mV 50 K-এ লেজারের তীব্রতা 502 mW /cm2। স্বাভাবিক অবস্থায় একটি p-টাইপ উপাদান YBCO-এর সংমিশ্রণ একটি n-টাইপ উপাদান Ag-paste গঠন করে, সম্ভবত, একটি আধা-pn জংশন যা উচ্চ তাপমাত্রায় YBCO সিরামিকের PV আচরণের জন্য দায়ী। আমাদের পর্যবেক্ষণগুলি উচ্চ তাপমাত্রার সুপারকন্ডাক্টিং YBCO সিরামিকগুলিতে পিভি প্রভাবের উত্সের উপর আরও আলোকপাত করে এবং অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস যেমন দ্রুত প্যাসিভ লাইট ডিটেক্টর ইত্যাদিতে এর প্রয়োগের পথ প্রশস্ত করে।
চিত্র 1a–c দেখায় যে 50 K-এ YBCO সিরামিক নমুনার IV বৈশিষ্ট্য। হালকা আলোকসজ্জা ছাড়া, নমুনা জুড়ে ভোল্টেজ পরিবর্তনশীল কারেন্টের সাথে শূন্যে থাকে, যেমনটি একটি অতিপরিবাহী উপাদান থেকে আশা করা যেতে পারে। স্পষ্ট ফটোভোলটাইক প্রভাব দেখা যায় যখন লেজার রশ্মি ক্যাথোডে নির্দেশিত হয় (চিত্র 1a): I-অক্ষের সমান্তরাল IV বক্ররেখা ক্রমবর্ধমান লেজারের তীব্রতার সাথে নিচের দিকে চলে যায়। এটা স্পষ্ট যে কোনও কারেন্ট ছাড়াই (প্রায়ই ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ ভোক বলা হয়) একটি নেতিবাচক ফটো-প্ররোচিত ভোল্টেজ রয়েছে। IV বক্ররেখার শূন্য ঢাল নির্দেশ করে যে নমুনাটি এখনও লেজার আলোকসজ্জার অধীনে অতিপরিবাহী।
(a–c) এবং 300 K (e–g)। ভ্যাকুয়ামে −10 mA থেকে +10 mA পর্যন্ত কারেন্ট ঝাড়ু দিয়ে V(I) এর মানগুলি পাওয়া গেছে। পরীক্ষামূলক তথ্যের শুধুমাত্র অংশ স্পষ্টতার জন্য উপস্থাপন করা হয়. ক, YBCO-এর কারেন্ট-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যগুলি ক্যাথোডে অবস্থিত লেজার স্পট দিয়ে পরিমাপ করা হয় (i)। সমস্ত IV বক্ররেখা অনুভূমিক সরলরেখা যা নির্দেশ করে যে নমুনাটি এখনও লেজার বিকিরণ সহ অতিপরিবাহী। বক্ররেখা ক্রমবর্ধমান লেজারের তীব্রতার সাথে নিচের দিকে চলে যায়, যা নির্দেশ করে যে দুটি ভোল্টেজের মধ্যে একটি নেতিবাচক সম্ভাবনা (Voc) রয়েছে এমনকি শূন্য কারেন্ট থাকা সত্ত্বেও। IV বক্ররেখা অপরিবর্তিত থাকে যখন লেজারটি নমুনার কেন্দ্রে ইথার 50 K (b) বা 300 K (f) এ নির্দেশিত হয়। অ্যানোড আলোকিত হওয়ার সাথে সাথে অনুভূমিক রেখাটি উপরে চলে যায় (c)। 50 K এ ধাতু-সুপারকন্ডাক্টর জংশনের একটি পরিকল্পিত মডেল d এ দেখানো হয়েছে। ক্যাথোড এবং অ্যানোডের দিকে নির্দেশিত লেজার রশ্মি দিয়ে পরিমাপ করা 300 K-এ স্বাভাবিক অবস্থা YBCO-এর বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যগুলি যথাক্রমে e এবং g তে দেওয়া হয়েছে। 50 K-এ ফলাফলের বিপরীতে, সরলরেখার অ-শূন্য ঢাল নির্দেশ করে যে YBCO স্বাভাবিক অবস্থায় আছে; Voc-এর মানগুলি বিপরীত দিকে আলোর তীব্রতার সাথে পরিবর্তিত হয়, যা একটি ভিন্ন চার্জ বিভাজন প্রক্রিয়া নির্দেশ করে। 300 K-এ একটি সম্ভাব্য ইন্টারফেস কাঠামো hj এ চিত্রিত করা হয়েছে সীসা সহ নমুনার বাস্তব চিত্র।
অতিপরিবাহী অবস্থায় অক্সিজেন-সমৃদ্ধ YBCO সূর্যালোকের প্রায় সম্পূর্ণ বর্ণালী শোষণ করতে পারে তার খুব ছোট শক্তির ব্যবধান (যেমন) 9,10 এর কারণে, যার ফলে ইলেক্ট্রন-হোল জোড়া (e–h) তৈরি হয়। ফোটন শোষণ করে একটি ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ ভোক তৈরি করতে, পুনঃসংযোজন ঘটার আগে ফটো-জেনারেটেড eh জোড়াকে স্থানিকভাবে আলাদা করতে হবে। নেতিবাচক Voc, চিত্র 1i-তে নির্দেশিত ক্যাথোড এবং অ্যানোডের সাথে সম্পর্কিত, পরামর্শ দেয় যে ধাতব-সুপারকন্ডাক্টর ইন্টারফেস জুড়ে একটি বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা রয়েছে, যা ইলেকট্রনগুলিকে অ্যানোডে এবং ক্যাথোডে গর্ত করে। যদি এটি হয় তবে অ্যানোডে সুপারকন্ডাক্টর থেকে ধাতব ইলেক্ট্রোডের দিকে একটি সম্ভাব্য নির্দেশ করা উচিত। ফলস্বরূপ, অ্যানোডের কাছাকাছি নমুনা এলাকা আলোকিত হলে একটি ইতিবাচক Voc প্রাপ্ত হবে। তদ্ব্যতীত, লেজারের স্পটটি ইলেক্ট্রোড থেকে দূরে অবস্থিত অঞ্চলগুলিতে নির্দেশিত হলে কোনও ফটো-প্ররোচিত ভোল্টেজ থাকা উচিত নয়। চিত্র 1b,c! থেকে এটি অবশ্যই দেখা যায়।
যখন আলোর স্থানটি ক্যাথোড ইলেক্ট্রোড থেকে নমুনার কেন্দ্রে চলে যায় (ইন্টারফেসগুলি থেকে প্রায় 1.25 মিমি দূরে), তখন IV বক্ররেখার কোনও পরিবর্তন এবং কোনও ভোক লক্ষ্য করা যায় না যাতে লেজারের তীব্রতা সর্বাধিক উপলব্ধ মান পর্যন্ত বৃদ্ধি পায় (চিত্র 1বি) . স্বাভাবিকভাবেই, এই ফলাফলটি ফটো-প্ররোচিত বাহকদের সীমিত জীবনকাল এবং নমুনায় পৃথকীকরণ শক্তির অভাবের জন্য দায়ী করা যেতে পারে। যখনই নমুনাটি আলোকিত হয় তখন ইলেক্ট্রন-হোল জোড়া তৈরি করা যেতে পারে, তবে বেশিরভাগ e–h জোড়া ধ্বংস হয়ে যাবে এবং লেজারের স্পটটি যেকোনও ইলেক্ট্রোড থেকে দূরে অবস্থিত অঞ্চলে পড়লে কোন ফটোভোলটাইক প্রভাব পরিলক্ষিত হয় না। লেজার স্পটটিকে অ্যানোড ইলেক্ট্রোডে নিয়ে যাওয়া, I-অক্ষের সমান্তরাল IV বক্ররেখা ক্রমবর্ধমান লেজারের তীব্রতার সাথে উপরের দিকে চলে যায় (চিত্র 1c)। অনুরূপ অন্তর্নির্মিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র অ্যানোডে ধাতু-সুপারকন্ডাক্টর জংশনে বিদ্যমান। যাইহোক, ধাতব ইলেক্ট্রোড এই সময় পরীক্ষা পদ্ধতির ইতিবাচক সীসার সাথে সংযোগ করে। লেজার দ্বারা উত্পাদিত গর্তগুলিকে অ্যানোড সীসার দিকে ঠেলে দেওয়া হয় এবং এইভাবে একটি ইতিবাচক ভোক পরিলক্ষিত হয়। এখানে উপস্থাপিত ফলাফলগুলি শক্তিশালী প্রমাণ দেয় যে সুপারকন্ডাক্টর থেকে ধাতব ইলেক্ট্রোডের দিকে নির্দেশ করে এমন একটি ইন্টারফেস সম্ভাবনা রয়েছে।
YBa2Cu3O6.96 সিরামিকের 300 K-এ ফটোভোলটাইক প্রভাব চিত্র 1e–g-এ দেখানো হয়েছে। হালকা আলোকসজ্জা ছাড়া, নমুনার IV বক্ররেখা হল একটি সরল রেখা যা মূলকে অতিক্রম করে। এই সরলরেখাটি মূলের সমান্তরালে উপরের দিকে চলে যায় এবং ক্যাথোড লিডগুলিতে লেজারের তীব্রতা বিকিরণ করে (চিত্র 1e)। একটি ফটোভোলটাইক ডিভাইসের জন্য আগ্রহের দুটি সীমিত ক্ষেত্রে আছে। শর্ট-সার্কিট অবস্থা ঘটে যখন V = 0। এই ক্ষেত্রে কারেন্টকে শর্ট সার্কিট কারেন্ট (Isc) বলা হয়। দ্বিতীয় সীমাবদ্ধ কেস হল ওপেন-সার্কিট অবস্থা (Voc) যা R→∞ বা কারেন্ট শূন্য হলে ঘটে। চিত্র 1e স্পষ্টভাবে দেখায় যে Voc ইতিবাচক এবং ক্রমবর্ধমান আলোর তীব্রতার সাথে বৃদ্ধি পায়, 50 K এ প্রাপ্ত ফলাফলের বিপরীতে; যখন একটি নেতিবাচক Isc আলোর আলোকসজ্জার সাথে মাত্রায় বৃদ্ধি লক্ষ্য করা যায়, সাধারণ সৌর কোষের একটি সাধারণ আচরণ।
একইভাবে, যখন লেজারের রশ্মি ইলেক্ট্রোড থেকে অনেক দূরে অবস্থিত, তখন V(I) বক্ররেখা লেজারের তীব্রতা থেকে স্বতন্ত্র থাকে এবং সেখানে কোনো ফটোভোলটাইক প্রভাব দেখা যায় না (চিত্র 1f)। 50 K এ পরিমাপের অনুরূপ, IV বক্ররেখা বিপরীত দিকে চলে যায় কারণ অ্যানোড ইলেক্ট্রোড বিকিরণিত হয় (চিত্র 1g)। এই YBCO-Ag পেস্ট সিস্টেমের জন্য প্রাপ্ত এই সমস্ত ফলাফল নমুনার বিভিন্ন অবস্থানে বিকিরিত লেজার সহ 300 K এ 50 K এ পর্যবেক্ষণ করা একটি ইন্টারফেস সম্ভাবনার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
কুপার জোড়ায় বেশিরভাগ ইলেক্ট্রন ঘনীভূত হয় সুপারকন্ডাক্টিং YBCO এর ট্রানজিশন তাপমাত্রা Tc এর নিচে। ধাতব ইলেক্ট্রোডে থাকাকালীন, সমস্ত ইলেকট্রন একবচনে থাকে। ধাতব-সুপারকন্ডাক্টর ইন্টারফেসের আশেপাশে একবচন ইলেকট্রন এবং কুপার জোড়া উভয়ের জন্য একটি বড় ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্ট রয়েছে। ধাতব পদার্থে সংখ্যাগরিষ্ঠ-বাহক একক ইলেকট্রনগুলি সুপারকন্ডাক্টর অঞ্চলে ছড়িয়ে পড়বে, যেখানে YBCO অঞ্চলে সংখ্যাগরিষ্ঠ-বাহক কুপার-জোড়াগুলি ধাতব অঞ্চলে ছড়িয়ে পড়বে। কুপার জোড়া বেশি চার্জ বহন করে এবং YBCO থেকে ধাতব অঞ্চলে একক ইলেকট্রনের চেয়ে বৃহত্তর গতিশীলতা থাকায়, ইতিবাচক চার্জযুক্ত পরমাণুগুলি পিছনে পড়ে থাকে, যার ফলে স্পেস চার্জ অঞ্চলে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি হয়। এই বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দিকটি পরিকল্পিত চিত্র চিত্র 1d-এ দেখানো হয়েছে। স্পেস চার্জ অঞ্চলের কাছে ঘটনা ফোটন আলোকসজ্জা ইহ জোড়া তৈরি করতে পারে যেগুলিকে আলাদা করা হবে এবং বিপরীত-পক্ষপাতের দিকে একটি ফটোকারেন্ট তৈরি করা হবে। যত তাড়াতাড়ি ইলেকট্রন বিল্ড-ইন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র থেকে বেরিয়ে আসে, তারা জোড়ায় ঘনীভূত হয় এবং প্রতিরোধ ছাড়াই অন্য ইলেক্ট্রোডে প্রবাহিত হয়। এই ক্ষেত্রে, ভোক পূর্ব-সেট পোলারিটির বিপরীত এবং একটি নেতিবাচক মান প্রদর্শন করে যখন লেজার রশ্মি ঋণাত্মক ইলেক্ট্রোডের চারপাশের এলাকা নির্দেশ করে। Voc-এর মান থেকে, ইন্টারফেস জুড়ে সম্ভাব্যতা অনুমান করা যেতে পারে: দুটি ভোল্টেজ লিড d-এর মধ্যে দূরত্ব হল ~5 × 10−3 m, ধাতু-সুপারকন্ডাক্টর ইন্টারফেসের পুরুত্ব, di, মাত্রার একই ক্রম হওয়া উচিত YBCO সুপারকন্ডাক্টর (~1 nm) 19,20 এর সুসংগত দৈর্ঘ্য হিসাবে, Voc = 0.03 mV এর মান নিন, সম্ভাব্য ধাতব-সুপারকন্ডাক্টর ইন্টারফেসে Vms কে 50 K-এ ~10−11 V হিসাবে মূল্যায়ন করা হয় যার লেজারের তীব্রতা 502 mW/cm2, সমীকরণ ব্যবহার করে,
আমরা এখানে জোর দিতে চাই যে ফটো-প্ররোচিত ভোল্টেজ ফটো তাপীয় প্রভাব দ্বারা ব্যাখ্যা করা যায় না। এটি পরীক্ষামূলকভাবে প্রতিষ্ঠিত হয়েছে যে সুপারকন্ডাক্টর YBCO-এর Seebeck সহগ হল Ss = 021। তামার সীসার তারের জন্য Seebeck সহগ হল SCu = 0.34–1.15 μV/K3 এর পরিসরে। লেজারের স্থানে তামার তারের তাপমাত্রা 0.06 K দ্বারা বাড়ানো যেতে পারে এবং সর্বাধিক লেজারের তীব্রতা 50 K-এ উপলব্ধ। এটি 6.9 × 10−8 V এর থার্মোইলেকট্রিক সম্ভাব্যতা তৈরি করতে পারে যা তিন অর্ডারের চেয়ে ছোট। চিত্র 1 (ক) এ প্রাপ্ত Voc এটা স্পষ্ট যে থার্মোইলেক্ট্রিক প্রভাব পরীক্ষামূলক ফলাফল ব্যাখ্যা করার জন্য খুব ছোট। প্রকৃতপক্ষে, লেজার বিকিরণের কারণে তাপমাত্রার তারতম্য এক মিনিটেরও কম সময়ে অদৃশ্য হয়ে যাবে যাতে তাপীয় প্রভাবের অবদানকে নিরাপদে উপেক্ষা করা যায়।
ঘরের তাপমাত্রায় YBCO এর এই ফোটোভোলটাইক প্রভাবটি প্রকাশ করে যে এখানে একটি ভিন্ন চার্জ বিভাজন প্রক্রিয়া জড়িত। সাধারণ অবস্থায় সুপারকন্ডাক্টিং ওয়াইবিসিও হল একটি পি-টাইপ ম্যাটেরিয়াল যার ছিদ্র 22,23 চার্জ বাহক হিসাবে, যখন ধাতব Ag-পেস্টে একটি এন-টাইপ উপাদানের বৈশিষ্ট্য রয়েছে। পিএন জংশনের মতোই, সিলভার পেস্টে ইলেকট্রনের প্রসারণ এবং YBCO সিরামিকের গর্ত একটি অভ্যন্তরীণ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করবে যা ইন্টারফেসে YBCO সিরামিককে নির্দেশ করে (চিত্র 1h)। এই অভ্যন্তরীণ ক্ষেত্রটিই বিচ্ছেদ বল প্রদান করে এবং ঘরের তাপমাত্রায় YBCO-Ag পেস্ট সিস্টেমের জন্য একটি ইতিবাচক Voc এবং ঋণাত্মক Isc-এর দিকে নিয়ে যায়, যেমন চিত্র 1e-এ দেখানো হয়েছে। বিকল্পভাবে, Ag-YBCO একটি p-টাইপ Schottky জংশন গঠন করতে পারে যা উপরে 24 উপস্থাপিত মডেলের মতো একই পোলারিটি সহ একটি ইন্টারফেস সম্ভাবনার দিকে নিয়ে যায়।
YBCO-এর সুপারকন্ডাক্টিং ট্রানজিশনের সময় ফোটোভোলটাইক বৈশিষ্ট্যের বিশদ বিবর্তন প্রক্রিয়া তদন্ত করতে, 80 K-এ নমুনার IV বক্ররেখাগুলি ক্যাথোড ইলেক্ট্রোডে আলোকিত নির্বাচিত লেজারের তীব্রতা দিয়ে পরিমাপ করা হয়েছিল (চিত্র 2)। লেজার বিকিরণ ব্যতীত, নমুনা জুড়ে ভোল্টেজ বর্তমান নির্বিশেষে শূন্যে থাকে, যা 80 K (চিত্র 2a) নমুনার অতিপরিবাহী অবস্থা নির্দেশ করে। 50 K-এ প্রাপ্ত ডেটার মতো, I-অক্ষের সমান্তরাল IV বক্ররেখাগুলি লেজারের তীব্রতা বৃদ্ধির সাথে নিচের দিকে চলে যায় যতক্ষণ না একটি গুরুত্বপূর্ণ মান Pc-এ পৌঁছানো হয়। এই ক্রিটিক্যাল লেজার ইনটেনসিটি (Pc) এর উপরে, সুপারকন্ডাক্টর একটি সুপারকন্ডাক্টিং ফেজ থেকে রেজিস্টিভ ফেজে একটি পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায়; সুপারকন্ডাক্টরে প্রতিরোধের উপস্থিতির কারণে বর্তমানের সাথে ভোল্টেজ বাড়তে শুরু করে। ফলস্বরূপ, IV বক্ররেখা I-অক্ষ এবং V-অক্ষের সাথে ছেদ করতে শুরু করে যা প্রথমে একটি নেতিবাচক Voc এবং একটি ধনাত্মক Isc তৈরি করে। এখন নমুনাটি একটি বিশেষ অবস্থায় আছে বলে মনে হচ্ছে যেখানে Voc এবং Isc-এর পোলারিটি আলোর তীব্রতার প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল; আলোর তীব্রতা খুব কম বৃদ্ধির সাথে Isc ধনাত্মক থেকে ঋণাত্মক এবং Voc নেতিবাচক থেকে ধনাত্মক মানতে রূপান্তরিত হয়, উৎপত্তি অতিক্রম করে (ফটোভোলটাইক বৈশিষ্ট্যের উচ্চ সংবেদনশীলতা, বিশেষ করে Isc-এর মান, আলোক আলোতে আরও স্পষ্টভাবে দেখা যায়। 2খ)। উপলব্ধ সর্বোচ্চ লেজার তীব্রতায়, IV বক্ররেখা একে অপরের সাথে সমান্তরাল হতে চায়, যা YBCO নমুনার স্বাভাবিক অবস্থাকে নির্দেশ করে।
লেজার স্পট কেন্দ্রটি ক্যাথোড ইলেক্ট্রোডের চারপাশে অবস্থিত (চিত্র 1i দেখুন)। ক, YBCO এর IV বক্ররেখা বিভিন্ন লেজারের তীব্রতার সাথে বিকিরণিত। b (শীর্ষ), ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ Voc এবং শর্ট সার্কিট কারেন্ট Isc-এর লেজারের তীব্রতা নির্ভরতা। Isc মানগুলি কম আলোর তীব্রতায় পাওয়া যাবে না (<110 mW/cm2) কারণ IV বক্ররেখাগুলি I-অক্ষের সমান্তরাল হয় যখন নমুনাটি অতিপরিবাহী অবস্থায় থাকে। b (নীচে), লেজারের তীব্রতার একটি ফাংশন হিসাবে ডিফারেনশিয়াল রেজিস্ট্যান্স।
80 K-এ Voc এবং Isc-এর লেজারের তীব্রতা নির্ভরতা চিত্র 2b (শীর্ষ) এ দেখানো হয়েছে। আলোর তীব্রতার তিনটি অঞ্চলে ফটোভোলটাইক বৈশিষ্ট্য আলোচনা করা যেতে পারে। প্রথম অঞ্চলটি 0 এবং Pc-এর মধ্যে, যেখানে YBCO সুপারকন্ডাক্টিং, Voc নেতিবাচক এবং আলোর তীব্রতার সাথে হ্রাস পায় (পরম মান বৃদ্ধি পায়) এবং Pc এ সর্বনিম্ন পৌঁছায়। দ্বিতীয় অঞ্চলটি Pc থেকে অন্য একটি জটিল তীব্রতা P0 পর্যন্ত, যেখানে Voc বৃদ্ধি পায় যখন Isc ক্রমবর্ধমান আলোর তীব্রতার সাথে হ্রাস পায় এবং উভয়ই P0 এ শূন্যে পৌঁছায়। YBCO-এর স্বাভাবিক অবস্থায় না পৌঁছানো পর্যন্ত তৃতীয় অঞ্চলটি P0-এর উপরে। যদিও Voc এবং Isc উভয়ই অঞ্চল 2-এর মতো একইভাবে আলোর তীব্রতার সাথে পরিবর্তিত হয়, তবে তাদের সমালোচনামূলক তীব্রতা P0 এর উপরে বিপরীত মেরুতা রয়েছে। P0 এর তাৎপর্য এই যে কোন ফোটোভোলটাইক প্রভাব নেই এবং চার্জ বিভাজন প্রক্রিয়া এই নির্দিষ্ট পয়েন্টে গুণগতভাবে পরিবর্তিত হয়। YBCO নমুনা আলোর তীব্রতার এই পরিসরে অ-অতিপরিবাহী হয়ে ওঠে কিন্তু স্বাভাবিক অবস্থায় এখনও পৌঁছানো হয়নি।
স্পষ্টতই, সিস্টেমের ফোটোভোলটাইক বৈশিষ্ট্যগুলি YBCO এর সুপারকন্ডাক্টিভিটি এবং এর সুপারকন্ডাক্টিং ট্রানজিশনের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। YBCO এর ডিফারেনশিয়াল রেজিস্ট্যান্স, dV/dI, লেজারের তীব্রতার একটি ফাংশন হিসাবে চিত্র 2b (নীচে) দেখানো হয়েছে। আগেই উল্লেখ করা হয়েছে, কুপার পেয়ার ডিফিউশন পয়েন্টের কারণে ইন্টারফেসে বিল্ড-ইন বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা সুপারকন্ডাক্টর থেকে ধাতুতে। 50 কে-তে পর্যবেক্ষণ করা অনুরূপ, ফটোভোলটাইক প্রভাব 0 থেকে পিসি পর্যন্ত লেজারের তীব্রতা বৃদ্ধির সাথে উন্নত হয়। যখন লেজারের তীব্রতা Pc-এর সামান্য উপরে একটি মান পৌঁছায়, তখন IV বক্ররেখা কাত হতে শুরু করে এবং নমুনার প্রতিরোধ দেখা দিতে শুরু করে, কিন্তু ইন্টারফেস সম্ভাব্যতার পোলারিটি এখনও পরিবর্তিত হয়নি। সুপারকন্ডাক্টিভিটির উপর অপটিক্যাল উত্তেজনার প্রভাব দৃশ্যমান বা কাছাকাছি-আইআর অঞ্চলে তদন্ত করা হয়েছে। যদিও মৌলিক প্রক্রিয়াটি হল কুপার জোড়াগুলিকে ভেঙে ফেলা এবং সুপারকন্ডাক্টিভিটি 25,26কে ধ্বংস করা, কিছু কিছু ক্ষেত্রে সুপারকন্ডাক্টিভিটি ট্রানজিশন 27,28,29 উন্নত করা যেতে পারে, সুপারকন্ডাক্টিভিটির নতুন পর্যায়গুলি এমনকি প্ররোচিত করা যেতে পারে30। Pc-এ সুপারকন্ডাক্টিভিটির অনুপস্থিতি ফটো-প্ররোচিত জোড়া ভাঙার জন্য দায়ী করা যেতে পারে। P0 বিন্দুতে, ইন্টারফেস জুড়ে সম্ভাব্যতা শূন্য হয়ে যায়, ইঙ্গিত করে যে ইন্টারফেসের উভয় পাশে চার্জের ঘনত্ব আলোর আলোকসজ্জার এই বিশেষ তীব্রতার অধীনে একই স্তরে পৌঁছেছে। লেজারের তীব্রতা আরও বৃদ্ধির ফলে আরও কুপার জোড়া ধ্বংস হয়ে যায় এবং YBCO ধীরে ধীরে পি-টাইপ উপাদানে রূপান্তরিত হয়। ইলেক্ট্রন এবং কুপার পেয়ার ডিফিউশনের পরিবর্তে, ইন্টারফেসের বৈশিষ্ট্য এখন ইলেক্ট্রন এবং হোল ডিফিউশন দ্বারা নির্ধারিত হয় যা ইন্টারফেসের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের একটি পোলারিটি রিভার্সালের দিকে নিয়ে যায় এবং ফলস্বরূপ একটি ইতিবাচক Voc (তুলনা করুন চিত্র.1d,h)। খুব উচ্চ লেজারের তীব্রতায়, YBCO-এর ডিফারেনশিয়াল রেজিস্ট্যান্স স্বাভাবিক অবস্থার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ একটি মানকে পরিপূর্ণ করে এবং Voc এবং Isc উভয়ই লেজারের তীব্রতার সাথে রৈখিকভাবে পরিবর্তিত হয় (চিত্র 2b)। এই পর্যবেক্ষণটি প্রকাশ করে যে YBCO-এর স্বাভাবিক অবস্থায় লেজার বিকিরণ আর তার প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং সুপারকন্ডাক্টর-মেটাল ইন্টারফেসের বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করবে না কিন্তু শুধুমাত্র ইলেক্ট্রন-হোল জোড়ার ঘনত্ব বাড়াবে।
ফটোভোলটাইক বৈশিষ্ট্যের উপর তাপমাত্রার প্রভাব তদন্ত করতে, ধাতু-সুপারকন্ডাক্টর সিস্টেমটি ক্যাথোডে 502 mW/cm2 তীব্রতার নীল লেজার দিয়ে বিকিরণ করা হয়েছিল। 50 এবং 300 K এর মধ্যে নির্বাচিত তাপমাত্রায় প্রাপ্ত IV বক্ররেখা চিত্র 3a-তে দেওয়া হয়েছে। ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ Voc, শর্ট সার্কিট কারেন্ট Isc এবং ডিফারেনশিয়াল রেজিস্ট্যান্স তারপর এই IV বক্ররেখা থেকে পাওয়া যেতে পারে এবং চিত্র 3b এ দেখানো হয়েছে। হালকা আলোকসজ্জা ছাড়া, বিভিন্ন তাপমাত্রায় পরিমাপ করা সমস্ত IV বক্ররেখা প্রত্যাশিতভাবে উৎপত্তি অতিক্রম করে (চিত্র 3a এর ইনসেট)। যখন সিস্টেমটি তুলনামূলকভাবে শক্তিশালী লেজার রশ্মি (502 mW/cm2) দ্বারা আলোকিত হয় তখন ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে IV বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়। নিম্ন তাপমাত্রায় IV বক্ররেখাগুলি Voc-এর ঋণাত্মক মান সহ I-অক্ষের সমান্তরাল সরলরেখা। এই বক্ররেখাটি ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে উপরের দিকে চলে যায় এবং ক্রিটিক্যাল তাপমাত্রায় Tcp (চিত্র 3a (শীর্ষ)) একটি অশূন্য ঢাল সহ একটি লাইনে পরিণত হয়। মনে হচ্ছে সমস্ত IV বৈশিষ্ট্যযুক্ত বক্ররেখা তৃতীয় চতুর্ভুজের একটি বিন্দুর চারপাশে ঘোরে। Voc একটি ঋণাত্মক মান থেকে একটি ধনাত্মক একটিতে বৃদ্ধি পায় যখন Isc একটি ধনাত্মক থেকে একটি ঋণাত্মক মানতে হ্রাস পায়। YBCO-এর মূল সুপারকন্ডাক্টিং ট্রানজিশন তাপমাত্রা Tc-এর উপরে, IV বক্ররেখা তাপমাত্রার সাথে ভিন্নভাবে পরিবর্তিত হয় (চিত্র 3a এর নীচে)। প্রথমত, IV বক্ররেখার ঘূর্ণন কেন্দ্র প্রথম চতুর্ভুজে চলে যায়। দ্বিতীয়ত, ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে Voc কমতে থাকে এবং Isc বৃদ্ধি পায় (চিত্র 3b এর শীর্ষে)। তৃতীয়ত, IV বক্ররেখার ঢাল তাপমাত্রার সাথে রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায় যার ফলে YBCO (চিত্র 3b এর নীচে) প্রতিরোধের একটি ইতিবাচক তাপমাত্রা সহগ হয়।
502 mW/cm2 লেজার আলোকসজ্জার অধীনে YBCO-Ag পেস্ট সিস্টেমের জন্য ফটোভোলটাইক বৈশিষ্ট্যের তাপমাত্রা নির্ভরতা।
লেজার স্পট কেন্দ্রটি ক্যাথোড ইলেক্ট্রোডের চারপাশে অবস্থিত (চিত্র 1i দেখুন)। a, IV বক্ররেখা 50 থেকে 90 K (শীর্ষ) এবং 100 থেকে 300 K (নীচ থেকে) যথাক্রমে 5 K এবং 20 K তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে প্রাপ্ত। ইনসেট একটি অন্ধকারে বেশ কয়েকটি তাপমাত্রায় IV বৈশিষ্ট্য দেখায়। সমস্ত বক্ররেখা মূল বিন্দু অতিক্রম করে। b, ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ Voc এবং শর্ট সার্কিট কারেন্ট Isc (শীর্ষ) এবং তাপমাত্রার একটি ফাংশন হিসাবে YBCO (নীচে) এর ডিফারেনশিয়াল রেজিস্ট্যান্স, dV/dI। জিরো রেজিস্ট্যান্স সুপারকন্ডাক্টিং ট্রানজিশন তাপমাত্রা Tcp দেওয়া হয়নি কারণ এটি Tc0 এর খুব কাছাকাছি।
চিত্র 3b থেকে তিনটি গুরুত্বপূর্ণ তাপমাত্রা সনাক্ত করা যেতে পারে: Tcp, যার উপরে YBCO অ-অতিপরিবাহী হয়ে যায়; Tc0, যেখানে Voc এবং Isc উভয়ই শূন্য এবং Tc হয়ে যায়, লেজার বিকিরণ ছাড়াই YBCO-এর আসল সূচনা সুপারকন্ডাক্টিং ট্রানজিশন তাপমাত্রা। Tcp ~ 55 K এর নীচে, লেজার বিকিরণিত YBCO কুপার জোড়া তুলনামূলকভাবে উচ্চ ঘনত্ব সহ সুপারকন্ডাক্টিং অবস্থায় রয়েছে। লেজার ইরেডিয়েশনের প্রভাব হল ফটোভোলটাইক ভোল্টেজ এবং কারেন্ট উৎপাদনের পাশাপাশি কুপার পেয়ারের ঘনত্ব কমিয়ে শূন্য প্রতিরোধী সুপারকন্ডাক্টিং ট্রানজিশন তাপমাত্রা 89 K থেকে ~ 55 K (চিত্র 3b-এর নীচে) কমানো। ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রাও কুপার জোড়া ভেঙে দেয় যার ফলে ইন্টারফেসের সম্ভাবনা কম হয়। ফলস্বরূপ, Voc-এর পরম মান ছোট হয়ে যাবে, যদিও লেজার আলোকসজ্জার একই তীব্রতা প্রয়োগ করা হয়। তাপমাত্রার আরও বৃদ্ধির সাথে ইন্টারফেসের সম্ভাব্যতা ছোট থেকে ছোট হয়ে যাবে এবং Tc0 এ শূন্যে পৌঁছে যাবে। এই বিশেষ বিন্দুতে কোন ফটোভোলটাইক প্রভাব নেই কারণ ফটো-প্ররোচিত ইলেক্ট্রন-হোল জোড়া আলাদা করার জন্য কোন অভ্যন্তরীণ ক্ষেত্র নেই। সম্ভাব্যতার একটি পোলারিটি রিভার্সাল এই গুরুত্বপূর্ণ তাপমাত্রার উপরে ঘটে কারণ Ag পেস্টে বিনামূল্যে চার্জের ঘনত্ব YBCO এর চেয়ে বেশি যা ধীরে ধীরে একটি পি-টাইপ উপাদানে স্থানান্তরিত হয়। এখানে আমরা জোর দিয়ে বলতে চাই যে Voc এবং Isc-এর পোলারিটি রিভার্সাল শূন্য রেজিস্ট্যান্স সুপারকন্ডাক্টিং ট্রানজিশনের পরপরই ঘটে, পরিবর্তনের কারণ যাই হোক না কেন। এই পর্যবেক্ষণটি স্পষ্টভাবে প্রকাশ করে, প্রথমবারের মতো, ধাতু-সুপারকন্ডাক্টর ইন্টারফেস সম্ভাব্যতার সাথে যুক্ত সুপারকন্ডাক্টিভিটি এবং ফটোভোলটাইক প্রভাবগুলির মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক। সুপারকন্ডাক্টর-স্বাভাবিক ধাতু ইন্টারফেস জুড়ে এই সম্ভাবনার প্রকৃতি গত কয়েক দশক ধরে একটি গবেষণা ফোকাস হয়েছে কিন্তু উত্তর পাওয়ার জন্য এখনও অনেক প্রশ্ন অপেক্ষা করছে। ফোটোভোলটাইক প্রভাবের পরিমাপ এই গুরুত্বপূর্ণ সম্ভাবনার বিশদ বিবরণ (যেমন এর শক্তি এবং মেরুত্ব ইত্যাদি) অন্বেষণ করার জন্য একটি কার্যকর পদ্ধতি হিসাবে প্রমাণিত হতে পারে এবং তাই উচ্চ তাপমাত্রার অতিপরিবাহী প্রক্সিমিটি প্রভাবের উপর আলোকপাত করে।
Tc0 থেকে Tc পর্যন্ত তাপমাত্রার আরও বৃদ্ধি কুপার জোড়ার একটি ছোট ঘনত্ব এবং ইন্টারফেসের সম্ভাবনা বৃদ্ধি করে এবং ফলস্বরূপ বৃহত্তর ভোকের দিকে নিয়ে যায়। Tc-এ Cooper জোড়ার ঘনত্ব শূন্য হয়ে যায় এবং ইন্টারফেসে বিল্ড-ইন সম্ভাবনা সর্বোচ্চে পৌঁছে যায়, যার ফলে সর্বাধিক Voc এবং সর্বনিম্ন Isc হয়। এই তাপমাত্রা পরিসরে Voc এবং Isc (পরম মান) এর দ্রুত বৃদ্ধি সুপারকন্ডাক্টিং ট্রানজিশনের সাথে মিলে যায় যা 502 mW/cm2 তীব্রতার লেজার বিকিরণ দ্বারা ΔT ~ 3 K থেকে ~ 34 K পর্যন্ত প্রসারিত হয় (চিত্র 3b)। Tc-এর উপরে স্বাভাবিক অবস্থায়, ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ Voc তাপমাত্রার সাথে হ্রাস পায় (চিত্র 3b-এর উপরে), pn জংশন 31,32,33 ভিত্তিক সাধারণ সৌর কোষের জন্য Voc-এর রৈখিক আচরণের অনুরূপ। যদিও তাপমাত্রার সাথে Voc-এর পরিবর্তনের হার (−dVoc/dT), যা লেজারের তীব্রতার উপর দৃঢ়ভাবে নির্ভর করে, তা সাধারণ সৌর কোষের তুলনায় অনেক ছোট, YBCO-Ag জংশনের জন্য Voc-এর তাপমাত্রার গুণাঙ্কের মাত্রা একই রকম। সৌর কোষের। একটি সাধারণ সৌর কোষ ডিভাইসের জন্য একটি pn জংশনের লিকেজ কারেন্ট তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায়, যার ফলে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে Voc হ্রাস পায়। এই Ag-সুপারকন্ডাক্টর সিস্টেমের জন্য পর্যবেক্ষণ করা রৈখিক IV বক্ররেখা, প্রথমত খুব ছোট ইন্টারফেস সম্ভাব্যতার কারণে এবং দ্বিতীয়ত দুটি হেটারোজংশনের পিছনের থেকে পিছনের সংযোগের কারণে, ফুটো কারেন্ট নির্ধারণ করা কঠিন করে তোলে। তবুও, এটা খুব সম্ভব যে ফুটো বর্তমানের একই তাপমাত্রা নির্ভরতা আমাদের পরীক্ষায় পর্যবেক্ষণ করা Voc আচরণের জন্য দায়ী। সংজ্ঞা অনুসারে, Isc হল Voc কে ক্ষতিপূরণ দেওয়ার জন্য একটি ঋণাত্মক ভোল্টেজ তৈরি করার জন্য প্রয়োজনীয় বর্তমান যাতে মোট ভোল্টেজ শূন্য হয়। তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে Voc ছোট হয়ে যায় যাতে ঋণাত্মক ভোল্টেজ তৈরি করতে কম কারেন্টের প্রয়োজন হয়। অধিকন্তু, Tc (চিত্র 3b এর নীচে) তাপমাত্রার সাথে YBCO এর প্রতিরোধ রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায়, যা উচ্চ তাপমাত্রায় Isc-এর ছোট পরম মানকেও অবদান রাখে।
লক্ষ্য করুন যে ডুমুর 2,3 এ দেওয়া ফলাফলগুলি ক্যাথোড ইলেক্ট্রোডের চারপাশে লেজার বিকিরণ দ্বারা প্রাপ্ত হয়। অ্যানোডে অবস্থিত লেজার স্পট সহ পরিমাপগুলিও পুনরাবৃত্তি করা হয়েছে এবং অনুরূপ IV বৈশিষ্ট্য এবং ফটোভোলটাইক বৈশিষ্ট্যগুলি পরিলক্ষিত হয়েছে ব্যতীত এই ক্ষেত্রে Voc এবং Isc-এর মেরুতা বিপরীত হয়েছে। এই সমস্ত ডেটা ফটোভোলটাইক প্রভাবের জন্য একটি প্রক্রিয়ার দিকে নিয়ে যায়, যা সুপারকন্ডাক্টর-মেটাল ইন্টারফেসের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত।
সংক্ষেপে, লেজার ইরেডিয়েটেড সুপারকন্ডাক্টিং YBCO-Ag পেস্ট সিস্টেমের IV বৈশিষ্ট্যগুলি তাপমাত্রা এবং লেজারের তীব্রতার ফাংশন হিসাবে পরিমাপ করা হয়েছে। উল্লেখযোগ্য ফটোভোলটাইক প্রভাব 50 থেকে 300 K এর তাপমাত্রা পরিসরে পরিলক্ষিত হয়েছে। এটি পাওয়া গেছে যে ফোটোভোলটাইক বৈশিষ্ট্যগুলি YBCO সিরামিকের সুপারকন্ডাক্টিভিটির সাথে দৃঢ়ভাবে সম্পর্কযুক্ত। Voc এবং Isc-এর একটি পোলারিটি রিভার্সাল ফটো-ইনডিউসড সুপারকন্ডাক্টিং থেকে নন-সুপারকন্ডাক্টিং ট্রানজিশনের পরপরই ঘটে। স্থির লেজারের তীব্রতায় পরিমাপ করা Voc এবং Isc-এর তাপমাত্রা নির্ভরতা একটি গুরুত্বপূর্ণ তাপমাত্রায় একটি স্বতন্ত্র পোলারিটি রিভার্সাল দেখায় যার উপরে নমুনাটি প্রতিরোধী হয়ে ওঠে। নমুনার বিভিন্ন অংশে লেজার স্পটটি সনাক্ত করে, আমরা দেখাই যে ইন্টারফেস জুড়ে একটি বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা রয়েছে, যা ফটো-প্ররোচিত ইলেক্ট্রন-হোল জোড়াগুলির জন্য বিচ্ছেদ বল প্রদান করে। এই ইন্টারফেস সম্ভাব্যতা YBCO থেকে ধাতব ইলেক্ট্রোডে নির্দেশ করে যখন YBCO সুপারকন্ডাক্টিং হয় এবং নমুনাটি ননসুপারকন্ডাক্টিং হয়ে গেলে বিপরীত দিকে চলে যায়। সম্ভাবনার উৎপত্তি স্বাভাবিকভাবেই মেটাল-সুপারকন্ডাক্টর ইন্টারফেসে প্রক্সিমিটি ইফেক্টের সাথে যুক্ত হতে পারে যখন YBCO সুপারকন্ডাক্টিং হয় এবং 502 mW/cm2 লেজারের তীব্রতার সাথে 50 K-এ ~10−8 mV অনুমান করা হয়। একটি পি-টাইপ উপাদান YBCO-এর সাথে স্বাভাবিক অবস্থায় একটি n-টাইপ উপাদান Ag-পেস্টের সাথে যোগাযোগ একটি আধা-pn সংযোগ তৈরি করে যা উচ্চ তাপমাত্রায় YBCO সিরামিকের ফটোভোলটাইক আচরণের জন্য দায়ী। উপরের পর্যবেক্ষণগুলি উচ্চ তাপমাত্রার সুপারকন্ডাক্টিং YBCO সিরামিকগুলিতে PV প্রভাবের উপর আলোকপাত করে এবং দ্রুত প্যাসিভ লাইট ডিটেক্টর এবং একক ফোটন ডিটেক্টরের মতো অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসগুলিতে নতুন অ্যাপ্লিকেশনের পথ প্রশস্ত করে।
ফটোভোলটাইক প্রভাব পরীক্ষাগুলি 0.52 মিমি পুরুত্ব এবং 8.64 × 2.26 মিমি 2 আয়তক্ষেত্রাকার আকৃতির একটি YBCO সিরামিক নমুনায় সঞ্চালিত হয়েছিল এবং 1.25 মিমি ব্যাসার্ধের লেজার স্পট আকারের সাথে অবিচ্ছিন্ন তরঙ্গ নীল-লেজার (λ = 450 nm) দ্বারা আলোকিত হয়েছিল। পাতলা ফিল্মের নমুনার পরিবর্তে বাল্ক ব্যবহার করা আমাদের সাবস্ট্রেট 6,7 এর জটিল প্রভাব মোকাবেলা না করেই সুপারকন্ডাক্টরের ফটোভোলটাইক বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করতে সক্ষম করে। অধিকন্তু, বাল্ক উপাদান তার সহজ প্রস্তুতি পদ্ধতি এবং অপেক্ষাকৃত কম খরচের জন্য উপযোগী হতে পারে। তামার সীসার তারগুলি YBCO নমুনার সাথে সিলভার পেস্টের সাথে সংযুক্ত থাকে যা প্রায় 1 মিমি ব্যাসের চারটি বৃত্তাকার ইলেক্ট্রোড তৈরি করে। দুটি ভোল্টেজ ইলেক্ট্রোডের মধ্যে দূরত্ব প্রায় 5 মিমি। কোয়ার্টজ ক্রিস্টাল উইন্ডো সহ কম্পনের নমুনা ম্যাগনেটোমিটার (ভার্সাল্যাব, কোয়ান্টাম ডিজাইন) ব্যবহার করে নমুনার IV বৈশিষ্ট্যগুলি পরিমাপ করা হয়েছিল। IV বক্ররেখা পেতে স্ট্যান্ডার্ড চার-তারের পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়েছিল। ইলেক্ট্রোডের আপেক্ষিক অবস্থান এবং লেজার স্পট চিত্র 1i এ দেখানো হয়েছে।
এই নিবন্ধটি কীভাবে উদ্ধৃত করবেন: ইয়াং, এফ. এট আল। সুপারকন্ডাক্টিং YBa2Cu3O6.96 সিরামিকগুলিতে ফটোভোলটাইক প্রভাবের উত্স। বিজ্ঞান Rep. 5, 11504; doi: 10.1038/srep11504 (2015)।
Chang, CL, Kleinhammes, A., Moulton, WG & Testardi, YBa2Cu3O7 এ LR প্রতিসাম্য-নিষিদ্ধ লেজার-প্ররোচিত ভোল্টেজ। ফিজ। রেভ. বি 41, 11564–11567 (1990)।
Kwok, HS, Zheng, JP & Dong, Y-Ba-Cu-O-তে অস্বাভাবিক ফটোভোলটাইক সংকেতের SY উৎপত্তি। ফিজ। Rev. B 43, 6270–6272 (1991)।
Wang, LP, Lin, JL, Feng, QR এবং Wang, সুপারকন্ডাক্টিং Bi-Sr-Ca-Cu-O-এর লেজার-প্ররোচিত ভোল্টেজের GW পরিমাপ। ফিজ। Rev. B 46, 5773–5776 (1992)।
টেট, কেএল, এট আল। YBa2Cu3O7-x এর রুম-তাপমাত্রার ফিল্মে ক্ষণস্থায়ী লেজার-প্ররোচিত ভোল্টেজ। জে অ্যাপল ফিজ। 67, 4375–4376 (1990)।
Kwok, HS & Zheng, JP YBa2Cu3O7 এ অস্বাভাবিক ফটোভোলটাইক প্রতিক্রিয়া। ফিজ। Rev. B 46, 3692–3695 (1992)।
Muraoka, Y., Muramatsu, T., Yamaura, J. & Hiroi, Z. একটি অক্সাইড হেটেরোস্ট্রাকচারে YBa2Cu3O7−x-এ ফটোজেনারেটেড হোল ক্যারিয়ার ইনজেকশন। আবেদন ফিজ। লেট. 85, 2950-2952 (2004)।
আসাকুরা, ডি. এট আল। হালকা আলোকসজ্জার অধীনে YBa2Cu3Oy পাতলা ছায়াছবির ফটো নির্গমন অধ্যয়ন। ফিজ। রেভ. লেট। 93, 247006 (2004)।
ইয়াং, এফ. এট আল। YBa2Cu3O7-δ/SrTiO3 এর ফোটোভোলটাইক প্রভাব :Nb হেটেরোজাংশন বিভিন্ন অক্সিজেনের আংশিক চাপে অ্যানিলড। মেটার লেট. 130, 51-53 (2014)।
আমিনভ, বিএ এবং অন্যান্য। Yb(Y)Ba2Cu3O7-x একক স্ফটিকের মধ্যে দ্বি-ব্যবধান গঠন। জে. সুপারকন্ড। 7, 361-365 (1994)।
Kabanov, VV, Demsar, J., Podobnik, B. & Mihailovic, D. Quasiparticle রিলাক্সেশন ডাইনামিকস ইন সুপারকন্ডাক্টর বিভিন্ন গ্যাপ স্ট্রাকচার সহ: YBa2Cu3O7-δ এর উপর তত্ত্ব এবং পরীক্ষা। ফিজ। Rev. B 59, 1497–1506 (1999)।
Sun, JR, Xiong, CM, Zhang, YZ & Shen, BG YBa2Cu3O7-δ/SrTiO3 :Nb হেটেরোজংশনের সংশোধনকারী বৈশিষ্ট্য। আবেদন ফিজ। লেট. 87, 222501 (2005)।
কামারাস, কে., পোর্টার, সিডি, ডস, এমজি, হের, এসএল এবং ট্যানার, ডিবি এক্সিটোনিক শোষণ এবং YBa2Cu3O7-δ এ সুপারকন্ডাক্টিভিটি। ফিজ। রেভ. লেট। 59, 919-922 (1987)।
Yu, G., Heeger, AJ & Stucky, G. YBa2Cu3O6.3-এর অর্ধপরিবাহী একক স্ফটিকের মধ্যে ক্ষণস্থায়ী আলোকপ্রবাহিত পরিবাহিতা: ফটোইন্ডুসড মেটালিক স্টেট এবং ফটোইন্ডুসড সুপারকন্ডাক্টিভিটির জন্য অনুসন্ধান করুন। সলিড স্টেট কমিউন। 72, 345-349 (1989)।
ম্যাকমিলান, সুপারকন্ডাক্টিং প্রক্সিমিটি এফেক্টের WL টানেলিং মডেল। ফিজ। রেভ. 175, 537-542 (1968)।
গুয়েরন, এস. এট আল। একটি মেসোস্কোপিক দৈর্ঘ্য স্কেলে সুপারকন্ডাক্টিং প্রক্সিমিটি ইফেক্ট অনুসন্ধান করা হয়। ফিজ। রেভ. লেট। 77, 3025-3028 (1996)।
Annunziata, G. & Manske, D. ননসেন্ট্রোসিমেট্রিক সুপারকন্ডাক্টরের সাথে প্রক্সিমিটি ইফেক্ট। ফিজ। Rev. B 86, 17514 (2012)।
কিউ, এফএম এবং অন্যান্য। Pb-Bi2Te3 হাইব্রিড কাঠামোতে শক্তিশালী সুপারকন্ডাক্টিং প্রক্সিমিটি প্রভাব। বিজ্ঞান Rep. 2, 339 (2012)।
চ্যাপিন, ডিএম, ফুলার, সিএস এবং পিয়ারসন, জিএল সৌর বিকিরণকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করার জন্য একটি নতুন সিলিকন পিএন জংশন ফটোসেল। জে অ্যাপ। ফিজ। 25, 676-677 (1954)।
Tomimoto, K. Zn- বা Ni-doped YBa2Cu3O6.9 একক স্ফটিকের সুপারকন্ডাক্টিং কোহেরেন্স দৈর্ঘ্যের উপর অপরিষ্কার প্রভাব। ফিজ। রেভ. বি 60, 114-117 (1999)।
Ando, Y. & Segawa, K. ম্যাগনেটোরেসিস্ট্যান্স অফ টুইনড YBa2Cu3Oy একক স্ফটিক ডোপিংয়ের বিস্তৃত পরিসরে: সমন্বয় দৈর্ঘ্যের অস্বাভাবিক গর্ত-ডোপিং নির্ভরতা। ফিজ। রেভ. লেট। 88, 167005 (2002)।
Obertelli, SD & Cooper, JR সিস্টেমেটিক্স উচ্চ-T, অক্সাইডের তাপবিদ্যুৎ শক্তিতে। ফিজ। Rev. B 46, 14928–14931, (1992)।
সুগাই, এস. এট আল। বাহক-ঘনত্ব-নির্ভর ভরবেগ স্থানান্তর সুসংগত শিখর এবং পি-টাইপ উচ্চ-Tc সুপারকন্ডাক্টরে LO ফোনন মোড। ফিজ। Rev. B 68, 184504 (2003)।
নজিমা, টি. এট আল। ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কৌশল ব্যবহার করে YBa2Cu3Oy পাতলা ফিল্মে গর্ত হ্রাস এবং ইলেক্ট্রন জমা: একটি এন-টাইপ ধাতব অবস্থার প্রমাণ। ফিজ। রেভ. বি 84, 020502 (2011)।
Tung, RT স্কটকি বাধা উচ্চতা পদার্থবিদ্যা এবং রসায়ন. আবেদন ফিজ। লেট. 1, 011304 (2014)।
সাই-হালাসজ, GA, Chi, CC, Denenstein, A. & Langenberg, DN Effects of Dynamic External Pair Breaking in Superconducting Films. ফিজ। রেভ. লেট। 33, 215-219 (1974)।
নিভা, জি. এট আল। সুপারকন্ডাক্টিভিটির ফটো-ইন্ডুসড এনহান্সমেন্ট। আবেদন ফিজ। লেট. 60, 2159-2161 (1992)।
কুডিনভ, VI এবং অন্যান্য। ধাতব এবং সুপারকন্ডাক্টিং পর্যায়গুলির দিকে ফটোডোপিংয়ের পদ্ধতি হিসাবে YBa2Cu3O6+x ফিল্মে অবিরাম ফটোকন্ডাক্টিভিটি। ফিজ। Rev. B 14, 9017–9028 (1993)।
মানকোস্কি, আর. এট আল। YBa2Cu3O6.5 এ বর্ধিত সুপারকন্ডাক্টিভিটির ভিত্তি হিসেবে ননলাইনার জালির গতিবিদ্যা। প্রকৃতি 516, 71–74 (2014)।
ফাউস্টি, ডি. এট আল। একটি স্ট্রাইপ-অর্ডার কাপরেটে আলো-প্ররোচিত সুপারকন্ডাক্টিভিটি। বিজ্ঞান 331, 189–191 (2011)।
এল-আদাউই, এমকে এবং আল-নুয়াইম, আইএ একটি সৌর কোষের জন্য VOC-এর তাপমাত্রা কার্যকরী নির্ভরতা তার দক্ষতার নতুন পদ্ধতির সাথে সম্পর্কিত। বিশুদ্ধকরণ 209, 91-96 (2007)।
ভার্নন, এসএম এবং অ্যান্ডারসন, ডব্লিউএ স্কোটকি-ব্যারিয়ার সিলিকন সোলার সেলগুলিতে তাপমাত্রার প্রভাব। আবেদন ফিজ। লেট. 26, 707 (1975)।
Katz, EA, Faiman, D. & Tuladhar, SM অপারেটিং অবস্থার অধীনে পলিমার-ফুলেরিন সৌর কোষের ফটোভোলটাইক ডিভাইস পরামিতির জন্য তাপমাত্রা নির্ভরতা। জে অ্যাপল ফিজ। 90, 5343–5350 (2002)।
এই কাজটি চীনের ন্যাশনাল ন্যাচারাল সায়েন্স ফাউন্ডেশন (অনুদান নং 60571063), হেনান প্রদেশ, চীনের মৌলিক গবেষণা প্রকল্প (অনুদান নং 122300410231) দ্বারা সমর্থিত হয়েছে।
FY কাগজের পাঠ্য লিখেছে এবং MYH YBCO সিরামিক নমুনা প্রস্তুত করেছে। FY এবং MYH পরীক্ষা সঞ্চালিত এবং ফলাফল বিশ্লেষণ. এফজিসি প্রকল্পের নেতৃত্ব দিয়েছে এবং তথ্যের বৈজ্ঞানিক ব্যাখ্যা করেছে। সমস্ত লেখক পাণ্ডুলিপি পর্যালোচনা.
এই কাজটি ক্রিয়েটিভ কমন্স অ্যাট্রিবিউশন 4.0 আন্তর্জাতিক লাইসেন্সের অধীনে লাইসেন্সপ্রাপ্ত। এই নিবন্ধের চিত্র বা অন্যান্য তৃতীয় পক্ষের উপাদান নিবন্ধের ক্রিয়েটিভ কমন্স লাইসেন্সে অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে, যদি না ক্রেডিট লাইনে অন্যথায় নির্দেশিত হয়; যদি উপাদানটি ক্রিয়েটিভ কমন্স লাইসেন্সের অধীনে অন্তর্ভুক্ত না হয়, তাহলে ব্যবহারকারীদের উপাদানটি পুনরুত্পাদন করার জন্য লাইসেন্সধারীর কাছ থেকে অনুমতি নিতে হবে। এই লাইসেন্সের একটি অনুলিপি দেখতে, http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ দেখুন
ইয়াং, এফ., হান, এম. এবং চ্যাং, এফ. সুপারকন্ডাক্টিং YBa2Cu3O6.96 সিরামিকে ফটোভোলটাইক প্রভাবের উৎপত্তি। Sci Rep 5, 11504 (2015)। https://doi.org/10.1038/srep11504
একটি মন্তব্য জমা দিয়ে আপনি আমাদের শর্তাবলী এবং সম্প্রদায় নির্দেশিকা মেনে চলতে সম্মত হন৷ আপনি যদি আপত্তিজনক কিছু খুঁজে পান বা যা আমাদের শর্তাবলী বা নির্দেশিকা মেনে চলে না দয়া করে এটি অনুপযুক্ত হিসাবে চিহ্নিত করুন৷
পোস্টের সময়: এপ্রিল-22-2020