പ്രകൃതി ഡോട്ട് കോം സന്ദർശിച്ചതിന് നന്ദി. CSS-ന് പരിമിതമായ പിന്തുണയുള്ള ബ്രൗസർ പതിപ്പാണ് നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. മികച്ച അനുഭവം ലഭിക്കുന്നതിന്, കൂടുതൽ കാലികമായ ബ്രൗസർ ഉപയോഗിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു (അല്ലെങ്കിൽ Internet Explorer-ൽ അനുയോജ്യത മോഡ് ഓഫാക്കുക). അതിനിടയിൽ, തുടർച്ചയായ പിന്തുണ ഉറപ്പാക്കാൻ, ഞങ്ങൾ ശൈലികളും JavaScript ഇല്ലാതെ സൈറ്റ് പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു.
YBCO-യുടെയും YBCO-മെറ്റാലിക് ഇലക്ട്രോഡ് ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെയും സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റിയുമായി നേരിട്ട് ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ബ്ലൂ-ലേസർ പ്രകാശത്താൽ പ്രേരിതമായ 50-നും 300 K-നും ഇടയിലുള്ള YBa2Cu3O6.96 (YBCO) സെറാമിക്സിൽ ശ്രദ്ധേയമായ ഫോട്ടോവോൾട്ടേയിക് പ്രഭാവം ഞങ്ങൾ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നു. YBCO സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗിൽ നിന്ന് റെസിസ്റ്റീവ് അവസ്ഥയിലേക്ക് മാറുമ്പോൾ ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് വോൾട്ടേജ് Voc, ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് കറൻ്റ് Isc എന്നിവയ്ക്ക് ഒരു പോളാരിറ്റി റിവേഴ്സൽ ഉണ്ട്. ഫോട്ടോ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ഇലക്ട്രോൺ-ഹോൾ ജോഡികൾക്ക് വേർതിരിക്കൽ ശക്തി നൽകുന്ന സൂപ്പർകണ്ടക്ടർ-സാധാരണ മെറ്റൽ ഇൻ്റർഫേസിൽ ഉടനീളം ഒരു വൈദ്യുത സാധ്യതയുണ്ടെന്ന് ഞങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. ഈ ഇൻ്റർഫേസ് പൊട്ടൻഷ്യൽ YBCO സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ആയിരിക്കുമ്പോൾ YBCO ൽ നിന്ന് മെറ്റൽ ഇലക്ട്രോഡിലേക്ക് നയിക്കുകയും YBCO നോൺസൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ആകുമ്പോൾ വിപരീത ദിശയിലേക്ക് മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. YBCO സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ആയിരിക്കുമ്പോൾ ലോഹ-സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റർ ഇൻ്റർഫേസിലെ പ്രോക്സിമിറ്റി ഇഫക്റ്റുമായി പൊട്ടൻഷ്യലിൻ്റെ ഉത്ഭവം ഉടനടി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കാം, അതിൻ്റെ മൂല്യം 50 K-ൽ ~10-8 mV ആയി കണക്കാക്കുകയും 502 mW/cm2 ലേസർ തീവ്രതയോടെ കണക്കാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരു പി-ടൈപ്പ് മെറ്റീരിയൽ YBCO സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ ഒരു n-ടൈപ്പ് മെറ്റീരിയൽ Ag-പേസ്റ്റുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് ഉയർന്ന താപനിലയിൽ YBCO സെറാമിക്സിൻ്റെ ഫോട്ടോവോൾട്ടേയിക് സ്വഭാവത്തിന് കാരണമാകുന്ന ഒരു ക്വാസി-പിഎൻ ജംഗ്ഷൻ ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഞങ്ങളുടെ കണ്ടെത്തലുകൾ ഫോട്ടോൺ-ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ പുതിയ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലേക്ക് വഴിയൊരുക്കുകയും സൂപ്പർകണ്ടക്ടർ-മെറ്റൽ ഇൻ്റർഫേസിലെ പ്രോക്സിമിറ്റി ഇഫക്റ്റിലേക്ക് കൂടുതൽ വെളിച്ചം വീശുകയും ചെയ്‌തേക്കാം.
ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സൂപ്പർകണ്ടക്ടറുകളിലെ ഫോട്ടോ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് വോൾട്ടേജ് 1990-കളുടെ തുടക്കത്തിൽ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്, അന്നുമുതൽ വിപുലമായി അന്വേഷിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്, എന്നിട്ടും അതിൻ്റെ സ്വഭാവവും മെക്കാനിസവും 1,2,3,4,5 സ്ഥിരതയില്ലാത്തതാണ്. YBa2Cu3O7-δ (YBCO) നേർത്ത ഫിലിമുകൾ6,7,8, പ്രത്യേകിച്ച്, അതിൻ്റെ ക്രമീകരിക്കാവുന്ന ഊർജ്ജ വിടവ് കാരണം ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് (PV) സെല്ലിൻ്റെ രൂപത്തിൽ തീവ്രമായി പഠിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെ ഉയർന്ന പ്രതിരോധം എല്ലായ്പ്പോഴും ഉപകരണത്തിൻ്റെ കുറഞ്ഞ പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമതയിലേക്ക് നയിക്കുകയും YBCO8 ൻ്റെ പ്രാഥമിക PV ഗുണങ്ങളെ മറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. YBa2Cu3O6.96 (YBCO) സെറാമിക്കിൽ 50 നും 300 K (Tc ~ 90 K) നും ഇടയിൽ ബ്ലൂ-ലേസർ (λ = 450 nm) പ്രകാശത്താൽ പ്രേരിപ്പിച്ച ശ്രദ്ധേയമായ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയിക് പ്രഭാവം ഞങ്ങൾ ഇവിടെ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നു. PV പ്രഭാവം YBCO യുടെ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റിയുമായും YBCO-മെറ്റാലിക് ഇലക്ട്രോഡ് ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ സ്വഭാവവുമായും നേരിട്ട് ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നുവെന്ന് ഞങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. YBCO സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ഘട്ടത്തിൽ നിന്ന് ഒരു റെസിസ്റ്റീവ് അവസ്ഥയിലേക്ക് മാറുമ്പോൾ ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് വോൾട്ടേജ് Voc, ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് കറൻ്റ് Isc എന്നിവയ്ക്ക് ഒരു പോളാരിറ്റി റിവേഴ്സൽ ഉണ്ട്. ഫോട്ടോ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ഇലക്ട്രോൺ-ഹോൾ ജോഡികൾക്ക് വേർതിരിക്കൽ ശക്തി നൽകുന്ന സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റർ-നോർമൽ മെറ്റൽ ഇൻ്റർഫേസിൽ ഉടനീളം ഒരു വൈദ്യുത സാധ്യതയുണ്ടെന്ന് നിർദ്ദേശിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഈ ഇൻ്റർഫേസ് പൊട്ടൻഷ്യൽ YBCO സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ആയിരിക്കുമ്പോൾ YBCO ൽ നിന്ന് മെറ്റൽ ഇലക്ട്രോഡിലേക്ക് നയിക്കുകയും സാമ്പിൾ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് അല്ലാത്തപ്പോൾ വിപരീത ദിശയിലേക്ക് മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. YBCO സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ആയിരിക്കുമ്പോൾ ലോഹ-സൂപ്പർ കണ്ടക്റ്റർ ഇൻ്റർഫേസിലെ പ്രോക്സിമിറ്റി ഇഫക്റ്റുമായി 14,15,16,17 സാധ്യതയുടെ ഉത്ഭവം സ്വാഭാവികമായും ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കാം, അതിൻ്റെ മൂല്യം 50 K-ൽ ~10−8 mV ആയി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, 502 mW ലേസർ തീവ്രതയുണ്ട്. /സെ.മീ2. ഒരു പി-ടൈപ്പ് മെറ്റീരിയൽ YBCO സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ ഒരു n-ടൈപ്പ് മെറ്റീരിയലുമായി സംയോജിപ്പിച്ചാൽ, മിക്കവാറും, ഉയർന്ന താപനിലയിൽ YBCO സെറാമിക്സിൻ്റെ PV സ്വഭാവത്തിന് കാരണമാകുന്ന ഒരു ക്വാസി-pn ജംഗ്ഷൻ രൂപപ്പെടുന്നു. ഞങ്ങളുടെ നിരീക്ഷണങ്ങൾ ഉയർന്ന താപനിലയിലെ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് YBCO സെറാമിക്സിലെ പിവി ഇഫക്റ്റിൻ്റെ ഉത്ഭവത്തെക്കുറിച്ച് കൂടുതൽ വെളിച്ചം വീശുകയും ഫാസ്റ്റ് പാസീവ് ലൈറ്റ് ഡിറ്റക്ടർ പോലുള്ള ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളിൽ അതിൻ്റെ പ്രയോഗത്തിന് വഴിയൊരുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ചിത്രം 1a-c കാണിക്കുന്നത് YBCO സെറാമിക് സാമ്പിളിൻ്റെ IV സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ 50 K. പ്രകാശ പ്രകാശം കൂടാതെ, ഒരു സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് മെറ്റീരിയലിൽ നിന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കാവുന്നതുപോലെ, മാറുന്ന കറൻ്റിനൊപ്പം സാമ്പിളിലുടനീളം വോൾട്ടേജ് പൂജ്യത്തിൽ തുടരും. കാഥോഡിലേക്ക് ലേസർ ബീം നയിക്കപ്പെടുമ്പോൾ വ്യക്തമായ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പ്രഭാവം ദൃശ്യമാകുന്നു (ചിത്രം 1a): I-അക്ഷത്തിന് സമാന്തരമായ IV കർവുകൾ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ലേസർ തീവ്രതയോടെ താഴേക്ക് നീങ്ങുന്നു. വൈദ്യുതധാര ഇല്ലെങ്കിലും (പലപ്പോഴും ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് വോൾട്ടേജ് വോക് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു) നെഗറ്റീവ് ഫോട്ടോ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് വോൾട്ടേജ് ഉണ്ടെന്ന് വ്യക്തമാണ്. IV വക്രത്തിൻ്റെ പൂജ്യം ചരിവ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് സാമ്പിൾ ഇപ്പോഴും ലേസർ പ്രകാശത്തിന് കീഴിൽ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ആണെന്നാണ്.
(a-c), 300 K (e-g). ശൂന്യതയിൽ −10 mA മുതൽ +10 mA വരെയുള്ള കറൻ്റ് സ്വീപ്പ് ചെയ്യുന്നതിലൂടെ V(I) മൂല്യങ്ങൾ ലഭിച്ചു. വ്യക്തതയ്ക്കായി പരീക്ഷണ ഡാറ്റയുടെ ഒരു ഭാഗം മാത്രമേ അവതരിപ്പിച്ചിട്ടുള്ളൂ. a, കാഥോഡിൽ (i) സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന ലേസർ സ്പോട്ട് ഉപയോഗിച്ച് YBCO യുടെ നിലവിലെ വോൾട്ടേജ് സവിശേഷതകൾ അളക്കുന്നു. എല്ലാ IV കർവുകളും തിരശ്ചീന നേർരേഖകളാണ്, സാമ്പിൾ ഇപ്പോഴും ലേസർ വികിരണം ഉപയോഗിച്ച് സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ആണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ലേസർ തീവ്രതയോടെ വക്രം താഴേക്ക് നീങ്ങുന്നു, സീറോ കറൻ്റിലും രണ്ട് വോൾട്ടേജ് ലീഡുകൾക്കിടയിൽ ഒരു നെഗറ്റീവ് പൊട്ടൻഷ്യൽ (Voc) ഉണ്ടെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഈതർ 50 K (b) അല്ലെങ്കിൽ 300 K (f) ൽ സാമ്പിളിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്ത് ലേസർ നയിക്കപ്പെടുമ്പോൾ IV കർവുകൾ മാറ്റമില്ലാതെ തുടരും. ആനോഡ് പ്രകാശിക്കുമ്പോൾ തിരശ്ചീന രേഖ മുകളിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു (സി). 50 കെയിൽ ലോഹ-സൂപ്പർ കണ്ടക്ടർ ജംഗ്ഷൻ്റെ ഒരു സ്കീമാറ്റിക് മോഡൽ d-യിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. കാഥോഡിലും ആനോഡിലും ചൂണ്ടിക്കാണിച്ച ലേസർ ബീം ഉപയോഗിച്ച് അളന്ന 300 കെയിൽ സാധാരണ നിലയിലുള്ള YBCO യുടെ നിലവിലെ വോൾട്ടേജ് സവിശേഷതകൾ യഥാക്രമം e, g എന്നിവയിൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു. 50 കെയിലെ ഫലങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, നേർരേഖകളുടെ പൂജ്യമല്ലാത്ത ചരിവ് YBCO സാധാരണ നിലയിലാണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു; വോക്കിൻ്റെ മൂല്യങ്ങൾ ഒരു വിപരീത ദിശയിൽ പ്രകാശ തീവ്രതയിൽ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു, ഇത് മറ്റൊരു ചാർജ് വേർതിരിക്കൽ സംവിധാനത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. 300 K-ൽ സാധ്യമായ ഇൻ്റർഫേസ് ഘടന hj-ൽ ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, ലീഡുകളുള്ള സാമ്പിളിൻ്റെ യഥാർത്ഥ ചിത്രം.
സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് അവസ്ഥയിൽ ഓക്സിജൻ സമ്പുഷ്ടമായ YBCO അതിൻ്റെ വളരെ ചെറിയ ഊർജ്ജ വിടവ് (ഉദാ) 9,10 കാരണം സൂര്യപ്രകാശത്തിൻ്റെ ഏതാണ്ട് മുഴുവൻ സ്പെക്ട്രം ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയും, അതുവഴി ഇലക്ട്രോൺ-ഹോൾ ജോഡികൾ (e-h) സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഫോട്ടോണുകൾ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ഒരു ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് വോൾട്ടേജ് വോക് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന്, പുനഃസംയോജനം സംഭവിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് ഫോട്ടോ-ജനറേറ്റഡ് ഇഎച്ച് ജോഡികളെ സ്ഥലപരമായി വേർതിരിക്കുന്നത് ആവശ്യമാണ്. ചിത്രം 1i-ൽ സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ കാഥോഡും ആനോഡുമായി ബന്ധപ്പെട്ട നെഗറ്റീവ് വോക്ക്, ലോഹ-സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റർ ഇൻ്റർഫേസിൽ ഉടനീളം ഒരു വൈദ്യുത സാധ്യതയുണ്ടെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ഇലക്ട്രോണുകളെ ആനോഡിലേക്കും കാഥോഡിലേക്കുള്ള ദ്വാരങ്ങളിലേക്കും സ്വീപ്പ് ചെയ്യുന്നു. അങ്ങനെയാണെങ്കിൽ, സൂപ്പർകണ്ടക്ടറിൽ നിന്ന് ആനോഡിലെ മെറ്റൽ ഇലക്ട്രോഡിലേക്ക് പോയിൻ്റ് ചെയ്യാനുള്ള സാധ്യതയും ഉണ്ടായിരിക്കണം. തൽഫലമായി, ആനോഡിന് സമീപമുള്ള സാമ്പിൾ ഏരിയ പ്രകാശിപ്പിച്ചാൽ ഒരു പോസിറ്റീവ് വോക്ക് ലഭിക്കും. കൂടാതെ, ഇലക്ട്രോഡുകളിൽ നിന്ന് അകലെയുള്ള പ്രദേശങ്ങളിലേക്ക് ലേസർ സ്പോട്ട് ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുമ്പോൾ ഫോട്ടോ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് വോൾട്ടേജുകൾ ഉണ്ടാകരുത്. ചിത്രം 1b,c യിൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയുന്നത് തീർച്ചയായും അങ്ങനെയാണ്!.
ലൈറ്റ് സ്പോട്ട് കാഥോഡ് ഇലക്ട്രോഡിൽ നിന്ന് സാമ്പിളിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്തേക്ക് നീങ്ങുമ്പോൾ (ഇൻ്റർഫേസുകളിൽ നിന്ന് ഏകദേശം 1.25 മില്ലിമീറ്റർ അകലെ), ലഭ്യമായ പരമാവധി മൂല്യത്തിലേക്ക് ലേസർ തീവ്രത വർദ്ധിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് IV കർവുകളുടെയും വോക്കിൻ്റെയും വ്യതിയാനം നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയില്ല (ചിത്രം 1 ബി) . സ്വാഭാവികമായും, ഈ ഫലം ഫോട്ടോ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് കാരിയറുകളുടെ പരിമിതമായ ആയുസ്സും സാമ്പിളിലെ വേർതിരിക്കൽ ശക്തിയുടെ അഭാവവുമാണ്. സാമ്പിൾ പ്രകാശിപ്പിക്കുമ്പോഴെല്ലാം ഇലക്ട്രോൺ-ഹോൾ ജോഡികൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും, എന്നാൽ മിക്ക ഇ-എച്ച് ജോഡികളും നശിപ്പിക്കപ്പെടും, ഏതെങ്കിലും ഇലക്ട്രോഡുകളിൽ നിന്ന് അകലെയുള്ള സ്ഥലങ്ങളിൽ ലേസർ സ്പോട്ട് പതിച്ചാൽ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പ്രഭാവം നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നില്ല. ആനോഡ് ഇലക്ട്രോഡുകളിലേക്ക് ലേസർ സ്പോട്ട് നീക്കുന്നത്, I-അക്ഷത്തിന് സമാന്തരമായ IV കർവുകൾ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ലേസർ തീവ്രതയോടെ മുകളിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു (ചിത്രം 1c). ആനോഡിലെ മെറ്റൽ-സൂപ്പർകണ്ടക്ടർ ജംഗ്ഷനിൽ സമാനമായ ബിൽറ്റ്-ഇൻ ഇലക്ട്രിക്കൽ ഫീൽഡ് നിലവിലുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, മെറ്റാലിക് ഇലക്ട്രോഡ് ഇത്തവണ ടെസ്റ്റ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ പോസിറ്റീവ് ലീഡുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു. ലേസർ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ദ്വാരങ്ങൾ ആനോഡ് ലീഡിലേക്ക് തള്ളപ്പെടുകയും അങ്ങനെ ഒരു പോസിറ്റീവ് വോക്ക് നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇവിടെ അവതരിപ്പിച്ച ഫലങ്ങൾ സൂപ്പർകണ്ടക്ടറിൽ നിന്ന് മെറ്റൽ ഇലക്ട്രോഡിലേക്ക് പോയിൻ്റ് ചെയ്യുന്ന ഒരു ഇൻ്റർഫേസ് സാധ്യത ഉണ്ടെന്നതിന് ശക്തമായ തെളിവുകൾ നൽകുന്നു.
300 കെയിൽ YBa2Cu3O6.96 സെറാമിക്സിലെ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പ്രഭാവം ചിത്രം 1e-g ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. പ്രകാശ പ്രകാശം കൂടാതെ, സാമ്പിളിൻ്റെ IV വക്രം ഉത്ഭവത്തെ മറികടക്കുന്ന ഒരു നേർരേഖയാണ്. ഈ നേർരേഖ കാഥോഡ് ലീഡുകളിൽ (ചിത്രം 1e) വികിരണം ചെയ്യുന്ന ലേസർ തീവ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ യഥാർത്ഥമായതിന് സമാന്തരമായി മുകളിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു. ഒരു ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ഉപകരണത്തിന് താൽപ്പര്യമുള്ള രണ്ട് പരിമിതമായ കേസുകൾ ഉണ്ട്. ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് അവസ്ഥ V = 0 ആയിരിക്കുമ്പോൾ സംഭവിക്കുന്നു. ഈ കേസിലെ വൈദ്യുതധാരയെ ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് കറൻ്റ് (Isc) എന്ന് വിളിക്കുന്നു. R→∞ അല്ലെങ്കിൽ കറൻ്റ് പൂജ്യമാകുമ്പോൾ സംഭവിക്കുന്ന ഓപ്പൺ-സർക്യൂട്ട് അവസ്ഥയാണ് (Voc) രണ്ടാമത്തെ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്ന കേസ്. 50 കെയിൽ ലഭിച്ച ഫലത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, വോക്ക് പോസിറ്റീവ് ആണെന്നും പ്രകാശ തീവ്രത വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് വർദ്ധിക്കുന്നുവെന്നും ചിത്രം 1e വ്യക്തമായി കാണിക്കുന്നു; സാധാരണ സൗരകോശങ്ങളുടെ ഒരു സാധാരണ സ്വഭാവമായ ലൈറ്റ് ഇലുമിനേഷൻ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു നെഗറ്റീവ് ഐഎസ്‌സി കാന്തിമാനം വർദ്ധിക്കുന്നതായി നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു.
അതുപോലെ, ഇലക്ട്രോഡുകളിൽ നിന്ന് ദൂരെയുള്ള സ്ഥലങ്ങളിൽ ലേസർ ബീം ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുമ്പോൾ, V(I) വക്രം ലേസർ തീവ്രതയിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമാണ്, കൂടാതെ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പ്രഭാവം ദൃശ്യമാകില്ല (ചിത്രം 1f). 50 കെയിലെ അളവിന് സമാനമായി, ആനോഡ് ഇലക്ട്രോഡ് വികിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നതിനാൽ IV കർവുകൾ വിപരീത ദിശയിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു (ചിത്രം 1g). ഈ YBCO-Ag പേസ്റ്റ് സിസ്റ്റത്തിനായി 300 K-ൽ ലഭിച്ച ഈ ഫലങ്ങളെല്ലാം സാമ്പിളിൻ്റെ വ്യത്യസ്ത സ്ഥാനങ്ങളിൽ ലേസർ വികിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നതും 50 K-ൽ നിരീക്ഷിച്ചതിന് വിപരീതമായ ഇൻ്റർഫേസ് സാധ്യതയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.
മിക്ക ഇലക്ട്രോണുകളും കൂപ്പർ ജോഡികളിൽ ഘനീഭവിക്കുന്നു, YBCO അതിൻ്റെ സംക്രമണ താപനില Tc ന് താഴെയുള്ള സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ചെയ്യുന്നു. ലോഹ ഇലക്ട്രോഡിൽ ആയിരിക്കുമ്പോൾ, എല്ലാ ഇലക്ട്രോണുകളും ഏകവചന രൂപത്തിൽ നിലനിൽക്കും. ലോഹ-സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റർ ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ പരിസരത്ത് ഏകീകൃത ഇലക്ട്രോണുകൾക്കും കൂപ്പർ ജോഡികൾക്കും ഒരു വലിയ സാന്ദ്രത ഗ്രേഡിയൻ്റ് ഉണ്ട്. മെറ്റാലിക് മെറ്റീരിയലിലെ ഭൂരിഭാഗം-കാരിയർ സിംഗുലാർ ഇലക്ട്രോണുകൾ സൂപ്പർകണ്ടക്ടർ മേഖലയിലേക്ക് വ്യാപിക്കും, അതേസമയം YBCO മേഖലയിലെ ഭൂരിപക്ഷ-കാരിയർ കൂപ്പർ-ജോഡികൾ ലോഹ മേഖലയിലേക്ക് വ്യാപിക്കും. കൂപ്പർ ജോഡികൾ കൂടുതൽ ചാർജ്ജുകൾ വഹിക്കുന്നതും സിംഗുലാർ ഇലക്ട്രോണുകളേക്കാൾ വലിയ ചലനശേഷിയുള്ളതുമായ YBCO യിൽ നിന്ന് ലോഹ മേഖലയിലേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നതിനാൽ, പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള ആറ്റങ്ങൾ അവശേഷിക്കുന്നു, ഇത് സ്പേസ് ചാർജ് മേഖലയിൽ ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന് കാരണമാകുന്നു. ഈ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ ദിശ സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം ചിത്രം 1d ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. സ്പേസ് ചാർജ് മേഖലയ്‌ക്ക് സമീപമുള്ള സംഭവ ഫോട്ടോൺ പ്രകാശത്തിന് ഇഎച്ച് ജോഡികൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും, അത് വേർപെടുത്തപ്പെടുകയും റിവേഴ്‌സ്-ബയാസ് ദിശയിൽ ഒരു ഫോട്ടോ കറൻ്റ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും. ഇലക്ട്രോണുകൾ ബിൽറ്റ്-ഇൻ ഇലക്ട്രിക്കൽ ഫീൽഡിൽ നിന്ന് പുറത്തുകടന്ന ഉടൻ, അവ ജോഡികളായി ഘനീഭവിക്കുകയും പ്രതിരോധം കൂടാതെ മറ്റ് ഇലക്ട്രോഡിലേക്ക് ഒഴുകുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, വോക് പ്രീ-സെറ്റ് പോളാരിറ്റിക്ക് വിപരീതമാണ് കൂടാതെ ലേസർ ബീം നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിന് ചുറ്റുമുള്ള പ്രദേശത്തേക്ക് പോയിൻ്റ് ചെയ്യുമ്പോൾ ഒരു നെഗറ്റീവ് മൂല്യം പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു. വോക്കിൻ്റെ മൂല്യത്തിൽ നിന്ന്, ഇൻ്റർഫേസിലുടനീളമുള്ള സാധ്യതകൾ കണക്കാക്കാം: രണ്ട് വോൾട്ടേജ് ലീഡുകൾ d തമ്മിലുള്ള ദൂരം ~5 × 10−3 m ആണ്, ലോഹ-സൂപ്പർ കണ്ടക്ടർ ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ കനം, di, കാന്തിമാനത്തിൻ്റെ അതേ ക്രമം ആയിരിക്കണം. YBCO സൂപ്പർകണ്ടക്ടറിൻ്റെ (~1 nm) 19,20 ൻ്റെ കോഹറൻസ് ദൈർഘ്യം പോലെ, Voc = 0.03 mV യുടെ മൂല്യം എടുക്കുക. ലോഹ-സൂപ്പർ കണ്ടക്ടർ ഇൻ്റർഫേസിലെ Vms, സമവാക്യം ഉപയോഗിച്ച് 502 mW/cm2 ലേസർ തീവ്രതയോടെ 50 K-ൽ ~10−11 V ആയി വിലയിരുത്തപ്പെടുന്നു,
ഫോട്ടോ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് വോൾട്ടേജ് ഫോട്ടോ തെർമൽ ഇഫക്റ്റ് ഉപയോഗിച്ച് വിശദീകരിക്കാൻ കഴിയില്ലെന്ന് ഞങ്ങൾ ഇവിടെ ഊന്നിപ്പറയാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നു. സൂപ്പർകണ്ടക്ടർ YBCO യുടെ സീബെക്ക് കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് Ss = 021 ആണെന്ന് പരീക്ഷണാടിസ്ഥാനത്തിൽ സ്ഥാപിക്കപ്പെട്ടു. കോപ്പർ ലെഡ് വയറുകളുടെ സീബെക്ക് കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് SCu = 0.34-1.15 μV/K3 പരിധിയിലാണ്. ലേസർ സ്പോട്ടിലെ കോപ്പർ വയറിൻ്റെ താപനില ചെറിയ അളവിൽ 0.06 കെ ഉയർത്താൻ കഴിയും, പരമാവധി ലേസർ തീവ്രത 50 കെയിൽ ലഭ്യമാണ്. ഇത് 6.9 × 10−8 V ൻ്റെ തെർമോഇലക്ട്രിക് സാധ്യത ഉണ്ടാക്കും. ചിത്രം 1 (a) ൽ ലഭിച്ച വോക്ക് പരീക്ഷണ ഫലങ്ങൾ വിശദീകരിക്കാൻ തെർമോഇലക്ട്രിക് പ്രഭാവം വളരെ ചെറുതാണെന്ന് വ്യക്തമാണ്. വാസ്തവത്തിൽ, ലേസർ വികിരണം മൂലമുണ്ടാകുന്ന താപനില വ്യതിയാനം ഒരു മിനിറ്റിനുള്ളിൽ അപ്രത്യക്ഷമാകും, അതിനാൽ താപ പ്രഭാവത്തിൽ നിന്നുള്ള സംഭാവന സുരക്ഷിതമായി അവഗണിക്കാം.
ഊഷ്മാവിൽ YBCO യുടെ ഈ ഫോട്ടോവോൾട്ടേയിക് പ്രഭാവം ഇവിടെ ഒരു വ്യത്യസ്ത ചാർജ് വേർതിരിക്കൽ സംവിധാനം ഉൾപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെന്ന് വെളിപ്പെടുത്തുന്നു. സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് YBCO എന്നത് ചാർജ് കാരിയർ 22,23 ആയി ദ്വാരങ്ങളുള്ള ഒരു p-ടൈപ്പ് മെറ്റീരിയലാണ്, അതേസമയം മെറ്റാലിക് ആഗ്-പേസ്റ്റിന് n-ടൈപ്പ് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ സവിശേഷതകളുണ്ട്. pn ജംഗ്‌ഷനുകൾക്ക് സമാനമായി, സിൽവർ പേസ്റ്റിലെ ഇലക്‌ട്രോണുകളുടെ വ്യാപനവും YBCO സെറാമിക്കിലെ ദ്വാരങ്ങളും ഇൻ്റർഫേസിലെ YBCO സെറാമിക് ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുന്ന ഒരു ആന്തരിക വൈദ്യുത മണ്ഡലം ഉണ്ടാക്കും (ചിത്രം 1h). ഈ ആന്തരിക ഫീൽഡാണ് വേർതിരിക്കൽ ശക്തി പ്രദാനം ചെയ്യുന്നത്, ചിത്രം 1e-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഊഷ്മാവിൽ YBCO-Ag പേസ്റ്റ് സിസ്റ്റത്തിന് പോസിറ്റീവ് Voc, നെഗറ്റീവ് Isc എന്നിവയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. പകരമായി, Ag-YBCO ന് ഒരു p-ടൈപ്പ് Schottky ജംഗ്ഷൻ രൂപീകരിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് മുകളിൽ അവതരിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന മോഡലിലെ അതേ ധ്രുവതയുള്ള ഒരു ഇൻ്റർഫേസ് സാധ്യതയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.
YBCO യുടെ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ട്രാൻസിഷൻ സമയത്ത് ഫോട്ടോവോൾട്ടായിക് ഗുണങ്ങളുടെ വിശദമായ പരിണാമ പ്രക്രിയ അന്വേഷിക്കാൻ, കാഥോഡ് ഇലക്ട്രോഡിൽ പ്രകാശിക്കുന്ന തിരഞ്ഞെടുത്ത ലേസർ തീവ്രത ഉപയോഗിച്ച് സാമ്പിളിൻ്റെ IV കർവുകൾ 80 K അളക്കുന്നു (ചിത്രം 2). ലേസർ വികിരണം കൂടാതെ, സാമ്പിളിലുടനീളമുള്ള വോൾട്ടേജ് കറൻ്റ് പരിഗണിക്കാതെ പൂജ്യത്തിൽ നിലനിർത്തുന്നു, ഇത് 80 കെയിൽ സാമ്പിളിൻ്റെ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് അവസ്ഥയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു (ചിത്രം 2a). 50 K-ൽ ലഭിച്ച ഡാറ്റയ്ക്ക് സമാനമായി, I-അക്ഷത്തിന് സമാന്തരമായ IV കർവുകൾ ഒരു നിർണായക മൂല്യം Pc എത്തുന്നതുവരെ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ലേസർ തീവ്രതയോടെ താഴേക്ക് നീങ്ങുന്നു. ഈ നിർണായക ലേസർ തീവ്രതയ്ക്ക് (പിസി) മുകളിൽ, സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റർ ഒരു സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ഘട്ടത്തിൽ നിന്ന് ഒരു റെസിസ്റ്റീവ് ഘട്ടത്തിലേക്ക് ഒരു പരിവർത്തനത്തിന് വിധേയമാകുന്നു; സൂപ്പർകണ്ടക്ടറിലെ പ്രതിരോധം കാരണം വോൾട്ടേജ് കറൻ്റിനൊപ്പം വർദ്ധിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു. തൽഫലമായി, IV വക്രം I- ആക്‌സിസ്, V- ആക്‌സിസ് എന്നിവയുമായി വിഭജിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു, ഇത് ആദ്യം നെഗറ്റീവ് Voc-ലേയ്ക്കും പോസിറ്റീവ് Isc-ലേയ്ക്കും നയിക്കുന്നു. ഇപ്പോൾ സാമ്പിൾ ഒരു പ്രത്യേക അവസ്ഥയിലാണെന്ന് തോന്നുന്നു, അതിൽ Voc, Isc എന്നിവയുടെ ധ്രുവീകരണം പ്രകാശ തീവ്രതയോട് അങ്ങേയറ്റം സെൻസിറ്റീവ് ആണ്; പ്രകാശ തീവ്രതയിൽ വളരെ ചെറിയ വർദ്ധനവോടെ, Isc പോസിറ്റീവിൽ നിന്ന് നെഗറ്റീവ് ആയും Voc നെഗറ്റീവിൽ നിന്ന് പോസിറ്റീവ് ആയും പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു, ഉത്ഭവം കടന്നുപോകുന്നു (ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്‌ക്ക് ഗുണങ്ങളുടെ ഉയർന്ന സംവേദനക്ഷമത, പ്രത്യേകിച്ച് Isc-ൻ്റെ മൂല്യം, പ്രകാശ പ്രകാശത്തിലേക്കുള്ള ഉയർന്ന സംവേദനക്ഷമത ചിത്രം കൂടുതൽ വ്യക്തമായി കാണാം. 2b). ലഭ്യമായ ഏറ്റവും ഉയർന്ന ലേസർ തീവ്രതയിൽ, IV കർവുകൾ പരസ്പരം സമാന്തരമായിരിക്കാൻ ഉദ്ദേശിക്കുന്നു, ഇത് YBCO സാമ്പിളിൻ്റെ സാധാരണ അവസ്ഥയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
കാഥോഡ് ഇലക്ട്രോഡുകൾക്ക് ചുറ്റും ലേസർ സ്പോട്ട് സെൻ്റർ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു (ചിത്രം 1i കാണുക). വ്യത്യസ്ത ലേസർ തീവ്രതകളാൽ വികിരണം ചെയ്യപ്പെട്ട YBCO യുടെ a, IV കർവുകൾ. b (മുകളിൽ), ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് വോൾട്ടേജ് Voc, ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് കറൻ്റ് Isc എന്നിവയുടെ ലേസർ തീവ്രത ആശ്രിതത്വം. സാമ്പിൾ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് അവസ്ഥയിലായിരിക്കുമ്പോൾ IV കർവുകൾ I-അക്ഷത്തിന് സമാന്തരമായതിനാൽ Isc മൂല്യങ്ങൾ കുറഞ്ഞ പ്രകാശതീവ്രതയിൽ (<110 mW/cm2) ലഭിക്കില്ല. b (ചുവടെ), ലേസർ തീവ്രതയുടെ പ്രവർത്തനമായി ഡിഫറൻഷ്യൽ റെസിസ്റ്റൻസ്.
80 K-ൽ Voc, Isc എന്നിവയുടെ ലേസർ തീവ്രത ആശ്രിതത്വം ചിത്രം 2b (മുകളിൽ) കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. പ്രകാശ തീവ്രതയുള്ള മൂന്ന് മേഖലകളിൽ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ച് ചർച്ച ചെയ്യാം. ആദ്യ മേഖല 0-നും പിസിക്കും ഇടയിലാണ്, അതിൽ YBCO സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ആണ്, Voc നെഗറ്റീവ് ആണ്, പ്രകാശ തീവ്രതയോടെ കുറയുന്നു (കേവല മൂല്യം വർദ്ധിക്കുന്നു) കൂടാതെ പിസിയിൽ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ നിലയിലെത്തും. രണ്ടാമത്തെ മേഖല Pc-ൽ നിന്ന് മറ്റൊരു നിർണായക തീവ്രത P0-ലേക്കുള്ളതാണ്, അതിൽ Voc വർദ്ധിക്കുകയും പ്രകാശ തീവ്രത വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് Isc കുറയുകയും P0-ൽ പൂജ്യത്തിലെത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. YBCO യുടെ സാധാരണ നിലയിലെത്തുന്നത് വരെ മൂന്നാമത്തെ മേഖല P0-ന് മുകളിലാണ്. Voc-ഉം Isc-ഉം റീജിയൻ 2-ൽ ഉള്ളതുപോലെ തന്നെ പ്രകാശ തീവ്രതയിൽ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, അവയ്‌ക്ക് നിർണായക തീവ്രത P0-ന് മുകളിൽ വിപരീത ധ്രുവതയുണ്ട്. ഫോട്ടോവോൾട്ടേയിക് ഇഫക്റ്റ് ഇല്ല എന്നതും ഈ പ്രത്യേക ഘട്ടത്തിൽ ചാർജ് സെപ്പറേഷൻ മെക്കാനിസം ഗുണപരമായി മാറുന്നതുമാണ് P0 ൻ്റെ പ്രാധാന്യം. ഈ പ്രകാശ തീവ്രതയിൽ YBCO സാമ്പിൾ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് അല്ലാത്തതായി മാറുന്നു, പക്ഷേ സാധാരണ നിലയിലേക്ക് ഇതുവരെ എത്തിയിട്ടില്ല.
വ്യക്തമായും, സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ഫോട്ടോവോൾട്ടേയിക് സവിശേഷതകൾ YBCO യുടെ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റിയുമായും അതിൻ്റെ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ട്രാൻസിഷനുമായും അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. YBCO യുടെ ഡിഫറൻഷ്യൽ റെസിസ്റ്റൻസ്, dV/dI, ലേസർ തീവ്രതയുടെ പ്രവർത്തനമായി ചിത്രം 2b (ചുവടെ) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. മുമ്പ് സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, സൂപ്പർകണ്ടക്ടറിൽ നിന്ന് ലോഹത്തിലേക്കുള്ള കൂപ്പർ ജോഡി ഡിഫ്യൂഷൻ പോയിൻ്റുകൾ കാരണം ഇൻ്റർഫേസിലെ ബിൽഡ്-ഇൻ ഇലക്ട്രിക് പൊട്ടൻഷ്യൽ. 50 കെയിൽ നിരീക്ഷിച്ചതിന് സമാനമായി, 0 മുതൽ പിസി വരെ ലേസർ തീവ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പ്രഭാവം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ലേസർ തീവ്രത പിസിക്ക് അൽപ്പം മുകളിലെ മൂല്യത്തിൽ എത്തുമ്പോൾ, IV കർവ് ചരിഞ്ഞ് തുടങ്ങുകയും സാമ്പിളിൻ്റെ പ്രതിരോധം ദൃശ്യമാകാൻ തുടങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു, പക്ഷേ ഇൻ്റർഫേസ് സാധ്യതയുടെ ധ്രുവത ഇതുവരെ മാറിയിട്ടില്ല. സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റിയിൽ ഒപ്റ്റിക്കൽ എക്‌സിറ്റേഷൻ്റെ സ്വാധീനം ദൃശ്യമായതോ സമീപമുള്ളതോ ആയ ഐആർ മേഖലയിൽ അന്വേഷിച്ചു. കൂപ്പർ ജോഡികളെ വിഭജിച്ച് സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി 25,26 നശിപ്പിക്കുക എന്നതാണ് അടിസ്ഥാന പ്രക്രിയ, ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി സംക്രമണം 27,28,29 വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റിയുടെ പുതിയ ഘട്ടങ്ങൾ പ്രേരിപ്പിക്കാനാകും. പിസിയിലെ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റിയുടെ അഭാവം ഫോട്ടോ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ജോഡി ബ്രേക്കിംഗുമായി ബന്ധപ്പെടുത്താം. പോയിൻ്റ് P0-ൽ, ഇൻ്റർഫേസിലുടനീളമുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ പൂജ്യമായി മാറുന്നു, ഇത് പ്രകാശ പ്രകാശത്തിൻ്റെ ഈ പ്രത്യേക തീവ്രതയിൽ ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ ഇരുവശത്തുമുള്ള ചാർജ് സാന്ദ്രത ഒരേ നിലയിലെത്തുന്നു. ലേസർ തീവ്രതയിലെ കൂടുതൽ വർദ്ധനവ് കൂടുതൽ കൂപ്പർ ജോഡികൾ നശിപ്പിക്കപ്പെടുകയും YBCO ക്രമേണ പി-ടൈപ്പ് മെറ്റീരിയലിലേക്ക് മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇലക്ട്രോൺ, കൂപ്പർ ജോഡി ഡിഫ്യൂഷനുപകരം, ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ സവിശേഷത ഇപ്പോൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഇലക്ട്രോണും ഹോൾ ഡിഫ്യൂഷനും ആണ്, ഇത് ഇൻ്റർഫേസിലെ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ ഒരു ധ്രുവീകരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, തുടർന്ന് പോസിറ്റീവ് വോക്ക് (Fig.1d,h താരതമ്യം ചെയ്യുക). വളരെ ഉയർന്ന ലേസർ തീവ്രതയിൽ, YBCO യുടെ ഡിഫറൻഷ്യൽ റെസിസ്റ്റൻസ് സാധാരണ അവസ്ഥയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഒരു മൂല്യത്തിലേക്ക് പൂരിതമാകുന്നു, കൂടാതെ Voc, Isc എന്നിവയും ലേസർ തീവ്രതയനുസരിച്ച് രേഖീയമായി വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു (ചിത്രം 2 ബി). സാധാരണ അവസ്ഥയിലുള്ള YBCO യിലെ ലേസർ വികിരണം ഇനി അതിൻ്റെ പ്രതിരോധശേഷിയും സൂപ്പർകണ്ടക്ടർ-മെറ്റൽ ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ സവിശേഷതയും മാറ്റില്ലെന്നും ഇലക്ട്രോൺ-ഹോൾ ജോഡികളുടെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുമെന്നും ഈ നിരീക്ഷണം വെളിപ്പെടുത്തുന്നു.
ഫോട്ടോവോൾട്ടേയിക് ഗുണങ്ങളിൽ താപനിലയുടെ സ്വാധീനം അന്വേഷിക്കാൻ, ലോഹ-സൂപ്പർ കണ്ടക്ടർ സിസ്റ്റം കാഥോഡിൽ 502 mW/cm2 തീവ്രതയുള്ള നീല ലേസർ ഉപയോഗിച്ച് വികിരണം ചെയ്തു. 50-നും 300-നും ഇടയിൽ തിരഞ്ഞെടുത്ത താപനിലയിൽ ലഭിച്ച IV കർവുകൾ ചിത്രം 3a-ൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു. ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് വോൾട്ടേജ് വോക്, ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് കറൻ്റ് ഐഎസ്‌സി, ഡിഫറൻഷ്യൽ റെസിസ്റ്റൻസ് എന്നിവ ഈ IV കർവുകളിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുകയും ചിത്രം 3b-ൽ കാണിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രകാശ പ്രകാശം കൂടാതെ, വ്യത്യസ്ത ഊഷ്മാവിൽ അളക്കുന്ന എല്ലാ IV കർവുകളും പ്രതീക്ഷിച്ച പോലെ ഉത്ഭവം കടന്നുപോകുന്നു (ചിത്രം 3a യുടെ ഇൻസെറ്റ്). താരതമ്യേന ശക്തമായ ലേസർ ബീം (502 mW/cm2) ഉപയോഗിച്ച് സിസ്റ്റം പ്രകാശിപ്പിക്കുമ്പോൾ താപനില വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് IV സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ഗണ്യമായി മാറുന്നു. താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവിൽ IV കർവുകൾ വോക്കിൻ്റെ നെഗറ്റീവ് മൂല്യങ്ങളുള്ള I-അക്ഷത്തിന് സമാന്തരമായ നേർരേഖകളാണ്. ഈ വക്രം താപനില വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് മുകളിലേക്ക് നീങ്ങുകയും ക്രമേണ ഗുരുതരമായ താപനില Tcp-ൽ പൂജ്യമല്ലാത്ത ചരിവുള്ള ഒരു വരയായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു (ചിത്രം 3a (മുകളിൽ)). എല്ലാ IV സ്വഭാവ കർവുകളും മൂന്നാം ക്വാഡ്രൻ്റിലെ ഒരു ബിന്ദുവിന് ചുറ്റും കറങ്ങുന്നതായി തോന്നുന്നു. Voc ഒരു നെഗറ്റീവ് മൂല്യത്തിൽ നിന്ന് പോസിറ്റീവ് ഒന്നിലേക്ക് വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ Isc പോസിറ്റീവിൽ നിന്ന് നെഗറ്റീവ് മൂല്യത്തിലേക്ക് കുറയുന്നു. YBCO യുടെ യഥാർത്ഥ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ട്രാൻസിഷൻ താപനില Tc ന് മുകളിൽ, IV കർവ് താപനിലയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി മാറുന്നു (ചിത്രം 3a യുടെ ചുവടെ). ഒന്നാമതായി, IV കർവുകളുടെ ഭ്രമണ കേന്ദ്രം ആദ്യ ക്വാഡ്രൻ്റിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു. രണ്ടാമതായി, താപനില കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് Voc കുറയുകയും Isc വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു (ചിത്രം 3b-യുടെ മുകളിൽ). മൂന്നാമതായി, IV കർവുകളുടെ ചരിവ് താപനിലയ്‌ക്കൊപ്പം രേഖീയമായി വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് YBCO യ്‌ക്കുള്ള പ്രതിരോധത്തിൻ്റെ പോസിറ്റീവ് താപനില ഗുണകത്തിന് കാരണമാകുന്നു (ചിത്രം 3 ബിയുടെ ചുവടെ).
502 mW/cm2 ലേസർ പ്രകാശത്തിന് താഴെയുള്ള YBCO-Ag പേസ്റ്റ് സിസ്റ്റത്തിനായുള്ള ഫോട്ടോവോൾട്ടെയിക് സ്വഭാവസവിശേഷതകളുടെ താപനില ആശ്രിതത്വം.
കാഥോഡ് ഇലക്ട്രോഡുകൾക്ക് ചുറ്റും ലേസർ സ്പോട്ട് സെൻ്റർ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു (ചിത്രം 1i കാണുക). a, IV കർവുകൾ 50 മുതൽ 90 K വരെയും (മുകളിൽ) 100 മുതൽ 300 K വരെയും (താഴെ) യഥാക്രമം 5 K, 20 K താപനില വർദ്ധനവോടെ. ഇൻസെറ്റ് എ ഇരുട്ടിൽ പല താപനിലകളിലും IV സവിശേഷതകൾ കാണിക്കുന്നു. എല്ലാ വളവുകളും ഉത്ഭവസ്ഥാനത്തെ മറികടക്കുന്നു. b, ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് വോൾട്ടേജ് Voc, ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് കറൻ്റ് Isc (മുകളിൽ) കൂടാതെ ഡിഫറൻഷ്യൽ റെസിസ്റ്റൻസ്, dV/dI, യുടെ YBCO (താഴെ) താപനിലയുടെ പ്രവർത്തനമായി. സീറോ റെസിസ്റ്റൻസ് സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ട്രാൻസിഷൻ ടെമ്പറേച്ചർ Tcp നൽകിയിട്ടില്ല കാരണം ഇത് Tc0 ന് വളരെ അടുത്താണ്.
ചിത്രം 3b-ൽ നിന്ന് മൂന്ന് നിർണായക താപനിലകൾ തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയും: Tcp, അതിന് മുകളിൽ YBCO സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് അല്ലാത്തതായി മാറുന്നു; Tc0, അതിൽ Voc ഉം Isc ഉം പൂജ്യവും Tc ആയി മാറുന്നു, ലേസർ വികിരണങ്ങളില്ലാതെ YBCO യുടെ യഥാർത്ഥ ആരംഭ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ട്രാൻസിഷൻ താപനില. Tcp ~ 55 K-ന് താഴെ, ലേസർ വികിരണം ചെയ്ത YBCO, കൂപ്പർ ജോഡികളുടെ താരതമ്യേന ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് അവസ്ഥയിലാണ്. ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്‌ക്ക് വോൾട്ടേജും കറൻ്റും ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് പുറമേ കൂപ്പർ ജോഡി കോൺസൺട്രേഷൻ കുറച്ചുകൊണ്ട് പൂജ്യം പ്രതിരോധ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ട്രാൻസിഷൻ താപനില 89 കെയിൽ നിന്ന് ~55 കെയിലേക്ക് (ചിത്രം 3 ബിയുടെ താഴെ) കുറയ്ക്കുന്നതാണ് ലേസർ വികിരണത്തിൻ്റെ പ്രഭാവം. വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ഊഷ്മാവ് കൂപ്പർ ജോഡികളെ തകർക്കുകയും ഇൻ്റർഫേസിൽ കുറഞ്ഞ സാധ്യതകളിലേക്ക് നയിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. തൽഫലമായി, ലേസർ പ്രകാശത്തിൻ്റെ അതേ തീവ്രത പ്രയോഗിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, വോക്കിൻ്റെ കേവല മൂല്യം ചെറുതായിത്തീരും. താപനില കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് ഇൻ്റർഫേസ് സാധ്യത ചെറുതും ചെറുതുമായി മാറുകയും Tc0-ൽ പൂജ്യത്തിലെത്തുകയും ചെയ്യും. ഫോട്ടോ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ഇലക്ട്രോൺ-ഹോൾ ജോഡികളെ വേർതിരിക്കുന്നതിന് ആന്തരിക ഫീൽഡ് ഇല്ലാത്തതിനാൽ ഈ പ്രത്യേക പോയിൻ്റിൽ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ഇഫക്റ്റ് ഇല്ല. ആഗ് പേസ്റ്റിലെ ഫ്രീ ചാർജ് ഡെൻസിറ്റി YBCO-ൽ ഉള്ളതിനേക്കാൾ കൂടുതലായതിനാൽ ഈ നിർണായക താപനിലയ്ക്ക് മുകളിൽ പൊട്ടൻഷ്യൽ ഒരു ധ്രുവീകരണ റിവേഴ്സൽ സംഭവിക്കുന്നു, ഇത് ക്രമേണ പി-ടൈപ്പ് മെറ്റീരിയലിലേക്ക് മാറ്റുന്നു. പരിവർത്തനത്തിൻ്റെ കാരണം പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ സീറോ റെസിസ്റ്റൻസ് സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ട്രാൻസിഷനുശേഷം ഉടൻ തന്നെ Voc, Isc എന്നിവയുടെ ധ്രുവീയത റിവേഴ്സൽ സംഭവിക്കുമെന്ന് ഇവിടെ ഊന്നിപ്പറയാൻ ഞങ്ങൾ ആഗ്രഹിക്കുന്നു. ഈ നിരീക്ഷണം ആദ്യമായി, സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റിയും ലോഹ-സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റർ ഇൻ്റർഫേസ് സാധ്യതയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ഇഫക്റ്റുകളും തമ്മിലുള്ള പരസ്പരബന്ധം വ്യക്തമായി വെളിപ്പെടുത്തുന്നു. സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റർ-നോർമൽ മെറ്റൽ ഇൻ്റർഫേസിൽ ഉടനീളമുള്ള ഈ സാധ്യതയുടെ സ്വഭാവം കഴിഞ്ഞ നിരവധി പതിറ്റാണ്ടുകളായി ഒരു ഗവേഷണ കേന്ദ്രമാണ്, എന്നാൽ ഉത്തരം ലഭിക്കാൻ ഇനിയും നിരവധി ചോദ്യങ്ങൾ കാത്തിരിക്കുന്നു. ഈ സുപ്രധാന സാധ്യതയുടെ വിശദാംശങ്ങൾ (അതിൻ്റെ ശക്തിയും ധ്രുവതയും മുതലായവ) പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു ഫലപ്രദമായ രീതിയാണ് ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ഇഫക്റ്റിൻ്റെ അളവ് തെളിയിക്കുന്നത്, അതിനാൽ ഉയർന്ന താപനിലയിലെ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് പ്രോക്സിമിറ്റി ഇഫക്റ്റിലേക്ക് വെളിച്ചം വീശുന്നു.
Tc0 മുതൽ Tc വരെയുള്ള താപനിലയിൽ കൂടുതൽ വർദ്ധനവ്, കൂപ്പർ ജോഡികളുടെ ചെറിയ സാന്ദ്രതയിലേക്കും ഇൻ്റർഫേസ് സാധ്യതകൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലേക്കും തൽഫലമായി വലിയ വോക്കിലേക്കും നയിക്കുന്നു. Tc-യിൽ കൂപ്പർ ജോഡി കോൺസൺട്രേഷൻ പൂജ്യമായി മാറുകയും ഇൻ്റർഫേസിലെ ബിൽഡ്-ഇൻ പൊട്ടൻഷ്യൽ പരമാവധി എത്തുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് പരമാവധി Voc, മിനിമം Isc എന്നിവയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു. 502 mW/cm2 (ചിത്രം 3b) തീവ്രതയുടെ ലേസർ വികിരണം വഴി ΔT ~ 3 K മുതൽ ~ 34 K വരെ വികസിപ്പിച്ച സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ട്രാൻസിഷനുമായി ഈ താപനില പരിധിയിലെ Voc, Isc (സമ്പൂർണ മൂല്യം) ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വർദ്ധനവ് യോജിക്കുന്നു. Tc ന് മുകളിലുള്ള സാധാരണ അവസ്ഥകളിൽ, pn ജംഗ്ഷനുകൾ 31,32,33 അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സാധാരണ സോളാർ സെല്ലുകൾക്ക് Voc-ൻ്റെ ലീനിയർ സ്വഭാവത്തിന് സമാനമായ താപനില (ചിത്രം 3b-യുടെ മുകളിൽ) ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് വോൾട്ടേജ് Voc കുറയുന്നു. ലേസർ തീവ്രതയെ ശക്തമായി ആശ്രയിക്കുന്ന താപനില (−dVoc/dT) ഉള്ള വോക്കിൻ്റെ മാറ്റ നിരക്ക് സാധാരണ സോളാർ സെല്ലുകളേക്കാൾ വളരെ ചെറുതാണെങ്കിലും, YBCO-Ag ജംഗ്ഷനുള്ള വോക്കിൻ്റെ താപനില ഗുണകത്തിന് അതേ അളവിലുള്ള ക്രമമുണ്ട്. സോളാർ സെല്ലുകളുടെ. ഒരു സാധാരണ സോളാർ സെൽ ഉപകരണത്തിനുള്ള pn ജംഗ്ഷൻ്റെ ലീക്കേജ് കറൻ്റ് താപനില കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് വർദ്ധിക്കുന്നു, താപനില വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് Voc കുറയുന്നു. ഈ ആഗ്-സൂപ്പർ കണ്ടക്ടർ സിസ്റ്റത്തിനായി നിരീക്ഷിച്ച ലീനിയർ IV കർവുകൾ, ആദ്യം വളരെ ചെറിയ ഇൻ്റർഫേസ് സാധ്യതയും രണ്ടാമതായി രണ്ട് ഹെറ്ററോജംഗ്ഷനുകളുടെ ബാക്ക്-ടു-ബാക്ക് കണക്ഷനും കാരണം, ചോർച്ച കറൻ്റ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഞങ്ങളുടെ പരീക്ഷണത്തിൽ നിരീക്ഷിച്ച വോക് സ്വഭാവത്തിന് ലീക്കേജ് കറൻ്റിൻ്റെ അതേ താപനില ആശ്രിതത്വം തന്നെ കാരണമാകാം. നിർവചനം അനുസരിച്ച്, വോക്കിന് നഷ്ടപരിഹാരം നൽകുന്നതിന് നെഗറ്റീവ് വോൾട്ടേജ് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ കറൻ്റാണ് Isc, അങ്ങനെ മൊത്തം വോൾട്ടേജ് പൂജ്യമാണ്. താപനില വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, വോക്ക് ചെറുതായിത്തീരുന്നു, അതിനാൽ നെഗറ്റീവ് വോൾട്ടേജ് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് കുറഞ്ഞ കറൻ്റ് ആവശ്യമാണ്. കൂടാതെ, YBCO യുടെ പ്രതിരോധം Tc ന് മുകളിലുള്ള താപനിലയിൽ രേഖീയമായി വർദ്ധിക്കുന്നു (ചിത്രം. 3b യുടെ ചുവടെ), ഇത് ഉയർന്ന താപനിലയിൽ Isc ൻ്റെ ചെറിയ കേവല മൂല്യത്തിലേക്ക് സംഭാവന ചെയ്യുന്നു.
ചിത്രം 2,3 ൽ നൽകിയിരിക്കുന്ന ഫലങ്ങൾ കാഥോഡ് ഇലക്ട്രോഡുകൾക്ക് ചുറ്റുമുള്ള സ്ഥലത്ത് ലേസർ റേഡിയേഷൻ വഴി ലഭിക്കുന്നത് ശ്രദ്ധിക്കുക. ആനോഡിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന ലേസർ സ്പോട്ട് ഉപയോഗിച്ചും അളവുകൾ ആവർത്തിച്ചു, ഈ സാഹചര്യത്തിൽ Voc, Isc എന്നിവയുടെ ധ്രുവത മറിച്ചിട്ടല്ലാതെ സമാനമായ IV സവിശേഷതകളും ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ഗുണങ്ങളും നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു. ഈ ഡാറ്റയെല്ലാം ഫോട്ടോവോൾട്ടെയിക് ഇഫക്റ്റിനുള്ള ഒരു സംവിധാനത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, അത് സൂപ്പർകണ്ടക്ടർ-മെറ്റൽ ഇൻ്റർഫേസുമായി അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.
ചുരുക്കത്തിൽ, ലേസർ വികിരണം ചെയ്ത സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് YBCO-Ag പേസ്റ്റ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ IV സവിശേഷതകൾ താപനിലയുടെയും ലേസർ തീവ്രതയുടെയും പ്രവർത്തനങ്ങളായി കണക്കാക്കുന്നു. 50 മുതൽ 300 K വരെയുള്ള താപനില പരിധിയിൽ ശ്രദ്ധേയമായ ഫോട്ടോവോൾട്ടേയിക് പ്രഭാവം നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. YBCO സെറാമിക്സിൻ്റെ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റിയുമായി ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ഗുണങ്ങൾ ശക്തമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതായി കണ്ടെത്തി. ഫോട്ടോ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗിന് സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ഇതര പരിവർത്തനത്തിന് ശേഷം ഉടൻ തന്നെ Voc, Isc എന്നിവയുടെ ഒരു ധ്രുവീയത റിവേഴ്സൽ സംഭവിക്കുന്നു. നിശ്ചിത ലേസർ തീവ്രതയിൽ അളക്കുന്ന Voc, Isc എന്നിവയുടെ താപനില ആശ്രിതത്വം, സാമ്പിൾ റെസിസ്റ്റീവ് ആകുന്നതിന് മുകളിലുള്ള ഒരു നിർണായക ഊഷ്മാവിൽ ഒരു വ്യതിരിക്തമായ പോളാരിറ്റി റിവേഴ്സലും കാണിക്കുന്നു. സാമ്പിളിൻ്റെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളിൽ ലേസർ സ്പോട്ട് കണ്ടെത്തുന്നതിലൂടെ, ഇൻ്റർഫേസിലുടനീളം ഒരു വൈദ്യുത സാധ്യതയുണ്ടെന്ന് ഞങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, ഇത് ഫോട്ടോ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ഇലക്ട്രോൺ-ഹോൾ ജോഡികൾക്ക് വേർതിരിക്കൽ ശക്തി നൽകുന്നു. ഈ ഇൻ്റർഫേസ് പൊട്ടൻഷ്യൽ YBCO സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ആയിരിക്കുമ്പോൾ YBCO ൽ നിന്ന് മെറ്റൽ ഇലക്ട്രോഡിലേക്ക് നയിക്കുകയും സാമ്പിൾ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് അല്ലാത്തപ്പോൾ വിപരീത ദിശയിലേക്ക് മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. YBCO സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ആയിരിക്കുമ്പോൾ, 502 mW/cm2 ലേസർ തീവ്രതയിൽ 50 K-ൽ ~10−8 mV ആയി കണക്കാക്കുമ്പോൾ ലോഹ-സൂപ്പർ കണ്ടക്റ്റർ ഇൻ്റർഫേസിലെ പ്രോക്സിമിറ്റി ഇഫക്റ്റുമായി പൊട്ടൻഷ്യലിൻ്റെ ഉത്ഭവം സ്വാഭാവികമായും ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കാം. n-ടൈപ്പ് മെറ്റീരിയലുമായി സാധാരണ നിലയിലുള്ള YBCO എന്ന p-ടൈപ്പ് മെറ്റീരിയലുമായി ബന്ധപ്പെടുന്നത് ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ YBCO സെറാമിക്സിൻ്റെ ഫോട്ടോവോൾട്ടായിക്ക് സ്വഭാവത്തിന് കാരണമാകുന്ന ഒരു ക്വാസി-pn ജംഗ്ഷൻ ഉണ്ടാക്കുന്നു. മേൽപ്പറഞ്ഞ നിരീക്ഷണങ്ങൾ ഉയർന്ന താപനിലയിലെ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് YBCO സെറാമിക്സിലെ പിവി ഇഫക്റ്റിലേക്ക് വെളിച്ചം വീശുകയും ഫാസ്റ്റ് പാസീവ് ലൈറ്റ് ഡിറ്റക്ടർ, സിംഗിൾ ഫോട്ടോൺ ഡിറ്റക്ടർ തുടങ്ങിയ ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളിൽ പുതിയ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് വഴിയൊരുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
0.52 mm കനവും 8.64 × 2.26 mm2 ചതുരാകൃതിയിലുള്ളതുമായ ഒരു YBCO സെറാമിക് സാമ്പിളിലാണ് ഫോട്ടോവോൾട്ടേയിക് ഇഫക്റ്റ് പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തിയത്, തുടർച്ചയായ വേവ് ബ്ലൂ-ലേസർ (λ = 450 nm) റേഡിയസിൽ 1.25 mm ലേസർ സ്പോട്ട് സൈസ് ഉപയോഗിച്ച് പ്രകാശിപ്പിച്ചു. നേർത്ത ഫിലിം സാമ്പിളിനേക്കാൾ ബൾക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നത് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൻ്റെ സങ്കീർണ്ണമായ സ്വാധീനം കൈകാര്യം ചെയ്യാതെ തന്നെ സൂപ്പർകണ്ടക്ടറിൻ്റെ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ച് പഠിക്കാൻ ഞങ്ങളെ പ്രാപ്‌തമാക്കുന്നു. മാത്രമല്ല, ബൾക്ക് മെറ്റീരിയൽ അതിൻ്റെ ലളിതമായ തയ്യാറാക്കൽ നടപടിക്രമത്തിനും താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ ചെലവിനും സഹായകമാകും. കോപ്പർ ലെഡ് വയറുകൾ YBCO സാമ്പിളിൽ സിൽവർ പേസ്റ്റ് ഉപയോഗിച്ച് 1 മില്ലീമീറ്ററോളം വ്യാസമുള്ള നാല് വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഇലക്ട്രോഡുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. രണ്ട് വോൾട്ടേജ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം ഏകദേശം 5 മില്ലീമീറ്ററാണ്. ഒരു ക്വാർട്സ് ക്രിസ്റ്റൽ വിൻഡോ ഉപയോഗിച്ച് വൈബ്രേഷൻ സാമ്പിൾ മാഗ്നെറ്റോമീറ്റർ (വെർസലാബ്, ക്വാണ്ടം ഡിസൈൻ) ഉപയോഗിച്ച് സാമ്പിളിൻ്റെ IV സവിശേഷതകൾ അളന്നു. IV കർവുകൾ ലഭിക്കുന്നതിന് സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഫോർ-വയർ രീതി ഉപയോഗിച്ചു. ഇലക്ട്രോഡുകളുടെയും ലേസർ സ്പോട്ടിൻ്റെയും ആപേക്ഷിക സ്ഥാനങ്ങൾ ചിത്രം 1i-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
ഈ ലേഖനം എങ്ങനെ ഉദ്ധരിക്കാം: Yang, F. et al. സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് YBa2Cu3O6.96 സെറാമിക്സിലെ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയിക് ഇഫക്റ്റിൻ്റെ ഉത്ഭവം. ശാസ്ത്രം. പ്രതിനിധി 5, 11504; doi: 10.1038/srep11504 (2015).
Chang, CL, Kleinhammes, A., Moulton, WG & Testardi, LR സമമിതി-നിരോധിത ലേസർ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് വോൾട്ടേജുകൾ YBa2Cu3O7 . ഫിസി. റവ. ബി 41, 11564–11567 (1990).
Kwok, HS, Zheng, JP & Dong, SY Y-Ba-Cu-O-യിലെ അനോമലസ് ഫോട്ടോവോൾട്ടെയിക് സിഗ്നലിൻ്റെ ഉത്ഭവം. ഫിസി. റവ. ബി 43, 6270–6272 (1991).
Wang, LP, Lin, JL, Feng, QR & Wang, GW സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് Bi-Sr-Ca-Cu-O-യുടെ ലേസർ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് വോൾട്ടേജുകളുടെ അളവ്. ഫിസി. റവ. ബി 46, 5773–5776 (1992).
ടേറ്റ്, കെഎൽ, തുടങ്ങിയവർ. YBa2Cu3O7-x ൻ്റെ റൂം-ടെമ്പറേച്ചർ ഫിലിമുകളിൽ ക്ഷണികമായ ലേസർ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് വോൾട്ടേജുകൾ. ജെ. ആപ്പ്. ഫിസി. 67, 4375–4376 (1990).
Kwok, HS & Zheng, JP YBa2Cu3O7-ലെ അനോമലസ് ഫോട്ടോവോൾട്ടായിക് പ്രതികരണം. ഫിസി. റവ. ബി 46, 3692–3695 (1992).
Muraoka, Y., Muramatsu, T., Yamaura, J. & Hiroi, Z. ഒരു ഓക്സൈഡ് ഹെറ്ററോസ്ട്രക്ചറിൽ YBa2Cu3O7−x-ലേക്ക് ഫോട്ടോ ജനറേറ്റഡ് ഹോൾ കാരിയർ കുത്തിവയ്പ്പ്. ആപ്പ്. ഫിസി. ലെറ്റ്. 85, 2950–2952 (2004).
അസകുറ, ഡി. പ്രകാശ പ്രകാശത്തിന് കീഴിലുള്ള YBa2Cu3Oy നേർത്ത ഫിലിമുകളുടെ ഫോട്ടോ എമിഷൻ പഠനം. ഫിസി. ലെറ്റ് റവ. 93, 247006 (2004).
യാങ്, എഫ്. തുടങ്ങിയവർ. YBa2Cu3O7-δ/SrTiO3 ൻ്റെ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പ്രഭാവം: വ്യത്യസ്ത ഓക്സിജൻ ഭാഗിക മർദ്ദത്തിൽ അനീൽ ചെയ്ത Nb ഹെറ്ററോജംഗ്ഷൻ. മാറ്റർ. ലെറ്റ്. 130, 51–53 (2014).
അമിനോവ്, ബിഎ തുടങ്ങിയവർ. Yb(Y)Ba2Cu3O7-x സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റലുകളിൽ ടു-ഗാപ്പ് ഘടന. ജെ. സൂപ്പർകോൺഡ്. 7, 361–365 (1994).
Kabanov, VV, Demsar, J., Podobnik, B. & Mihailovic, D. വ്യത്യസ്ത വിടവ് ഘടനകളുള്ള സൂപ്പർകണ്ടക്ടറുകളിലെ ക്വാസിപാർട്ടിക്കിൾ റിലാക്സേഷൻ ഡൈനാമിക്സ്: YBa2Cu3O7-δ എന്നതിലെ സിദ്ധാന്തവും പരീക്ഷണങ്ങളും. ഫിസി. റവ. ബി 59, 1497–1506 (1999).
Sun, JR, Xiong, CM, Zhang, YZ & Shen, BG YBa2Cu3O7-δ/SrTiO3: Nb ഹെറ്ററോജംഗ്ഷൻ പ്രോപ്പർട്ടികൾ ശരിയാക്കുന്നു. ആപ്പ്. ഫിസി. ലെറ്റ്. 87, 222501 (2005).
Kamaras, K., Porter, CD, Doss, MG, Herr, SL & Tanner, DB എക്‌സിറ്റോണിക് ആബ്‌സോർപ്‌ഷനും സൂപ്പർകണ്ടക്ടിവിറ്റിയും YBa2Cu3O7-δ . ഫിസി. ലെറ്റ് റവ. 59, 919–922 (1987).
Yu, G., Heeger, AJ & Stucky, G. YBa2Cu3O6.3-ൻ്റെ അർദ്ധചാലക സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റലുകളിലെ ക്ഷണികമായ ഫോട്ടോഇൻഡുസ്ഡ് കണ്ടക്ടിവിറ്റി: ഫോട്ടോഇൻഡ്യൂസ്ഡ് മെറ്റാലിക് അവസ്ഥയ്ക്കും ഫോട്ടോഇൻഡുസ്ഡ് സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റിക്കും വേണ്ടി തിരയുക. സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് കമ്മ്യൂൺ. 72, 345-349 (1989).
മക്മില്ലൻ, സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് പ്രോക്സിമിറ്റി ഇഫക്റ്റിൻ്റെ WL ടണലിംഗ് മോഡൽ. ഫിസി. റവ. 175, 537–542 (1968).
Guéron, S. et al. ഒരു മെസോസ്കോപ്പിക് ദൈർഘ്യ സ്കെയിലിൽ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് പ്രോക്സിമിറ്റി പ്രഭാവം പരിശോധിക്കുന്നു. ഫിസി. ലെറ്റ് റവ. 77, 3025–3028 (1996).
Annunziata, G. & Manske, D. നോൺസെൻട്രോസിമെട്രിക് സൂപ്പർകണ്ടക്ടറുകളുള്ള പ്രോക്സിമിറ്റി പ്രഭാവം. ഫിസി. റവ. ബി 86, 17514 (2012).
ക്യു, എഫ്എം et al. Pb-Bi2Te3 ഹൈബ്രിഡ് ഘടനകളിൽ ശക്തമായ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് പ്രോക്സിമിറ്റി പ്രഭാവം. ശാസ്ത്രം. പ്രതിനിധി 2, 339 (2012).
ചാപിൻ, ഡിഎം, ഫുള്ളർ, സിഎസ് & പിയേഴ്സൺ, ജിഎൽ സൗരവികിരണത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്നതിനുള്ള പുതിയ സിലിക്കൺ പിഎൻ ജംഗ്ഷൻ ഫോട്ടോസെൽ. ജെ. ആപ്പ്. ഫിസി. 25, 676-677 (1954).
ടോമിമോട്ടോ, കെ. Zn- അല്ലെങ്കിൽ Ni-ഡോപ്പഡ് YBa2Cu3O6.9 സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റലുകളിലെ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് കോഹറൻസ് ദൈർഘ്യത്തിൽ അശുദ്ധി ഇഫക്റ്റുകൾ. ഫിസി. റവ. ബി 60, 114–117 (1999).
ആൻഡോ, വൈ. & സെഗാവ, കെ. മാഗ്നെറ്റോറെസിസ്റ്റൻസ് ഓഫ് അൺട്വിൻഡ് YBa2Cu3Oy സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റലുകൾ ഡോപ്പിംഗിൻ്റെ വിശാലമായ ശ്രേണിയിൽ: കോഹറൻസ് ദൈർഘ്യത്തിൻ്റെ അനോമലസ് ഹോൾ-ഡോപ്പിംഗ് ആശ്രിതത്വം. ഫിസി. ലെറ്റ് റവ. 88, 167005 (2002).
Obertelli, SD & Cooper, JR Systematics in the thermoelectric power of high-T, oxides. ഫിസി. റവ. ബി 46, 14928–14931, (1992).
സുഗൈ, എസ്. et al. കോഹറൻ്റ് പീക്കിൻ്റെ കാരിയർ-ഡെൻസിറ്റി-ആശ്രിത മൊമെൻ്റം ഷിഫ്റ്റും പി-ടൈപ്പ് ഹൈ-ടിസി സൂപ്പർകണ്ടക്ടറുകളിലെ LO ഫോണോൺ മോഡും. ഫിസി. റവ. ബി 68, 184504 (2003).
നോജിമ, ടി. തുടങ്ങിയവർ. ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ ടെക്നിക് ഉപയോഗിച്ച് YBa2Cu3Oy നേർത്ത ഫിലിമുകളിൽ ദ്വാരം കുറയ്ക്കലും ഇലക്ട്രോൺ ശേഖരണവും: എൻ-ടൈപ്പ് മെറ്റാലിക് അവസ്ഥയ്ക്കുള്ള തെളിവ്. ഫിസി. റവ. ബി 84, 020502 (2011).
ടങ്, RT ഷോട്ട്കി ബാരിയർ ഹൈറ്റിൻ്റെ ഭൗതികശാസ്ത്രവും രസതന്ത്രവും. ആപ്പ്. ഫിസി. ലെറ്റ്. 1, 011304 (2014).
സായി-ഹലാസ്, ജിഎ, ചി, സിസി, ഡെനെൻസ്റ്റീൻ, എ. & ലാംഗൻബെർഗ്, സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ഫിലിമുകളിൽ ഡൈനാമിക് എക്സ്റ്റേണൽ പെയർ ബ്രേക്കിംഗിൻ്റെ ഡിഎൻ ഇഫക്റ്റുകൾ. ഫിസി. ലെറ്റ് റവ. 33, 215–219 (1974).
നീവ, ജി. തുടങ്ങിയവർ. സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റിയുടെ ഫോട്ടോഇൻഡ്യൂസ്ഡ് മെച്ചപ്പെടുത്തൽ. ആപ്പ്. ഫിസി. ലെറ്റ്. 60, 2159–2161 (1992).
കുഡിനോവ്, VI et al. മെറ്റാലിക്, സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ഘട്ടങ്ങളിലേക്കുള്ള ഫോട്ടോഡോപ്പിംഗ് രീതി എന്ന നിലയിൽ YBa2Cu3O6+x ഫിലിമുകളിലെ സ്ഥിരമായ ഫോട്ടോകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി. ഫിസി. റവ. ബി 14, 9017–9028 (1993).
മങ്കോവ്സ്കി, ആർ. എറ്റ്. YBa2Cu3O6.5 ലെ മെച്ചപ്പെടുത്തിയ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റിയുടെ അടിസ്ഥാനമായി നോൺലീനിയർ ലാറ്റിസ് ഡൈനാമിക്സ്. നേച്ചർ 516, 71–74 (2014).
ഫൗസ്റ്റി, ഡി. തുടങ്ങിയവർ. സ്ട്രൈപ്പ്-ഓർഡർ ചെയ്ത കുപ്രേറ്റിൽ പ്രകാശം-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി. സയൻസ് 331, 189-191 (2011).
El-Adawi, MK & Al-Nuaim, IA അതിൻ്റെ കാര്യക്ഷമതയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ഒരു സോളാർ സെല്ലിന് VOC-ൻ്റെ താപനില പ്രവർത്തനപരമായ ആശ്രിതത്വം. ഡീസാലിനേഷൻ 209, 91–96 (2007).
വെർനോൺ, എസ്എം & ആൻഡേഴ്സൺ, ഷോട്ട്കി-ബാരിയർ സിലിക്കൺ സോളാർ സെല്ലുകളിലെ WA താപനില ഇഫക്റ്റുകൾ. ആപ്പ്. ഫിസി. ലെറ്റ്. 26, 707 (1975).
കാറ്റ്സ്, ഇഎ, ഫൈമാൻ, ഡി ജെ. ആപ്പ്. ഫിസി. 90, 5343–5350 (2002).
ചൈനയിലെ ഹെനാൻ പ്രവിശ്യയിലെ അടിസ്ഥാന ഗവേഷണ പദ്ധതികളായ നാഷണൽ നാച്ചുറൽ സയൻസ് ഫൗണ്ടേഷൻ ഓഫ് ചൈന (ഗ്രാൻ്റ് നമ്പർ 60571063) ഈ പ്രവർത്തനത്തെ പിന്തുണച്ചിട്ടുണ്ട് (ഗ്രാൻ്റ് നമ്പർ. 122300410231).
FY പേപ്പറിൻ്റെ വാചകം എഴുതി, MYH YBCO സെറാമിക് സാമ്പിൾ തയ്യാറാക്കി. FY ഉം MYH ഉം പരീക്ഷണം നടത്തുകയും ഫലങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്യുകയും ചെയ്തു. എഫ്‌ജിസി പദ്ധതിക്കും ഡാറ്റയുടെ ശാസ്ത്രീയ വ്യാഖ്യാനത്തിനും നേതൃത്വം നൽകി. എല്ലാ എഴുത്തുകാരും കൈയെഴുത്തുപ്രതി അവലോകനം ചെയ്തു.
ക്രിയേറ്റീവ് കോമൺസ് ആട്രിബ്യൂഷൻ 4.0 ഇൻ്റർനാഷണൽ ലൈസൻസിന് കീഴിലാണ് ഈ സൃഷ്ടി ലൈസൻസ് ചെയ്തിരിക്കുന്നത്. ഈ ലേഖനത്തിലെ ചിത്രങ്ങളോ മറ്റ് മൂന്നാം കക്ഷി മെറ്റീരിയലുകളോ ലേഖനത്തിൻ്റെ ക്രിയേറ്റീവ് കോമൺസ് ലൈസൻസിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, ക്രെഡിറ്റ് ലൈനിൽ മറ്റുവിധത്തിൽ സൂചിപ്പിച്ചിട്ടില്ലെങ്കിൽ; ക്രിയേറ്റീവ് കോമൺസ് ലൈസൻസിന് കീഴിൽ മെറ്റീരിയൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ലെങ്കിൽ, മെറ്റീരിയൽ പുനർനിർമ്മിക്കുന്നതിന് ഉപയോക്താക്കൾ ലൈസൻസ് ഉടമയിൽ നിന്ന് അനുമതി വാങ്ങേണ്ടതുണ്ട്. ഈ ലൈസൻസിൻ്റെ ഒരു പകർപ്പ് കാണുന്നതിന്, http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ സന്ദർശിക്കുക
യാങ്, എഫ്., ഹാൻ, എം. & ചാങ്, എഫ്. സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് YBa2Cu3O6.96 സെറാമിക്സിലെ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ഇഫക്റ്റിൻ്റെ ഉത്ഭവം. ശാസ്ത്ര പ്രതിനിധി 5, 11504 (2015). https://doi.org/10.1038/srep11504
ഒരു അഭിപ്രായം സമർപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ ഞങ്ങളുടെ നിബന്ധനകളും കമ്മ്യൂണിറ്റി മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശങ്ങളും പാലിക്കുമെന്ന് നിങ്ങൾ സമ്മതിക്കുന്നു. ദുരുപയോഗം ചെയ്യുന്നതോ ഞങ്ങളുടെ നിബന്ധനകളോ മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശങ്ങളോ പാലിക്കാത്തതോ ആയ എന്തെങ്കിലും നിങ്ങൾ കണ്ടെത്തുകയാണെങ്കിൽ, ദയവായി അത് അനുചിതമെന്ന് ഫ്ലാഗ് ചെയ്യുക.
പോസ്റ്റ് സമയം: ഏപ്രിൽ-22-2020