tyrinëjimai
Aukðtatemperatûriai superlaidininkai ið cheminiø garø Prof. habil. dr. Adulfas ABRUTIS
Vilniaus universiteto Chemijos fakultete, prof. habil. dr. A. Abruèio vadovaujamoje MOCVD laboratorijoje, jau apie 13 metø tiriama, kaip galima auginti ðiuolaikiniø medþiagø plonus sluoksnius ið cheminiø garø fazës. Tai daugiausia oksidinës medþiagos, pasiþyminèios ávairiomis funkcinëmis savybëmis, kurias galima plaèiai taikyti ðiuolaikinëse technologijose. Ákurti naujà laboratorijà ir pradëti naujà mokslo kryptá Lietuvoje buvo nelengva, taèiau átemptà deðimtmeèio darbà vainikavo sëkmë. Laboratorija dabar turi modernià technologinæ ir tyrimø árangà, yra sukûrusi naujø technologijø ir jau gerai þinoma pasaulyje. Laimëti keturi Europos Sàjungos bendrøjø mokslo programø grantai (FP4, du FP5 ir FP6), sudaryti naudingi moksliniø tyrimø kontraktai su uþsienio aukðtøjø technologijø firmomis. Paskelbta apie 60 moksliniø darbø tarptautiniuose þurnaluose, kartu su prancûzø mokslininkais uþpatentuotos dvi technologijos, kuriø viena jau ádiegta pramoniniuose reaktoriuose (vokieèiø firma „Aixtron“). Laboratorijoje daktaro disertacijas apsigynë V. Kubilius, A. Teiðerskis, S. Pasko, V. Plauðinaitienë. Laboratorijoje ðiuo metu dirba dr. V. Kubilius, dr. Z. Ðaltytë, dr. V. Plauðinaitienë, doktorantai A. Bartaðytë-Kizienë ir L. Parafianoviè. Didþiausi laboratorijos laimëjimai susijæ su aukðtatemperatûriø superlaidininkø plonø sluoksniø ir jø daugiasluoksniø sandarø su kitais oksidais sinteze ið cheminiø garø fazës.
10
Kas yra superlaidininkai ir aukðtatemperatûriai superlaidininkai? Superlaidininkas netenka pasiprieðinimo elektros srovës tekëjimui (varþos) atauðinus já iki tam tikros superlaidþiai medþiagai bûdingos temperatûros, vadinamos krizine (Tc). Iki 1986 m. superlaidumo reiðkinys buvo nustatytas tik metaluose ir lydiniuose. Norint pervesti tokias medþiagas á superlaidø bûvá, reikia labai brangaus ðaldanèio agento – skysto helio, ir tai labai riboja tokiø superlaidininkø praktiná pritaikymà. Ilgai nepavyko gauti medþiagø su þymiai aukðtesne krizine temperatûra, kol 1986 m. ðveicarø mokslininkai J. G. Bednorzas ir K. A. Mülleris (Nobelio premija 1987 m.) susintetino La-Ba-kupratà (La1.85Ba.15)CuO4, kurio krizinë temperatûra 30 K. Tai buvo revoliucinis atradimas, parodæs, jog superlaidumo reiðkinys gali bûti bûdingas ir metalø oksidams. Pradëjus intensyviai tirti oksidines medþiagas, buvo susintetinta daug superlaidþiø oksidø, tarp jø ir YBa 2 Cu 3 O 7-x (YBCO, 1987 m.), kurio krizinë temperatûra gerokai virðijo skysto Pav. 1. Superlaidininkø krizinës azoto virimo temperatûros Tc (K) augimas temperatûrà (77 K arba –196 °C). Skystas azotas yra pigus ðaldomasis agentas, tad taip sintetinant atsivërë didþiulës superlaidininkø praktinio pritaikymo galimybës. Aukðtatemperatûriais superlaidininkais (ATS) dabar vadinami superlaidininkai, kuriø krizinë temperatûra aukðta, virðija skysto azoto virimo temperatûrà. Per keletà metø buvo susintetinta daug kitø oksidiniø faziø, pasiþyminèiø dar aukðtesnëmis krizinëmis temperatûromis (1 pav.). Dabar þinoma daugybë superlaidininkø, taèiau didþiausiomis krizinëmis temperatûromis vis dar pasiþymi vario turintys junginiai (kupratai). Dël santykinai lengvesnës sintezës, stabilumo, maþesnio komponentø toksiðkumo bei didelio krizinio srovës tankio YBCO superlaidininkas ir dabar sulaukia daugiausia dëmesio.
