இயற்கை.காம் வருகைக்கு நன்றி. CSSக்கான வரையறுக்கப்பட்ட ஆதரவுடன் உலாவிப் பதிப்பைப் பயன்படுத்துகிறீர்கள். சிறந்த அனுபவத்தைப் பெற, நீங்கள் மிகவும் புதுப்பித்த உலாவியைப் பயன்படுத்த பரிந்துரைக்கிறோம் (அல்லது Internet Explorer இல் பொருந்தக்கூடிய பயன்முறையை முடக்கவும்). இதற்கிடையில், தொடர்ந்து ஆதரவை உறுதி செய்வதற்காக, பாணிகள் மற்றும் ஜாவாஸ்கிரிப்ட் இல்லாமல் தளத்தைக் காண்பிக்கிறோம்.
YBa2Cu3O6.96 (YBCO) பீங்கான் 50 மற்றும் 300 K இடையே நீல-லேசர் வெளிச்சத்தால் தூண்டப்பட்ட குறிப்பிடத்தக்க ஒளிமின்னழுத்த விளைவை நாங்கள் தெரிவிக்கிறோம், இது YBCO மற்றும் YBCO-உலோக மின்முனை இடைமுகத்தின் சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டியுடன் நேரடியாக தொடர்புடையது. ஓபன் சர்க்யூட் வோல்டேஜ் வோக் மற்றும் ஷார்ட் சர்க்யூட் கரண்ட் Isc ஆகியவற்றிற்கு YBCO சூப்பர் கண்டக்டிங்கில் இருந்து எதிர்ப்பு நிலைக்கு மாறும்போது ஒரு துருவமுனைப்பு தலைகீழாக உள்ளது. சூப்பர் கண்டக்டர்-சாதாரண உலோக இடைமுகம் முழுவதும் மின் ஆற்றல் இருப்பதைக் காட்டுகிறோம், இது புகைப்படத்தால் தூண்டப்பட்ட எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடிகளுக்கு பிரிக்கும் சக்தியை வழங்குகிறது. YBCO சூப்பர் கண்டக்டிங் செய்யும் போது இந்த இடைமுகத் திறன் YBCO இலிருந்து உலோக மின்முனைக்கு இயக்குகிறது மற்றும் YBCO சூப்பர் கண்டக்டிங் ஆகும்போது எதிர் திசைக்கு மாறுகிறது. YBCO சூப்பர் கண்டக்டிங் செய்யும் போது உலோக-சூப்பர் கண்டக்டர் இடைமுகத்தின் அருகாமை விளைவுடன் சாத்தியத்தின் தோற்றம் உடனடியாக தொடர்புடையதாக இருக்கலாம் மற்றும் அதன் மதிப்பு 502 mW/cm2 லேசர் தீவிரத்துடன் 50 K இல் ~10-8 mV என மதிப்பிடப்படுகிறது. ஒரு p-வகைப் பொருள் YBCO சாதாரண நிலையில் n-வகைப் பொருள் Ag-paste உடன் இணைவது ஒரு quasi-pn சந்திப்பை உருவாக்குகிறது, இது அதிக வெப்பநிலையில் YBCO பீங்கான்களின் ஒளிமின்னழுத்த நடத்தைக்கு காரணமாகும். எங்கள் கண்டுபிடிப்புகள் ஃபோட்டான்-மின்னணு சாதனங்களின் புதிய பயன்பாடுகளுக்கு வழி வகுக்கக்கூடும் மற்றும் சூப்பர் கண்டக்டர்-உலோக இடைமுகத்தில் உள்ள அருகாமை விளைவு மீது மேலும் வெளிச்சம் போடலாம்.
உயர் வெப்பநிலை சூப்பர் கண்டக்டர்களில் புகைப்படத்தால் தூண்டப்பட்ட மின்னழுத்தம் 1990 களின் முற்பகுதியில் பதிவாகியுள்ளது மற்றும் அதுமுதல் விரிவாக ஆராயப்பட்டது, இருப்பினும் அதன் இயல்பு மற்றும் பொறிமுறையானது 1,2,3,4,5 நிலைப்படுத்தப்படவில்லை. YBa2Cu3O7-δ (YBCO) மெல்லிய படலங்கள்6,7,8, குறிப்பாக, அதன் அனுசரிப்பு ஆற்றல் இடைவெளி 9,10,11,12,13 காரணமாக ஒளிமின்னழுத்த (PV) செல் வடிவில் தீவிரமாக ஆய்வு செய்யப்படுகிறது இருப்பினும், அடி மூலக்கூறின் உயர் எதிர்ப்பு எப்போதும் சாதனத்தின் குறைந்த மாற்று திறனுக்கு வழிவகுக்கிறது மற்றும் YBCO8 இன் முதன்மை PV பண்புகளை மறைக்கிறது. YBa2Cu3O6.96 (YBCO) பீங்கான்களில் 50 மற்றும் 300 K (Tc ~ 90 K) இடையே நீல-லேசர் (λ = 450 nm) வெளிச்சத்தால் தூண்டப்பட்ட குறிப்பிடத்தக்க ஒளிமின்னழுத்த விளைவை இங்கே நாங்கள் தெரிவிக்கிறோம். PV விளைவு YBCO இன் சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி மற்றும் YBCO- உலோக மின்முனை இடைமுகத்தின் தன்மை ஆகியவற்றுடன் நேரடியாக தொடர்புடையது என்பதைக் காட்டுகிறோம். ஓபன் சர்க்யூட் வோல்டேஜ் வோக் மற்றும் ஷார்ட் சர்க்யூட் கரண்ட் Isc ஆகியவற்றிற்கு YBCO சூப்பர் கண்டக்டிங் கட்டத்திலிருந்து ஒரு எதிர்ப்பு நிலைக்கு மாறும்போது ஒரு துருவமுனைப்பு தலைகீழாக உள்ளது. சூப்பர் கண்டக்டர்-சாதாரண உலோக இடைமுகம் முழுவதும் மின் ஆற்றல் இருப்பதாக முன்மொழியப்பட்டது, இது புகைப்படத்தால் தூண்டப்பட்ட எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடிகளுக்கு பிரிக்கும் சக்தியை வழங்குகிறது. YBCO சூப்பர் கண்டக்டிங்கில் இருக்கும் போது இந்த இடைமுகத் திறன் YBCO இலிருந்து உலோக மின்முனைக்கு இயக்குகிறது மற்றும் மாதிரி சூப்பர் கண்டக்டிங் ஆகும்போது எதிர் திசைக்கு மாறுகிறது. YBCO சூப்பர் கண்டக்டிங் செய்யும் போது உலோக-சூப்பர் கண்டக்டர் இடைமுகத்தில் உள்ள சாத்தியத்தின் தோற்றம் இயற்கையாகவே அருகாமை விளைவு14,15,16,17 உடன் தொடர்புடையதாக இருக்கலாம் மற்றும் அதன் மதிப்பு 502 மெகாவாட் லேசர் தீவிரத்துடன் 50 K இல் ~10−8 mV என மதிப்பிடப்படுகிறது. /செ.மீ.2. சாதாரண நிலையில் p-வகைப் பொருளான YBCO ஐ n-வகைப் பொருள் Ag-paste வடிவங்களுடன் இணைப்பது, பெரும்பாலும், அதிக வெப்பநிலையில் YBCO மட்பாண்டங்களின் PV நடத்தைக்குக் காரணமான ஒரு quasi-pn சந்திப்பு ஆகும். எங்கள் அவதானிப்புகள் அதிக வெப்பநிலை சூப்பர் கண்டக்டிங் YBCO மட்பாண்டங்களில் PV விளைவின் தோற்றம் குறித்து மேலும் வெளிச்சம் போடுகிறது மற்றும் வேகமான செயலற்ற ஒளி கண்டறிதல் போன்ற ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களில் அதன் பயன்பாட்டிற்கு வழி வகுக்கிறது.
YBCO பீங்கான் மாதிரியின் IV பண்புகள் 50 K இல் இருப்பதை படம் 1a-c காட்டுகிறது. ஒளி வெளிச்சம் இல்லாமல், மாதிரி முழுவதும் மின்னழுத்தம் மாறி மின்னோட்டத்துடன் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும், இது ஒரு சூப்பர் கண்டக்டிங் பொருளிலிருந்து எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. லேசர் கற்றை கேத்தோடில் செலுத்தப்படும் போது வெளிப்படையான ஒளிமின்னழுத்த விளைவு தோன்றும் (படம். 1a): I- அச்சுக்கு இணையான IV வளைவுகள் லேசர் தீவிரத்துடன் கீழ்நோக்கி நகர்கிறது. எந்த மின்னோட்டம் இல்லாமலும் எதிர்மறை புகைப்படத்தால் தூண்டப்பட்ட மின்னழுத்தம் உள்ளது என்பது தெளிவாகிறது (பெரும்பாலும் திறந்த சுற்று மின்னழுத்தம் Voc என்று அழைக்கப்படுகிறது). IV வளைவின் பூஜ்ஜிய சாய்வு, மாதிரி இன்னும் லேசர் வெளிச்சத்தின் கீழ் சூப்பர் கண்டக்டிங் செய்வதைக் குறிக்கிறது.
(a-c) மற்றும் 300 K (e-g). வெற்றிடத்தில் −10 mA இலிருந்து +10 mA வரை மின்னோட்டத்தை துடைப்பதன் மூலம் V(I) இன் மதிப்புகள் பெறப்பட்டன. சோதனைத் தரவின் ஒரு பகுதி மட்டுமே தெளிவுக்காக வழங்கப்படுகிறது. a, YBCO இன் தற்போதைய மின்னழுத்த பண்புகள் கேத்தோடில் (i) நிலைநிறுத்தப்பட்ட லேசர் ஸ்பாட் மூலம் அளவிடப்படுகிறது. அனைத்து IV வளைவுகளும் கிடைமட்ட நேர்கோடுகள் ஆகும், இது மாதிரி இன்னும் லேசர் கதிர்வீச்சுடன் சூப்பர் கண்டக்டிங் செய்வதைக் குறிக்கிறது. வளைவு அதிகரிக்கும் லேசர் தீவிரத்துடன் கீழே நகர்கிறது, பூஜ்ஜிய மின்னோட்டத்துடன் கூட இரண்டு மின்னழுத்த லீட்களுக்கு இடையில் எதிர்மறை ஆற்றல் (Voc) இருப்பதைக் குறிக்கிறது. ஈதர் 50 K (b) அல்லது 300 K (f) இல் மாதிரியின் மையத்தில் லேசர் இயக்கப்படும் போது IV வளைவுகள் மாறாமல் இருக்கும். அனோட் ஒளிரும் (c) என கிடைமட்ட கோடு மேலே நகரும். 50 K இல் உலோக-சூப்பர் கண்டக்டர் சந்திப்பின் திட்ட மாதிரி d இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. 300 K இல் சாதாரண நிலை YBCO இன் தற்போதைய மின்னழுத்த பண்புகள் கேத்தோடிலும் அனோடில் சுட்டிக்காட்டப்பட்ட லேசர் கற்றை மூலம் அளவிடப்படுகிறது முறையே e மற்றும் g இல் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. 50 K இல் உள்ள முடிவுகளுக்கு மாறாக, நேர் கோடுகளின் பூஜ்ஜியமற்ற சாய்வு YBCO இயல்பான நிலையில் இருப்பதைக் குறிக்கிறது; வோக்கின் மதிப்புகள் எதிர் திசையில் ஒளி தீவிரத்துடன் மாறுபடும், இது வேறுபட்ட சார்ஜ் பிரிப்பு பொறிமுறையைக் குறிக்கிறது. 300 K இல் சாத்தியமான இடைமுக அமைப்பு hj இல் லீட்களுடன் மாதிரியின் உண்மையான படம் சித்தரிக்கப்பட்டுள்ளது.
சூப்பர் கண்டக்டிங் நிலையில் உள்ள ஆக்ஸிஜன் நிறைந்த YBCO அதன் மிகச் சிறிய ஆற்றல் இடைவெளி (எ.கா.)9,10 காரணமாக சூரிய ஒளியின் முழு நிறமாலையையும் உறிஞ்சி, அதன் மூலம் எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடிகளை (e-h) உருவாக்குகிறது. ஃபோட்டான்களை உறிஞ்சுவதன் மூலம் ஒரு திறந்த சுற்று மின்னழுத்த Voc ஐ உருவாக்க, மறுசீரமைப்பு நிகழும் முன், புகைப்படத்தால் உருவாக்கப்பட்ட eh ஜோடிகளை இடஞ்சார்ந்த முறையில் பிரிக்க வேண்டியது அவசியம். படம் 1i இல் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளபடி எதிர்மின்முனை மற்றும் எதிர்மின்முனையுடன் தொடர்புடைய எதிர்மறை வோக், உலோக-சூப்பர் கண்டக்டர் இடைமுகம் முழுவதும் மின் ஆற்றல் இருப்பதாகக் கூறுகிறது, இது எலக்ட்ரான்களை நேர்மின்வாயில் மற்றும் துளைகளுக்குள் துடைக்கிறது. அப்படியானால், நேர்மின்வாயில் உள்ள உலோக மின்முனைக்கு சூப்பர் கண்டக்டரில் இருந்து ஒரு சாத்தியக்கூறு இருக்க வேண்டும். இதன் விளைவாக, நேர்மின்முனைக்கு அருகில் உள்ள மாதிரிப் பகுதி ஒளியூட்டப்பட்டால் நேர்மறை குரல் பெறப்படும். மேலும், மின்முனைகளிலிருந்து தொலைவில் உள்ள பகுதிகளுக்கு லேசர் புள்ளி சுட்டிக்காட்டப்படும்போது புகைப்படத்தால் தூண்டப்பட்ட மின்னழுத்தங்கள் இருக்கக்கூடாது. படம் 1b,c ல் இருந்து பார்க்க முடிந்தால் அது நிச்சயமாகவே உள்ளது!.
லைட் ஸ்பாட் கேத்தோடு மின்முனையிலிருந்து மாதிரியின் மையத்திற்கு நகரும் போது (இடைமுகங்களைத் தவிர சுமார் 1.25 மிமீ), IV வளைவுகளில் எந்த மாறுபாடும் இல்லை மற்றும் கிடைக்கக்கூடிய அதிகபட்ச மதிப்புக்கு லேசர் தீவிரத்தை அதிகரிப்பதன் மூலம் வோக் எதுவும் காண முடியாது (படம் 1b) . இயற்கையாகவே, இந்த முடிவு புகைப்படத்தால் தூண்டப்பட்ட கேரியர்களின் வரையறுக்கப்பட்ட வாழ்நாள் மற்றும் மாதிரியில் பிரிக்கும் சக்தியின் பற்றாக்குறைக்கு காரணமாக இருக்கலாம். மாதிரி ஒளிரும் போதெல்லாம் எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடிகளை உருவாக்க முடியும், ஆனால் பெரும்பாலான e-h ஜோடிகள் அழிக்கப்படும் மற்றும் எந்த மின்முனையிலிருந்தும் தொலைவில் உள்ள பகுதிகளில் லேசர் புள்ளி விழுந்தால் ஒளிமின்னழுத்த விளைவு காணப்படாது. அனோட் மின்முனைகளுக்கு லேசர் ஸ்பாட் நகரும், I-அச்சுக்கு இணையான IV வளைவுகள் அதிகரிக்கும் லேசர் தீவிரத்துடன் மேல்நோக்கி நகரும் (படம். 1c). நேர்மின்முனையில் உள்ள உலோக-சூப்பர் கண்டக்டர் சந்திப்பிலும் இதேபோன்ற உள்ளமைக்கப்பட்ட மின் புலம் உள்ளது. இருப்பினும், உலோக மின்முனையானது இந்த நேரத்தில் சோதனை முறையின் நேர்மறை முன்னணியுடன் இணைகிறது. லேசரால் உற்பத்தி செய்யப்படும் துளைகள் அனோட் ஈயத்திற்கு தள்ளப்படுகின்றன, இதனால் ஒரு நேர்மறை குரல் காணப்படுகிறது. இங்கு வழங்கப்பட்ட முடிவுகள், சூப்பர் கண்டக்டரில் இருந்து உலோக மின்முனையை சுட்டிக்காட்டும் ஒரு இடைமுக திறன் உண்மையில் உள்ளது என்பதற்கு வலுவான ஆதாரங்களை வழங்குகிறது.
300 K இல் YBa2Cu3O6.96 பீங்கான்களில் ஒளிமின்னழுத்த விளைவு படம் 1e-g இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. ஒளி வெளிச்சம் இல்லாமல், மாதிரியின் IV வளைவு தோற்றத்தைக் கடக்கும் ஒரு நேர் கோடாகும். இந்த நேர்கோடு அசல் ஒன்றிற்கு இணையாக மேல்நோக்கி நகர்கிறது, கேத்தோட் லீட்களில் (படம் 1e) கதிர்வீச்சு அதிகரிக்கும் லேசர் தீவிரம். ஒரு ஒளிமின்னழுத்த சாதனத்திற்கான ஆர்வத்தை கட்டுப்படுத்தும் இரண்டு வழக்குகள் உள்ளன. ஷார்ட் சர்க்யூட் நிலை V = 0 ஆக இருக்கும் போது ஏற்படுகிறது. இந்த வழக்கில் மின்னோட்டம் ஷார்ட் சர்க்யூட் கரண்ட் (Isc) என குறிப்பிடப்படுகிறது. ஆர் 50 K இல் பெறப்பட்ட முடிவுக்கு மாறாக, Voc நேர்மறை மற்றும் அதிகரிக்கும் ஒளி தீவிரத்துடன் அதிகரிக்கிறது என்பதை படம் 1e தெளிவாகக் காட்டுகிறது; சாதாரண சூரிய மின்கலங்களின் பொதுவான நடத்தையான ஒளி வெளிச்சத்துடன் ஒரு எதிர்மறை Isc அளவு அதிகரிப்பதைக் காணலாம்.
இதேபோல், மின்முனைகளிலிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ள பகுதிகளில் லேசர் கற்றை சுட்டிக்காட்டப்படும் போது, V(I) வளைவு லேசர் தீவிரத்தில் இருந்து சுயாதீனமாக உள்ளது மற்றும் ஒளிமின்னழுத்த விளைவு தோன்றாது (படம் 1f). 50 K இல் உள்ள அளவீட்டைப் போலவே, IV வளைவுகள் எதிர் திசைக்கு நகர்கின்றன, ஏனெனில் நேர்மின்முனை மின்முனை கதிர்வீச்சு செய்யப்படுகிறது (படம் 1g). இந்த YBCO-Ag பேஸ்ட் அமைப்பிற்காக 300 K இல் பெறப்பட்ட அனைத்து முடிவுகளும் மாதிரியின் வெவ்வேறு நிலைகளில் லேசர் கதிர்வீச்சுடன் 50 K இல் காணப்பட்டதற்கு நேர்மாறான இடைமுகத் திறனுடன் ஒத்துப்போகின்றன.
பெரும்பாலான எலக்ட்ரான்கள் கூப்பர் ஜோடிகளில் YBCO ஐ அதன் மாறுதல் வெப்பநிலை Tc க்கு கீழே சூப்பர் கண்டக்டிங் செய்வதில் ஒடுங்குகின்றன. உலோக மின்முனையில் இருக்கும்போது, அனைத்து எலக்ட்ரான்களும் ஒற்றை வடிவத்தில் இருக்கும். உலோக-சூப்பர் கண்டக்டர் இடைமுகத்தின் அருகாமையில் ஒற்றை எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் கூப்பர் ஜோடிகளுக்கு ஒரு பெரிய அடர்த்தி சாய்வு உள்ளது. உலோகப் பொருளில் உள்ள பெரும்பான்மை-கேரியர் ஒற்றை எலக்ட்ரான்கள் சூப்பர் கண்டக்டர் பகுதியில் பரவும், அதேசமயம் YBCO பகுதியில் உள்ள பெரும்பான்மை-கேரியர் கூப்பர்-ஜோடிகள் உலோகப் பகுதிக்குள் பரவும். கூப்பர் ஜோடிகள் அதிக மின்னூட்டங்களைச் சுமந்து மற்றும் ஒற்றை எலக்ட்ரான்களை விட பெரிய இயக்கம் கொண்டவை YBCO இலிருந்து உலோகப் பகுதிக்கு பரவுவதால், நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அணுக்கள் பின்தங்கி விடப்படுகின்றன, இதன் விளைவாக விண்வெளி சார்ஜ் பகுதியில் ஒரு மின்சார புலம் ஏற்படுகிறது. இந்த மின்சார புலத்தின் திசை திட்ட வரைபடத்தில் படம் 1d இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. ஸ்பேஸ் சார்ஜ் பகுதிக்கு அருகில் உள்ள நிகழ்வு ஃபோட்டான் வெளிச்சம், eh ஜோடிகளை உருவாக்கலாம், அவை பிரிக்கப்பட்டு, தலைகீழ்-சார்பு திசையில் ஒரு ஒளி மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகின்றன. எலக்ட்ரான்கள் உள்ளமைந்த மின்புலத்திலிருந்து வெளியேறியவுடன், அவை ஜோடிகளாக ஒடுக்கப்பட்டு மற்ற மின்முனைக்கு எதிர்ப்பு இல்லாமல் பாய்கின்றன. இந்த வழக்கில், வோக் முன் அமைக்கப்பட்ட துருவமுனைப்புக்கு நேர்மாறாக உள்ளது மற்றும் லேசர் கற்றை எதிர்மறை மின்முனையைச் சுற்றியுள்ள பகுதியைச் சுட்டிக்காட்டும்போது எதிர்மறை மதிப்பைக் காட்டுகிறது. வோக்கின் மதிப்பில் இருந்து, இடைமுகம் முழுவதும் உள்ள ஆற்றலை மதிப்பிடலாம்: இரண்டு மின்னழுத்த லீட்களுக்கு இடையே உள்ள தூரம் d ~5 × 10−3 மீ, உலோக-சூப்பர் கண்டக்டர் இடைமுகத்தின் தடிமன், di, அளவின் அதே வரிசையில் இருக்க வேண்டும். YBCO சூப்பர் கண்டக்டரின் ஒத்திசைவு நீளம் (~1 nm)19,20, Voc = 0.03 mV இன் மதிப்பை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள் உலோக-சூப்பர் கண்டக்டர் இடைமுகத்தில் உள்ள Vms சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி 502 mW/cm2 லேசர் தீவிரத்துடன் 50 K இல் ~10−11 V ஆக மதிப்பிடப்படுகிறது,
புகைப்படத்தால் தூண்டப்பட்ட மின்னழுத்தத்தை புகைப்பட வெப்ப விளைவு மூலம் விளக்க முடியாது என்பதை இங்கே வலியுறுத்த விரும்புகிறோம். சூப்பர் கண்டக்டர் YBCO இன் சீபெக் குணகம் Ss = 021 என்று சோதனை ரீதியாக நிறுவப்பட்டுள்ளது. செப்பு ஈய கம்பிகளுக்கான சீபெக் குணகம் SCu = 0.34-1.15 μV/K3 வரம்பில் உள்ளது. லேசர் இடத்தில் உள்ள செப்பு கம்பியின் வெப்பநிலையானது 50 K இல் கிடைக்கும் அதிகபட்ச லேசர் தீவிரத்துடன் ஒரு சிறிய அளவு 0.06 K மூலம் உயர்த்தப்படலாம். இது 6.9 × 10−8 V இன் தெர்மோஎலக்ட்ரிக் திறனை உருவாக்கலாம், இது மூன்று ஆர்டர்கள் அளவு சிறியது. படம் 1 (a) இல் பெறப்பட்ட குரல். சோதனை முடிவுகளை விளக்குவதற்கு தெர்மோஎலக்ட்ரிக் விளைவு மிகவும் சிறியது என்பது தெளிவாகிறது. உண்மையில், லேசர் கதிர்வீச்சினால் ஏற்படும் வெப்பநிலை மாறுபாடு ஒரு நிமிடத்திற்குள் மறைந்துவிடும், இதனால் வெப்ப விளைவின் பங்களிப்பை பாதுகாப்பாக புறக்கணிக்க முடியும்.
அறை வெப்பநிலையில் YBCO இன் இந்த ஒளிமின்னழுத்த விளைவு, இங்கு வேறுபட்ட மின்னூட்டம் பிரிக்கும் பொறிமுறையை உள்ளடக்கியுள்ளது என்பதை வெளிப்படுத்துகிறது. சாதாரண நிலையில் உள்ள சூப்பர் கண்டக்டிங் YBCO என்பது, சார்ஜ் கேரியர்22,23 போன்ற துளைகளைக் கொண்ட p-வகைப் பொருளாகும், அதே சமயம் உலோக Ag-பேஸ்ட் n-வகைப் பொருளின் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. பிஎன் சந்திப்புகளைப் போலவே, வெள்ளி பேஸ்டில் எலக்ட்ரான்களின் பரவல் மற்றும் YBCO பீங்கான் உள்ள துளைகள் இடைமுகத்தில் உள்ள YBCO பீங்கான் (படம் 1h) சுட்டிக்காட்டும் ஒரு உள் மின் புலத்தை உருவாக்கும். இந்த உள் புலம்தான் பிரிப்பு சக்தியை வழங்குகிறது மற்றும் படம் 1e இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி அறை வெப்பநிலையில் YBCO-Ag பேஸ்ட் அமைப்பிற்கான நேர்மறை Voc மற்றும் எதிர்மறை Iscக்கு வழிவகுக்கிறது. மாற்றாக, Ag-YBCO ஆனது p-வகை ஷாட்கி சந்திப்பை உருவாக்கலாம், இது மேலே கொடுக்கப்பட்ட மாதிரியில் உள்ள அதே துருவமுனைப்புடன் ஒரு இடைமுக ஆற்றலுக்கும் வழிவகுக்கிறது.
YBCO இன் சூப்பர் கண்டக்டிங் மாற்றத்தின் போது ஒளிமின்னழுத்த பண்புகளின் விரிவான பரிணாம செயல்முறையை ஆராய்வதற்கு, 80 K இல் உள்ள மாதிரியின் IV வளைவுகள் கேத்தோடு மின்முனையில் (படம் 2) ஒளிரும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட லேசர் தீவிரத்துடன் அளவிடப்பட்டது. லேசர் கதிர்வீச்சு இல்லாமல், மாதிரியின் மின்னழுத்தம் மின்னோட்டத்தைப் பொருட்படுத்தாமல் பூஜ்ஜியத்தில் இருக்கும், இது மாதிரியின் சூப்பர் கண்டக்டிங் நிலையை 80 K இல் குறிக்கிறது (படம் 2a). 50 K இல் பெறப்பட்ட தரவைப் போலவே, I- அச்சுக்கு இணையான IV வளைவுகள் ஒரு முக்கியமான மதிப்பு Pc ஐ அடையும் வரை அதிகரிக்கும் லேசர் தீவிரத்துடன் கீழ்நோக்கி நகரும். இந்த முக்கியமான லேசர் தீவிரத்திற்கு (Pc) மேலே, சூப்பர் கண்டக்டர் ஒரு சூப்பர் கண்டக்டிங் கட்டத்தில் இருந்து எதிர்ப்பு நிலைக்கு மாறுகிறது; சூப்பர் கண்டக்டரில் எதிர்ப்பின் தோற்றத்தின் காரணமாக மின்னழுத்தம் மின்னோட்டத்துடன் அதிகரிக்கத் தொடங்குகிறது. இதன் விளைவாக, IV வளைவு I- அச்சு மற்றும் V- அச்சுடன் வெட்டத் தொடங்குகிறது, முதலில் எதிர்மறை Voc மற்றும் நேர்மறை Isc க்கு வழிவகுக்கிறது. இப்போது மாதிரியானது ஒரு சிறப்பு நிலையில் இருப்பதாகத் தெரிகிறது, இதில் Voc மற்றும் Isc இன் துருவமுனைப்பு ஒளியின் தீவிரத்திற்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டது; ஒளியின் தீவிரத்தில் மிகச் சிறிய அதிகரிப்புடன், Isc நேர்மறையிலிருந்து எதிர்மறையாகவும், Voc எதிர்மறையிலிருந்து நேர்மறை மதிப்பாகவும் மாற்றப்பட்டு, தோற்றத்தைக் கடந்து செல்கிறது (ஒளிமின்னழுத்த பண்புகளின் உயர் உணர்திறன், குறிப்பாக Isc இன் மதிப்பு, ஒளி வெளிச்சத்திற்கு, படம் 2 இல் தெளிவாகக் காணலாம். 2b). கிடைக்கக்கூடிய மிக உயர்ந்த லேசர் தீவிரத்தில், IV வளைவுகள் ஒன்றுக்கொன்று இணையாக இருக்கும், இது YBCO மாதிரியின் இயல்பான நிலையைக் குறிக்கிறது.
லேசர் ஸ்பாட் மையம் கேத்தோடு மின்முனைகளைச் சுற்றி அமைந்துள்ளது (படம் 1i ஐப் பார்க்கவும்). ஒரு, YBCO இன் IV வளைவுகள் வெவ்வேறு லேசர் தீவிரத்துடன் கதிர்வீச்சு செய்யப்படுகின்றன. b (மேல்), ஓபன் சர்க்யூட் வோல்டேஜ் வோக் மற்றும் ஷார்ட் சர்க்யூட் கரண்ட் Isc ஆகியவற்றின் லேசர் தீவிரம் சார்பு. Isc மதிப்புகளை குறைந்த ஒளித் தீவிரத்தில் (<110 mW/cm2) பெற முடியாது, ஏனெனில் மாதிரி சூப்பர் கண்டக்டிங் நிலையில் இருக்கும்போது IV வளைவுகள் I- அச்சுக்கு இணையாக இருக்கும். b (கீழே), லேசர் தீவிரத்தின் செயல்பாடாக வேறுபட்ட எதிர்ப்பு.
80 K இல் Voc மற்றும் Isc இன் லேசர் தீவிரம் சார்பு படம் 2b (மேல்) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. ஒளிமின்னழுத்த பண்புகளை ஒளி தீவிரத்தின் மூன்று பகுதிகளில் விவாதிக்கலாம். முதல் பகுதி 0 மற்றும் Pc க்கு இடையில் உள்ளது, இதில் YBCO சூப்பர் கண்டக்டிங் ஆகும், Voc எதிர்மறையானது மற்றும் ஒளி தீவிரத்துடன் குறைகிறது (முழுமையான மதிப்பு அதிகரிக்கிறது) மற்றும் Pc இல் குறைந்தபட்சத்தை அடைகிறது. இரண்டாவது பகுதி Pc இலிருந்து மற்றொரு முக்கியமான தீவிரம் P0 க்கு ஆகும், இதில் Voc அதிகரிக்கும் போது Isc அதிகரிக்கும் ஒளி தீவிரத்துடன் குறைகிறது மற்றும் P0 இல் பூஜ்ஜியத்தை அடைகிறது. YBCO இன் இயல்பான நிலையை அடையும் வரை மூன்றாவது பகுதி P0 க்கு மேல் இருக்கும். Voc மற்றும் Isc இரண்டும் மண்டலம் 2 இல் உள்ளதைப் போலவே ஒளி தீவிரத்துடன் மாறுபடும் என்றாலும், அவை முக்கியமான தீவிரம் P0 க்கு மேல் எதிர் துருவமுனைப்பைக் கொண்டுள்ளன. P0 இன் முக்கியத்துவம் ஒளிமின்னழுத்த விளைவு இல்லாதது மற்றும் இந்த குறிப்பிட்ட புள்ளியில் சார்ஜ் பிரிப்பு பொறிமுறையானது தரமான முறையில் மாறுகிறது. YBCO மாதிரியானது, இந்த ஒளித் தீவிரத்தின் வரம்பில் சூப்பர் கண்டக்டிங் ஆகாது, ஆனால் இயல்பான நிலையை இன்னும் அடையவில்லை.
தெளிவாக, கணினியின் ஒளிமின்னழுத்த பண்புகள் YBCO இன் சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி மற்றும் அதன் சூப்பர் கண்டக்டிங் மாற்றத்துடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையது. YBCO இன் வேறுபட்ட எதிர்ப்பு, dV/dI, லேசர் தீவிரத்தின் செயல்பாடாக படம் 2b (கீழே) காட்டப்பட்டுள்ளது. முன்பு குறிப்பிட்டது போல், சூப்பர் கண்டக்டரில் இருந்து உலோகத்திற்கு கூப்பர் ஜோடி பரவல் புள்ளிகள் காரணமாக இடைமுகத்தில் உள்ள மின் ஆற்றல். 50 K இல் காணப்பட்டதைப் போலவே, ஒளிமின்னழுத்த விளைவு 0 முதல் Pc வரை அதிகரிக்கும் லேசர் தீவிரத்துடன் மேம்படுத்தப்படுகிறது. லேசர் தீவிரம் பிசிக்கு சற்று மேலே உள்ள மதிப்பை அடையும் போது, IV வளைவு சாய்ந்து மாதிரியின் எதிர்ப்புத் தோன்றத் தொடங்குகிறது, ஆனால் இடைமுகத் திறனின் துருவமுனைப்பு இன்னும் மாறவில்லை. சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டியில் ஆப்டிகல் தூண்டுதலின் விளைவு புலப்படும் அல்லது அருகிலுள்ள ஐஆர் பகுதியில் ஆராயப்பட்டது. கூப்பர் ஜோடிகளை உடைத்து சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி 25,26 ஐ அழிப்பதே அடிப்படை செயல்முறை என்றாலும், சில சந்தர்ப்பங்களில் சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி மாற்றத்தை மேம்படுத்தலாம்27,28,29, சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டியின் புதிய கட்டங்கள் தூண்டப்படலாம். பிசியில் சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி இல்லாதது புகைப்படத்தால் தூண்டப்பட்ட ஜோடி முறிவுக்கு காரணமாக இருக்கலாம். புள்ளி P0 இல், இடைமுகம் முழுவதும் சாத்தியக்கூறு பூஜ்ஜியமாக மாறும், இது ஒளி வெளிச்சத்தின் இந்த குறிப்பிட்ட தீவிரத்தின் கீழ் இடைமுகத்தின் இருபுறமும் உள்ள மின்னூட்ட அடர்த்தி ஒரே அளவை அடைவதைக் குறிக்கிறது. லேசர் தீவிரத்தில் மேலும் அதிகரிப்பு அதிக கூப்பர் ஜோடிகள் அழிக்கப்பட்டு, YBCO படிப்படியாக மீண்டும் p-வகைப் பொருளாக மாற்றப்படுகிறது. எலக்ட்ரான் மற்றும் கூப்பர் ஜோடி பரவலுக்கு பதிலாக, இடைமுகத்தின் அம்சம் இப்போது எலக்ட்ரான் மற்றும் துளை பரவல் மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, இது இடைமுகத்தில் உள்ள மின்புலத்தின் துருவமுனைப்பு மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது மற்றும் அதன் விளைவாக நேர்மறை வோக் (Fig.1d,h ஐ ஒப்பிடுக). மிக அதிக லேசர் தீவிரத்தில், YBCO இன் மாறுபட்ட எதிர்ப்பானது இயல்பான நிலைக்கு ஒத்த மதிப்புக்கு நிறைவுற்றது மற்றும் Voc மற்றும் Isc இரண்டும் லேசர் தீவிரத்துடன் நேர்கோட்டில் மாறுபடும் (படம். 2b). இயல்பான நிலை YBCO இல் லேசர் கதிர்வீச்சு இனி அதன் எதிர்ப்பையும் சூப்பர் கண்டக்டர்-உலோக இடைமுகத்தின் அம்சத்தையும் மாற்றாது, ஆனால் எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடிகளின் செறிவை மட்டுமே அதிகரிக்கும் என்பதை இந்த கவனிப்பு வெளிப்படுத்துகிறது.
ஒளிமின்னழுத்த பண்புகளில் வெப்பநிலையின் தாக்கத்தை ஆராய, உலோக-சூப்பர் கண்டக்டர் அமைப்பு 502 mW/cm2 தீவிரம் கொண்ட நீல லேசர் மூலம் கேத்தோடில் கதிர்வீச்சு செய்யப்பட்டது. 50 மற்றும் 300 K இடையே தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் பெறப்பட்ட IV வளைவுகள் படம் 3a இல் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. ஓபன் சர்க்யூட் வோல்டேஜ் வோக், ஷார்ட் சர்க்யூட் கரண்ட் Isc மற்றும் டிஃபரன்ஷியல் ரெசிஸ்டன்ஸ் ஆகியவை இந்த IV வளைவுகளிலிருந்து பெறப்பட்டு படம் 3b இல் காட்டப்பட்டுள்ளன. ஒளி வெளிச்சம் இல்லாமல், வெவ்வேறு வெப்பநிலையில் அளவிடப்படும் அனைத்து IV வளைவுகளும் எதிர்பார்த்தபடி தோற்றம் கடந்து செல்கின்றன (படம் 3a இன் இன்செட்). ஒப்பீட்டளவில் வலுவான லேசர் கற்றை (502 mW/cm2) மூலம் கணினி ஒளிரும் போது அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் IV பண்புகள் கடுமையாக மாறுகின்றன. குறைந்த வெப்பநிலையில் IV வளைவுகள் Voc இன் எதிர்மறை மதிப்புகளுடன் I- அச்சுக்கு இணையான நேர் கோடுகளாகும். இந்த வளைவு வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது மேல்நோக்கி நகர்கிறது மற்றும் படிப்படியாக ஒரு முக்கியமான வெப்பநிலை Tcp (படம். 3a (மேல்)) இல் பூஜ்ஜியமற்ற சாய்வுடன் ஒரு வரியாக மாறும். அனைத்து IV குணாதிசய வளைவுகளும் மூன்றாவது நாற்கரத்தில் ஒரு புள்ளியைச் சுற்றி சுழல்வது போல் தெரிகிறது. Voc எதிர்மறை மதிப்பிலிருந்து நேர்மறை மதிப்பிற்கு அதிகரிக்கிறது, அதே நேரத்தில் Isc நேர்மறையிலிருந்து எதிர்மறை மதிப்பாகக் குறைகிறது. YBCO இன் அசல் சூப்பர் கண்டக்டிங் டிரான்சிஷன் வெப்பநிலை Tc க்கு மேல், IV வளைவு வெப்பநிலையுடன் வித்தியாசமாக மாறுகிறது (படம் 3a இன் கீழ்). முதலாவதாக, IV வளைவுகளின் சுழற்சி மையம் முதல் நாற்கரத்திற்கு நகரும். இரண்டாவதாக, அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் Voc குறைந்து கொண்டே செல்கிறது மற்றும் Isc அதிகரிக்கிறது (படம் 3b இன் மேல்). மூன்றாவதாக, IV வளைவுகளின் சாய்வு வெப்பநிலையுடன் நேர்கோட்டில் அதிகரிக்கிறது, இதன் விளைவாக YBCO க்கு (படம் 3b இன் கீழ்) எதிர்ப்பின் நேர்மறையான வெப்பநிலை குணகம் ஏற்படுகிறது.
502 mW/cm2 லேசர் வெளிச்சத்தின் கீழ் YBCO-Ag பேஸ்ட் அமைப்புக்கான ஒளிமின்னழுத்த பண்புகளின் வெப்பநிலை சார்பு.
லேசர் ஸ்பாட் மையம் கேத்தோடு மின்முனைகளைச் சுற்றி அமைந்துள்ளது (படம் 1i ஐப் பார்க்கவும்). a, IV வளைவுகள் முறையே 5 K மற்றும் 20 K வெப்பநிலை அதிகரிப்புடன் 50 முதல் 90 K (மேல்) மற்றும் 100 முதல் 300 K (கீழே) வரை பெறப்பட்டது. இருட்டில் பல வெப்பநிலைகளில் IV பண்புகளை இன்செட் காட்டுகிறது. அனைத்து வளைவுகளும் மூலப் புள்ளியைக் கடக்கின்றன. b, ஓபன் சர்க்யூட் வோல்டேஜ் Voc மற்றும் ஷார்ட் சர்க்யூட் மின்னோட்டம் Isc (மேல்) மற்றும் வெப்பநிலையின் செயல்பாடாக YBCO (கீழே) இன் வேறுபட்ட எதிர்ப்பு, dV/dI. பூஜ்ஜிய எதிர்ப்பு சூப்பர் கண்டக்டிங் டிரான்சிஷன் வெப்பநிலை Tcp வழங்கப்படவில்லை, ஏனெனில் இது Tc0 க்கு மிக அருகில் உள்ளது.
படம் 3b இலிருந்து மூன்று முக்கியமான வெப்பநிலைகளை அறியலாம்: Tcp, அதற்கு மேல் YBCO சூப்பர் கண்டக்டிங் அல்லாதது; Tc0, இதில் Voc மற்றும் Isc இரண்டும் பூஜ்ஜியமாகவும் Tc ஆகவும் மாறும், இது லேசர் கதிர்வீச்சு இல்லாமல் YBCO இன் அசல் தொடக்க சூப்பர் கண்டக்டிங் மாற்றம் வெப்பநிலை. Tcp ~ 55 K க்கு கீழே, லேசர் கதிர்வீச்சு YBCO, கூப்பர் ஜோடிகளின் ஒப்பீட்டளவில் அதிக செறிவு கொண்ட சூப்பர் கண்டக்டிங் நிலையில் உள்ளது. ஒளிமின்னழுத்த மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டத்தை உருவாக்குவதுடன் கூப்பர் ஜோடி செறிவைக் குறைப்பதன் மூலம் பூஜ்ஜிய எதிர்ப்பு சூப்பர் கண்டக்டிங் டிரான்சிஷன் வெப்பநிலையை 89 K இலிருந்து ~55 K (படம் 3b இன் கீழே) குறைப்பதே லேசர் கதிர்வீச்சின் விளைவு ஆகும். அதிகரிக்கும் வெப்பநிலை கூப்பர் ஜோடிகளை உடைக்கிறது, இது இடைமுகத்தில் குறைந்த ஆற்றலுக்கு வழிவகுக்கிறது. இதன் விளைவாக, லேசர் வெளிச்சத்தின் அதே தீவிரம் பயன்படுத்தப்பட்டாலும், Voc இன் முழுமையான மதிப்பு சிறியதாகிவிடும். வெப்பநிலையில் மேலும் அதிகரிப்புடன் இடைமுக திறன் சிறியதாகவும் சிறியதாகவும் மாறும் மற்றும் Tc0 இல் பூஜ்ஜியத்தை அடைகிறது. இந்த சிறப்பு புள்ளியில் ஒளிமின்னழுத்த விளைவு இல்லை, ஏனெனில் புகைப்படத்தால் தூண்டப்பட்ட எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடிகளை பிரிக்க உள் புலம் இல்லை. ஆக் பேஸ்டில் ஃப்ரீ சார்ஜ் அடர்த்தி YBCO வில் இருந்ததை விட அதிகமாக இருப்பதால், இந்த முக்கியமான வெப்பநிலைக்கு மேல் சாத்தியமான ஒரு துருவமுனைப்பு மாற்றமானது படிப்படியாக மீண்டும் p-வகை பொருளுக்கு மாற்றப்படுகிறது. மாற்றத்திற்கான காரணத்தைப் பொருட்படுத்தாமல், பூஜ்ஜிய எதிர்ப்பு சூப்பர் கண்டக்டிங் மாற்றத்திற்குப் பிறகு உடனடியாக Voc மற்றும் Isc இன் துருவமுனைப்பு தலைகீழ் நிகழ்கிறது என்பதை இங்கே வலியுறுத்த விரும்புகிறோம். இந்த அவதானிப்பு முதன்முறையாக, சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி மற்றும் உலோக-சூப்பர் கண்டக்டர் இடைமுகத் திறனுடன் தொடர்புடைய ஒளிமின்னழுத்த விளைவுகளுக்கு இடையிலான தொடர்பைத் தெளிவாக வெளிப்படுத்துகிறது. சூப்பர் கண்டக்டர்-சாதாரண உலோக இடைமுகம் முழுவதும் இந்த ஆற்றலின் தன்மை கடந்த பல தசாப்தங்களாக ஆராய்ச்சி மையமாக இருந்து வருகிறது, ஆனால் இன்னும் பல கேள்விகளுக்கு பதிலளிக்க காத்திருக்கிறது. ஒளிமின்னழுத்த விளைவை அளவிடுவது இந்த முக்கியமான ஆற்றலின் விவரங்களை (அதன் வலிமை மற்றும் துருவமுனைப்பு போன்றவை) ஆராய்வதற்கான ஒரு சிறந்த முறையாக நிரூபிக்கப்படலாம், எனவே உயர் வெப்பநிலை சூப்பர் கண்டக்டிங் அருகாமை விளைவை வெளிச்சம் போட்டுக் காட்டுகிறது.
Tc0 இலிருந்து Tc க்கு வெப்பநிலையில் மேலும் அதிகரிப்பு, கூப்பர் ஜோடிகளின் சிறிய செறிவுக்கு வழிவகுக்கிறது மற்றும் இடைமுகத் திறனை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் அதன் விளைவாக பெரிய Voc. Tc இல் கூப்பர் ஜோடி செறிவு பூஜ்ஜியமாக மாறும் மற்றும் இடைமுகத்தில் உள்ளமைவு திறன் அதிகபட்சத்தை அடைகிறது, இதன் விளைவாக அதிகபட்ச Voc மற்றும் குறைந்தபட்ச Isc. இந்த வெப்பநிலை வரம்பில் Voc மற்றும் Isc (முழுமையான மதிப்பு) ஆகியவற்றின் விரைவான அதிகரிப்பு, 502 mW/cm2 (படம். 3b) இன் லேசர் கதிர்வீச்சினால் ΔT ~ 3 K இலிருந்து ~34 K வரை விரிவுபடுத்தப்பட்ட சூப்பர் கண்டக்டிங் மாற்றத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது. Tc க்கு மேலே உள்ள சாதாரண நிலைகளில், திறந்த சுற்று மின்னழுத்தம் Voc வெப்பநிலையுடன் (படம் 3b இன் மேல்) குறைகிறது, pn சந்திப்புகள்31,32,33 அடிப்படையில் சாதாரண சூரிய மின்கலங்களுக்கான Voc இன் நேரியல் நடத்தை போன்றது. லேசர் தீவிரத்தைச் சார்ந்து இருக்கும் வெப்பநிலையுடன் கூடிய Voc இன் மாற்ற விகிதம் (-dVoc/dT) சாதாரண சூரிய மின்கலங்களை விட மிகச் சிறியதாக இருந்தாலும், YBCO-Ag சந்திப்பிற்கான Voc இன் வெப்பநிலை குணகம் அதே அளவு வரிசையைக் கொண்டுள்ளது. சூரிய மின்கலங்களின். ஒரு சாதாரண சூரிய மின்கல சாதனத்திற்கான pn சந்திப்பின் கசிவு மின்னோட்டம் அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் அதிகரிக்கிறது, வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது Voc குறைவதற்கு வழிவகுக்கிறது. இந்த Ag-சூப்பர் கண்டக்டர் அமைப்பில் காணப்பட்ட நேரியல் IV வளைவுகள், முதலில் மிகச் சிறிய இடைமுகத் திறன் மற்றும் இரண்டாவதாக இரண்டு ஹீட்டோரோஜங்க்ஷன்களின் பின்னோக்கி-பின் இணைப்பு ஆகியவற்றின் காரணமாக, கசிவு மின்னோட்டத்தைக் கண்டறிவதை கடினமாக்குகிறது. ஆயினும்கூட, கசிவு மின்னோட்டத்தின் அதே வெப்பநிலை சார்பு எங்கள் சோதனையில் காணப்பட்ட Voc நடத்தைக்கு காரணமாக இருக்கலாம். வரையறையின்படி, Isc என்பது Voc ஐ ஈடுசெய்ய எதிர்மறை மின்னழுத்தத்தை உருவாக்க தேவையான மின்னோட்டமாகும், இதனால் மொத்த மின்னழுத்தம் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும். வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, வோக் சிறியதாகிறது, இதனால் எதிர்மறை மின்னழுத்தத்தை உருவாக்க குறைந்த மின்னோட்டம் தேவைப்படுகிறது. மேலும், YBCO இன் எதிர்ப்பானது Tc க்கு மேல் வெப்பநிலையுடன் நேர்கோட்டில் அதிகரிக்கிறது (படம். 3b இன் கீழே), இது அதிக வெப்பநிலையில் Isc இன் சிறிய முழுமையான மதிப்பிற்கும் பங்களிக்கிறது.
அத்தி 2,3 இல் கொடுக்கப்பட்டுள்ள முடிவுகள் கேத்தோடு மின்முனைகளைச் சுற்றியுள்ள பகுதியில் லேசர் கதிர்வீச்சு மூலம் பெறப்படுகின்றன என்பதைக் கவனியுங்கள். அனோடில் நிலைநிறுத்தப்பட்ட லேசர் ஸ்பாட் மூலம் அளவீடுகள் மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்பட்டுள்ளன, மேலும் இதேபோன்ற IV பண்புகள் மற்றும் ஒளிமின்னழுத்த பண்புகள் காணப்படுகின்றன, தவிர Voc மற்றும் Isc இன் துருவமுனைப்பு இந்த வழக்கில் தலைகீழாக மாற்றப்பட்டது. இந்தத் தரவுகள் அனைத்தும் ஒளிமின்னழுத்த விளைவுக்கான ஒரு பொறிமுறைக்கு வழிவகுக்கும், இது சூப்பர் கண்டக்டர்-உலோக இடைமுகத்துடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையது.
சுருக்கமாக, லேசர் கதிர்வீச்சு சூப்பர் கண்டக்டிங் YBCO-Ag பேஸ்ட் அமைப்பின் IV பண்புகள் வெப்பநிலை மற்றும் லேசர் தீவிரத்தின் செயல்பாடுகளாக அளவிடப்படுகின்றன. 50 முதல் 300 K வரையிலான வெப்பநிலை வரம்பில் குறிப்பிடத்தக்க ஒளிமின்னழுத்த விளைவு காணப்பட்டது. ஒளிமின்னழுத்த பண்புகள் YBCO மட்பாண்டங்களின் சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டியுடன் வலுவாக தொடர்புபடுத்துவது கண்டறியப்பட்டது. புகைப்படத்தால் தூண்டப்பட்ட சூப்பர் கண்டக்டிங்கிற்கு சூப்பர் கண்டக்டிங் அல்லாத மாற்றத்திற்குப் பிறகு Voc மற்றும் Isc இன் துருவமுனைப்பு மாற்றமானது உடனடியாக நிகழ்கிறது. நிலையான லேசர் தீவிரத்தில் அளவிடப்படும் வோக் மற்றும் ஐஎஸ்சியின் வெப்பநிலை சார்பு, மாதிரி எதிர்ப்புத் தன்மைக்கு மேல் ஒரு முக்கியமான வெப்பநிலையில் ஒரு தனித்துவமான துருவமுனைப்பு மாற்றத்தையும் காட்டுகிறது. மாதிரியின் வெவ்வேறு பகுதிகளுக்கு லேசர் இடத்தைக் கண்டறிவதன் மூலம், இடைமுகம் முழுவதும் மின் ஆற்றல் இருப்பதைக் காட்டுகிறோம், இது புகைப்படத்தால் தூண்டப்பட்ட எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடிகளுக்கு பிரிக்கும் சக்தியை வழங்குகிறது. YBCO சூப்பர் கண்டக்டிங்கில் இருக்கும் போது இந்த இடைமுகத் திறன் YBCO இலிருந்து உலோக மின்முனைக்கு இயக்குகிறது மற்றும் மாதிரி சூப்பர் கண்டக்டிங் ஆகும்போது எதிர் திசைக்கு மாறுகிறது. YBCO சூப்பர் கண்டக்டிங் செய்யும் போது, 502 mW/cm2 லேசர் தீவிரத்துடன் 50 K இல் ~10−8 mV என மதிப்பிடப்படும் போது, சாத்தியத்தின் தோற்றம் உலோக-சூப்பர் கண்டக்டர் இடைமுகத்தில் உள்ள அருகாமை விளைவுடன் இயற்கையாகவே தொடர்புடையதாக இருக்கலாம். n-வகைப் பொருள் Ag-paste உடன் இயல்பான நிலையில் p-வகைப் பொருளான YBCOஐத் தொடர்புகொள்வது, அதிக வெப்பநிலையில் YBCO மட்பாண்டங்களின் ஒளிமின்னழுத்த நடத்தைக்குக் காரணமான அரை-pn சந்திப்பை உருவாக்குகிறது. மேற்கூறிய அவதானிப்புகள், உயர் வெப்பநிலை சூப்பர் கண்டக்டிங் YBCO மட்பாண்டங்களில் உள்ள PV விளைவை வெளிச்சம் போட்டுக் காட்டுகின்றன மற்றும் வேகமான செயலற்ற ஒளி கண்டறிதல் மற்றும் ஒற்றை ஃபோட்டான் டிடெக்டர் போன்ற ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களில் புதிய பயன்பாடுகளுக்கு வழி வகுக்கின்றன.
ஒளிமின்னழுத்த விளைவு சோதனைகள் 0.52 மிமீ தடிமன் மற்றும் 8.64 × 2.26 மிமீ 2 செவ்வக வடிவத்தின் YBCO பீங்கான் மாதிரியில் மேற்கொள்ளப்பட்டன மற்றும் தொடர்ச்சியான அலை நீல-லேசர் (λ = 450 nm) மூலம் ஒளிரும் லேசர் புள்ளி அளவு 1.25 மிமீ. மெல்லிய பட மாதிரியை விட மொத்தமாகப் பயன்படுத்துவது, அடி மூலக்கூறின் சிக்கலான செல்வாக்கைச் சமாளிக்காமல் சூப்பர் கண்டக்டரின் ஒளிமின்னழுத்த பண்புகளைப் படிக்க உதவுகிறது. மேலும், மொத்தப் பொருள் அதன் எளிய தயாரிப்பு செயல்முறை மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த விலைக்கு உகந்ததாக இருக்கும். செப்பு ஈயக் கம்பிகள் YBCO மாதிரியில் சில்வர் பேஸ்டுடன் இணைக்கப்பட்டு 1 மிமீ விட்டம் கொண்ட நான்கு வட்ட மின்முனைகளை உருவாக்குகின்றன. இரண்டு மின்னழுத்த மின்முனைகளுக்கு இடையிலான தூரம் சுமார் 5 மிமீ ஆகும். மாதிரியின் IV பண்புகள் அதிர்வு மாதிரி காந்தமானி (VersaLab, Quantum Design) மூலம் குவார்ட்ஸ் படிக சாளரத்துடன் அளவிடப்பட்டது. IV வளைவுகளைப் பெற நிலையான நான்கு கம்பி முறை பயன்படுத்தப்பட்டது. மின்முனைகளின் தொடர்புடைய நிலைகள் மற்றும் லேசர் புள்ளி படம் 1i இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.
இந்தக் கட்டுரையை எப்படி மேற்கோள் காட்டுவது: யாங், எஃப். மற்றும் பலர். சூப்பர் கண்டக்டிங் YBa2Cu3O6.96 பீங்கான்களில் ஒளிமின்னழுத்த விளைவின் தோற்றம். அறிவியல் ரெப். 5, 11504; doi: 10.1038/srep11504 (2015).
YBa2Cu3O7 இல் சாங், சிஎல், க்ளீன்ஹாம்ஸ், ஏ., மௌல்டன், டபிள்யூஜி & டெஸ்டார்டி, எல்ஆர் சமச்சீர்-தடைசெய்யப்பட்ட லேசர் தூண்டப்பட்ட மின்னழுத்தங்கள். இயற்பியல் ரெவ். பி 41, 11564–11567 (1990).
Kwok, HS, Zheng, JP & Dong, SY Y-Ba-Cu-O இல் உள்ள முரண்பாடான ஒளிமின்னழுத்த சமிக்ஞையின் தோற்றம். இயற்பியல் ரெவ். பி 43, 6270–6272 (1991).
வாங், எல்பி, லின், ஜேஎல், ஃபெங், க்யூஆர் & வாங், ஜிடபிள்யூ சூப்பர் கண்டக்டிங் Bi-Sr-Ca-Cu-O இன் லேசர் தூண்டப்பட்ட மின்னழுத்தங்களின் அளவீடு. இயற்பியல் ரெவ். பி 46, 5773–5776 (1992).
டேட், கேஎல், மற்றும் பலர். YBa2Cu3O7-x இன் அறை வெப்பநிலை படங்களில் நிலையற்ற லேசர் தூண்டப்பட்ட மின்னழுத்தங்கள். J. Appl. இயற்பியல் 67, 4375–4376 (1990).
Kwok, HS & Zheng, JP YBa2Cu3O7 இல் ஒழுங்கற்ற ஒளிமின்னழுத்த பதில். இயற்பியல் ரெவ். பி 46, 3692–3695 (1992).
Muraoka, Y., Muramatsu, T., Yamaura, J. & Hiroi, Z. ஆக்சைடு ஹீட்டோரோஸ்ட்ரக்சரில் YBa2Cu3O7−xக்கு போட்டோஜெனரேட்டட் ஹோல் கேரியர் ஊசி. ஆப்பிள். இயற்பியல் லெட். 85, 2950–2952 (2004).
அசகுரா, டி. மற்றும் பலர். ஒளி வெளிச்சத்தின் கீழ் YBa2Cu3Oy மெல்லிய படங்களின் ஒளிக்கதிர் ஆய்வு. இயற்பியல் ரெவ். லெட். 93, 247006 (2004).
யாங், எஃப். மற்றும் பலர். YBa2Cu3O7-δ/SrTiO3 இன் ஒளிமின்னழுத்த விளைவு: Nb ஹீட்டோரோஜங்ஷன் வெவ்வேறு ஆக்ஸிஜன் பகுதி அழுத்தத்தில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. மேட்டர். லெட். 130, 51–53 (2014).
அமினோவ், பிஏ மற்றும் பலர். Yb(Y)Ba2Cu3O7-x ஒற்றை படிகங்களில் இரண்டு இடைவெளி அமைப்பு. ஜே. சூப்பர்காண்ட். 7, 361–365 (1994).
Kabanov, VV, Demsar, J., Podobnik, B. & Mihailovic, D. பல்வேறு இடைவெளி கட்டமைப்புகள் கொண்ட சூப்பர் கண்டக்டர்களில் Quasiparticle தளர்வு இயக்கவியல்: YBa2Cu3O7-δ மீதான கோட்பாடு மற்றும் சோதனைகள். இயற்பியல் ரெவ். பி 59, 1497–1506 (1999).
Sun, JR, Xiong, CM, Zhang, YZ & Shen, BG இன் YBa2Cu3O7-δ/SrTiO3: Nb ஹீட்டோரோஜங்ஷன் பண்புகளை சரிசெய்யும். ஆப்பிள். இயற்பியல் லெட். 87, 222501 (2005).
Kamarás, K., Porter, CD, Doss, MG, Herr, SL & Tanner, DB Excitonic உறிஞ்சுதல் மற்றும் YBa2Cu3O7-δ இல் சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி. இயற்பியல் ரெவ். லெட். 59, 919–922 (1987).
Yu, G., Heeger, AJ & Stucky, G. YBa2Cu3O6.3 இன் செமிகண்டக்டிங் ஒற்றைப் படிகங்களில் இடைநிலை ஒளிச்சேர்க்கை கடத்துத்திறன். திட மாநில கம்யூ. 72, 345–349 (1989).
மெக்மில்லன், சூப்பர் கண்டக்டிங் ப்ராக்ஸிமிட்டி எஃபெக்ட்டின் WL டன்னலிங் மாதிரி. இயற்பியல் ரெவ். 175, 537–542 (1968).
குரோன், எஸ். மற்றும் பலர். மீசோஸ்கோபிக் நீள அளவில் ஆய்வு செய்யப்பட்ட சூப்பர் கண்டக்டிங் அருகாமை விளைவு. இயற்பியல் ரெவ். லெட். 77, 3025–3028 (1996).
Annunziata, G. & Manske, D. மையமற்ற சமச்சீரற்ற சூப்பர் கண்டக்டர்களுடன் ப்ராக்ஸிமிட்டி விளைவு. இயற்பியல் ரெவ். பி 86, 17514 (2012).
கு, எஃப்எம் மற்றும் பலர். Pb-Bi2Te3 கலப்பின கட்டமைப்புகளில் வலுவான சூப்பர் கண்டக்டிங் அருகாமை விளைவு. அறிவியல் ரெப். 2, 339 (2012).
Chapin, DM, Fuller, CS & Pearson, GL சூரியக் கதிர்வீச்சை மின் சக்தியாக மாற்றுவதற்கான புதிய சிலிக்கான் pn சந்தி போட்டோசெல். ஜே. ஆப். இயற்பியல் 25, 676–677 (1954).
டோமிமோட்டோ, K. Zn- அல்லது Ni-டோப் செய்யப்பட்ட YBa2Cu3O6.9 ஒற்றைப் படிகங்களில் உள்ள சூப்பர் கண்டக்டிங் கோஹரன்ஸ் நீளத்தின் மீது அசுத்த விளைவுகள். இயற்பியல் ரெவ். பி 60, 114–117 (1999).
ஆண்டோ, ஒய். & செகாவா, கே. ஒரு பரவலான ஊக்கமருந்து உள்ள Untwinned YBa2Cu3Oy ஒற்றை படிகங்களின் மேக்னடோரசிஸ்டன்ஸ்: ஒத்திசைவு நீளத்தின் முரண்பாடான துளை-டோப்பிங் சார்பு. இயற்பியல் ரெவ். லெட். 88, 167005 (2002).
Obertelli, SD & Cooper, JR Systematics in the thermoelectric power of high-T, oxides. இயற்பியல் ரெவ். பி 46, 14928–14931, (1992).
சுகாய், எஸ். மற்றும் பலர். பி-வகை உயர்-Tc சூப்பர் கண்டக்டர்களில் ஒத்திசைவான உச்சம் மற்றும் LO ஃபோனான் பயன்முறையின் கேரியர்-அடர்த்தி சார்ந்த உந்தம் மாற்றம். இயற்பியல் ரெவ். பி 68, 184504 (2003).
நோஜிமா, டி. மற்றும் பலர். ஒரு மின்வேதியியல் நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி YBa2Cu3Oy மெல்லிய படங்களில் துளை குறைப்பு மற்றும் எலக்ட்ரான் குவிப்பு: ஒரு n-வகை உலோக நிலைக்கான சான்று. இயற்பியல் ரெவ். பி 84, 020502 (2011).
டங், RT ஷாட்கி தடை உயரத்தின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல். ஆப்பிள். இயற்பியல் லெட். 1, 011304 (2014).
சாய்-ஹாலாஸ், ஜிஏ, சி, சிசி, டெனென்ஸ்டீன், ஏ. & லாங்கன்பெர்க், டிஎன் எஃபெக்ட்ஸ் ஆஃப் டைனமிக் எக்ஸ்டர்னல் ஜோடி பிரேக்கிங் இன் சூப்பர் கண்டக்டிங் பிலிம்ஸ். இயற்பியல் ரெவ். லெட். 33, 215–219 (1974).
நீவா, ஜி. மற்றும் பலர். சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டியின் ஒளிச்சேர்க்கை விரிவாக்கம். ஆப்பிள். இயற்பியல் லெட். 60, 2159–2161 (1992).
குடினோவ், VI மற்றும் பலர். YBa2Cu3O6+x படங்களில் நிலையான ஒளிக்கடத்துத்திறன் உலோகம் மற்றும் சூப்பர் கண்டக்டிங் கட்டங்களை நோக்கி போட்டோடோப்பிங் முறையாகும். இயற்பியல் ரெவ். பி 14, 9017–9028 (1993).
மான்கோவ்ஸ்கி, ஆர். மற்றும் பலர். YBa2Cu3O6.5 இல் மேம்படுத்தப்பட்ட சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டிக்கான அடிப்படையாக நான்லீனியர் லேட்டிஸ் டைனமிக்ஸ். இயற்கை 516, 71–74 (2014).
ஃபௌஸ்டி, டி. மற்றும் பலர். ஒரு பட்டை-வரிசைப்படுத்தப்பட்ட கப்ரேட்டில் ஒளி-தூண்டப்பட்ட சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி. அறிவியல் 331, 189–191 (2011).
El-Adawi, MK & Al-Nuaim, IA ஒரு சூரிய மின்கலத்திற்கான VOCயின் வெப்பநிலை செயல்பாட்டு சார்பு அதன் செயல்திறனுடன் தொடர்புடைய புதிய அணுகுமுறை. உப்புநீக்கம் 209, 91–96 (2007).
வெர்னான், SM & ஆண்டர்சன், WA ஷாட்கி-தடை சிலிக்கான் சூரிய மின்கலங்களில் வெப்பநிலை விளைவுகள். ஆப்பிள். இயற்பியல் லெட். 26, 707 (1975).
காட்ஸ், ஈஏ, ஃபைமன், டி. J. Appl. இயற்பியல் 90, 5343–5350 (2002).
இந்த வேலைக்கு சீனாவின் தேசிய இயற்கை அறிவியல் அறக்கட்டளை (கிராண்ட் எண். 60571063), சீனாவின் ஹெனான் மாகாணத்தின் அடிப்படை ஆராய்ச்சி திட்டங்கள் (கிராண்ட் எண். 122300410231) மூலம் ஆதரிக்கப்பட்டது.
FY காகிதத்தின் உரையை எழுதினார் மற்றும் MYH YBCO பீங்கான் மாதிரியைத் தயாரித்தது. FY மற்றும் MYH பரிசோதனை செய்து முடிவுகளை பகுப்பாய்வு செய்தன. FGC திட்டம் மற்றும் தரவுகளின் அறிவியல் விளக்கத்தை வழிநடத்தியது. அனைத்து ஆசிரியர்களும் கையெழுத்துப் பிரதியை மதிப்பாய்வு செய்தனர்.
இந்த வேலை கிரியேட்டிவ் காமன்ஸ் அட்ரிபியூஷன் 4.0 சர்வதேச உரிமத்தின் கீழ் உரிமம் பெற்றது. இந்தக் கட்டுரையில் உள்ள படங்கள் அல்லது பிற மூன்றாம் தரப்பு உள்ளடக்கம், கடன் வரியில் குறிப்பிடப்படாவிட்டால், கட்டுரையின் கிரியேட்டிவ் காமன்ஸ் உரிமத்தில் சேர்க்கப்பட்டுள்ளது; கிரியேட்டிவ் காமன்ஸ் உரிமத்தின் கீழ் உள்ளடக்கம் சேர்க்கப்படவில்லை என்றால், பயனர்கள் பொருளை மீண்டும் உருவாக்க உரிமதாரரிடம் அனுமதி பெற வேண்டும். இந்த உரிமத்தின் நகலைப் பார்க்க, http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ஐப் பார்வையிடவும்
யாங், எஃப்., ஹான், எம். & சாங், எஃப். சூப்பர் கண்டக்டிங் YBa2Cu3O6.96 பீங்கான்களில் ஒளிமின்னழுத்த விளைவுகளின் தோற்றம். அறிவியல் பிரதிநிதி 5, 11504 (2015). https://doi.org/10.1038/srep11504
கருத்தைச் சமர்ப்பிப்பதன் மூலம், எங்கள் விதிமுறைகள் மற்றும் சமூக வழிகாட்டுதல்களுக்கு இணங்க ஒப்புக்கொள்கிறீர்கள். தவறான அல்லது எங்கள் விதிமுறைகள் அல்லது வழிகாட்டுதல்களுக்கு இணங்காததை நீங்கள் கண்டால், அதை பொருத்தமற்றதாகக் கொடியிடவும்.
பின் நேரம்: ஏப்-22-2020