გმადლობთ, რომ ეწვიეთ nature.com-ს. თქვენ იყენებთ ბრაუზერის ვერსიას CSS-ის შეზღუდული მხარდაჭერით. საუკეთესო გამოცდილების მისაღებად, გირჩევთ გამოიყენოთ უფრო განახლებული ბრაუზერი (ან გამორთოთ თავსებადობის რეჟიმი Internet Explorer-ში). ამასობაში, მხარდაჭერის უწყვეტი უზრუნველყოფის მიზნით, საიტს ვაჩვენებთ სტილებისა და JavaScript-ის გარეშე.
ჩვენ ვაცხადებთ YBa2Cu3O6.96 (YBCO) კერამიკაში შესანიშნავ ფოტოელექტრულ ეფექტს 50-დან 300 K-მდე ტემპერატურაზე, რომელიც გამოწვეულია ლურჯი ლაზერული განათებით, რაც პირდაპირ კავშირშია YBCO-ს ზეგამტარობასთან და YBCO-ლითონის ელექტროდის ინტერფეისთან. როდესაც YBCO ზეგამტარი მდგომარეობიდან რეზისტენტულ მდგომარეობაში გადადის, ღია წრედის ძაბვა Voc და მოკლე ჩართვის დენა Isc პოლარობის შებრუნებას განიცდის. ჩვენ ვაჩვენებთ, რომ ზეგამტარ-ნორმალური ლითონის ინტერფეისზე არსებობს ელექტრული პოტენციალი, რომელიც უზრუნველყოფს ფოტოინდუცირებული ელექტრონ-ხვრელის წყვილების გამყოფ ძალას. ეს ინტერფეისის პოტენციალი მიმართულია YBCO-დან ლითონის ელექტროდისკენ, როდესაც YBCO ზეგამტარია და გადადის საპირისპირო მიმართულებით, როდესაც YBCO ხდება არაზეგამტარი. პოტენციალის წარმოშობა შეიძლება ადვილად ასოცირდეს ლითონ-ზეგამტარ ინტერფეისზე სიახლოვის ეფექტთან, როდესაც YBCO ზეგამტარია და მისი მნიშვნელობა შეფასებულია ~10–8 mV-ით 50 K ტემპერატურაზე, ლაზერის ინტენსივობით 502 mW/cm2. p-ტიპის მასალის YBCO-ს ნორმალურ მდგომარეობაში მყოფი n-ტიპის მასალა Ag-პასტის კომბინაცია წარმოქმნის კვაზი-pn შეერთებას, რომელიც პასუხისმგებელია YBCO კერამიკის ფოტოელექტრულ ქცევაზე მაღალ ტემპერატურაზე. ჩვენი აღმოჩენები შესაძლოა გზას გაუხსნის ფოტონ-ელექტრონული მოწყობილობების ახალ გამოყენებას და მეტ ნათელს მოჰფენს ზეგამტარ-ლითონის ინტერფეისზე სიახლოვის ეფექტს.
მაღალი ტემპერატურის ზეგამტარებში ფოტოინდუცირებული ძაბვის შესახებ ინფორმაცია 1990-იანი წლების დასაწყისში გავრცელდა და მას შემდეგ ფართოდ იქნა შესწავლილი, თუმცა მისი ბუნება და მექანიზმი კვლავ გაურკვეველია1,2,3,4,5. კერძოდ, YBa2Cu3O7-δ (YBCO) თხელი ფენები6,7,8 ინტენსიურად არის შესწავლილი ფოტოელექტრული (PV) უჯრედის სახით მისი რეგულირებადი ენერგეტიკული უფსკრულის გამო9,10,11,12,13. თუმცა, სუბსტრატის მაღალი წინააღმდეგობა ყოველთვის იწვევს მოწყობილობის დაბალ გარდაქმნის ეფექტურობას და ნიღბავს YBCO8-ის პირველად ფოტოელექტრულ თვისებებს. აქ ჩვენ წარმოგიდგენთ შესანიშნავ ფოტოელექტრულ ეფექტს, რომელიც გამოწვეულია ლურჯი ლაზერული (λ = 450 ნმ) განათებით YBa2Cu3O6.96 (YBCO) კერამიკაში 50-დან 300 K-მდე (Tc ~ 90 K) ტემპერატურაზე. ჩვენ ვაჩვენებთ, რომ ფოტოელექტრული ეფექტი პირდაპირ კავშირშია YBCO-ს ზეგამტარობასთან და YBCO-ლითონის ელექტროდის ინტერფეისის ბუნებასთან. როდესაც YBCO ზეგამტარი ფაზიდან რეზისტენტულ მდგომარეობაში გადადის, ღია წრედის ძაბვა Voc და მოკლე ჩართვის დენა Isc პოლარობის შებრუნებას განიცდის. ვარაუდობენ, რომ ზეგამტარი-ნორმალური ლითონის ინტერფეისზე არსებობს ელექტრული პოტენციალი, რომელიც უზრუნველყოფს ფოტოინდუცირებული ელექტრონ-ხვრელის წყვილების გამყოფ ძალას. ეს ინტერფეისის პოტენციალი YBCO-დან ლითონის ელექტროდისკენ მიემართება, როდესაც YBCO ზეგამტარია და საპირისპირო მიმართულებით გადადის, როდესაც ნიმუში არაზეგამტარი ხდება. პოტენციალის წარმოშობა შესაძლოა ბუნებრივად იყოს დაკავშირებული ლითონ-ზეგამტარ ინტერფეისზე სიახლოვის ეფექტთან14,15,16,17, როდესაც YBCO ზეგამტარია და მისი მნიშვნელობა შეფასებულია, როგორც ~10−8 mV 50 K ტემპერატურაზე, 502 mW/cm2 ლაზერული ინტენსივობით. ნორმალურ მდგომარეობაში მყოფი p-ტიპის მასალის YBCO-ს n-ტიპის მასალა Ag-პასტის კომბინაცია, სავარაუდოდ, კვაზი-pn შეერთებას წარმოქმნის, რომელიც პასუხისმგებელია YBCO კერამიკის PV ქცევაზე მაღალ ტემპერატურაზე. ჩვენი დაკვირვებები კიდევ უფრო მეტ ნათელს ჰფენს მაღალტემპერატურულ ზეგამტარ YBCO კერამიკაში ფოტოელექტრული ეფექტის წარმოშობას და გზას უხსნის მის გამოყენებას ოპტოელექტრონულ მოწყობილობებში, როგორიცაა სწრაფი პასიური სინათლის დეტექტორი და ა.შ.
სურათი 1a–c გვიჩვენებს YBCO კერამიკული ნიმუშის IV მახასიათებლებს 50 K-ზე. სინათლის განათების გარეშე, ნიმუშზე ძაბვა ნულის ტოლი რჩება დენის ცვლილებისას, როგორც ეს ზეგამტარი მასალისგან არის მოსალოდნელი. აშკარა ფოტოელექტრული ეფექტი ჩნდება, როდესაც ლაზერული სხივი კათოდზეა მიმართული (სურ. 1a): I ღერძის პარალელურად IV მრუდები ლაზერის ინტენსივობის ზრდასთან ერთად ქვევით მოძრაობს. აშკარაა, რომ დენის გარეშეც კი არსებობს უარყოფითი ფოტოინდუცირებული ძაბვა (ხშირად ღია წრედის ძაბვას Voc უწოდებენ). IV მრუდის ნულოვანი დახრილობა მიუთითებს, რომ ნიმუში კვლავ ზეგამტარია ლაზერული განათების ქვეშ.
(a–c) და 300 K (e–g). V(I)-ის მნიშვნელობები მიღებული იქნა ვაკუუმში დენის -10 mA-დან +10 mA-მდე გადაადგილებით. სიცხადისთვის წარმოდგენილია ექსპერიმენტული მონაცემების მხოლოდ ნაწილი. a, YBCO-ს დენა-ძაბვის მახასიათებლები, რომლებიც გაზომილია კათოდზე განთავსებული ლაზერული ლაქით (i). ყველა IV მრუდი ჰორიზონტალური სწორი ხაზებია, რაც მიუთითებს, რომ ნიმუში კვლავ ზეგამტარია ლაზერული დასხივების დროს. მრუდი ქვევით მოძრაობს ლაზერის ინტენსივობის ზრდასთან ერთად, რაც მიუთითებს, რომ არსებობს უარყოფითი პოტენციალი (Voc) ორ ძაბვის გამტარებს შორის ნულოვანი დენის შემთხვევაშიც კი. IV მრუდები უცვლელი რჩება, როდესაც ლაზერი მიმართულია ნიმუშის ცენტრში 50 K (b) ან 300 K (f) ეთერში. ჰორიზონტალური ხაზი მოძრაობს ზემოთ, როდესაც ანოდი განათებულია (c). ლითონ-ზეგამტარი შეერთების სქემატური მოდელი 50 K-ზე ნაჩვენებია d-ში. ნორმალური მდგომარეობის YBCO-ს დენა-ძაბვის მახასიათებლები 300 K-ზე, გაზომილი კათოდსა და ანოდზე მიმართული ლაზერული სხივით, მოცემულია e და g-ში შესაბამისად. 50 K-ზე მიღებული შედეგებისგან განსხვავებით, სწორი ხაზების არანულოვანი დახრილობა მიუთითებს, რომ YBCO ნორმალურ მდგომარეობაშია; Voc-ის მნიშვნელობები იცვლება სინათლის ინტენსივობის მიხედვით საპირისპირო მიმართულებით, რაც მიუთითებს მუხტის გამოყოფის განსხვავებულ მექანიზმზე. 300 K-ზე შესაძლო ინტერფეისის სტრუქტურა გამოსახულია hj-ში. ნიმუშის რეალური სურათი ელექტროდებით.
ზეგამტარ მდგომარეობაში მყოფ ჟანგბადით მდიდარ YBCO-ს შეუძლია მზის სინათლის თითქმის სრული სპექტრის შთანთქმა მისი ძალიან მცირე ენერგეტიკული უფსკრულის (Eg) გამო (Eg)9,10, რითაც იქმნება ელექტრონ-ხვრელის წყვილები (e–h). ფოტონების შთანთქმით ღია წრედის ძაბვის Voc-ის მისაღებად, აუცილებელია ფოტოგენერირებული eh წყვილების სივრცული გამოყოფა რეკომბინაციის დაწყებამდე (18). უარყოფითი Voc, კათოდთან და ანოდთან მიმართებაში, როგორც ეს მითითებულია ნახ. 1i-ზე, მიუთითებს, რომ არსებობს ელექტრული პოტენციალი ლითონ-ზეგამტარის ინტერფეისზე, რომელიც ელექტრონებს ანოდისკენ და ხვრელებს კათოდისკენ მიმართავს. თუ ეს ასეა, ასევე უნდა იყოს პოტენციალი მიმართული ზეგამტარიდან ანოდზე ლითონის ელექტროდისკენ. შესაბამისად, დადებითი Voc მიიღება, თუ ანოდთან ახლოს ნიმუშის არე განათებულია. გარდა ამისა, როდესაც ლაზერული ლაქა მიმართულია ელექტროდებისგან შორს მდებარე არეებზე, ფოტოინდუცირებული ძაბვები არ უნდა იყოს. ეს ნამდვილად ასეა, როგორც ჩანს ნახ. 1b,c-დან!.
როდესაც სინათლის ლაქა კათოდის ელექტროდიდან ნიმუშის ცენტრში გადადის (დაახლოებით 1.25 მმ დაშორებით ინტერფეისებიდან), ლაზერის ინტენსივობის მაქსიმალურ შესაძლო მნიშვნელობამდე გაზრდით, IV მრუდების ვარიაცია და Voc არ შეინიშნება (სურ. 1ბ). ბუნებრივია, ეს შედეგი შეიძლება მივაწეროთ ფოტოინდუცირებული მატარებლების შეზღუდულ სიცოცხლის ხანგრძლივობას და ნიმუშში გამყოფი ძალის არარსებობას. ელექტრონ-ხვრელის წყვილების შექმნა შესაძლებელია ნიმუშის განათებისას, მაგრამ e-h წყვილების უმეტესობა ანიჰილდება და ფოტოელექტრული ეფექტი არ შეინიშნება, თუ ლაზერული ლაქა რომელიმე ელექტროდიდან შორს მდებარე ადგილებში დაეცემა. ლაზერული ლაქის ანოდის ელექტროდებზე გადატანით, I-ღერძის პარალელურად IV მრუდები ლაზერის ინტენსივობის ზრდასთან ერთად ზემოთ მოძრაობს (სურ. 1გ). მსგავსი ჩაშენებული ელექტრული ველი არსებობს ანოდში ლითონ-ზეგამტარის შეერთებაში. თუმცა, ამჯერად მეტალის ელექტროდი უკავშირდება ტესტის სისტემის დადებით გამტარს. ლაზერის მიერ წარმოქმნილი ხვრელები ანოდის გამტარზე გადადის და ამგვარად, დადებითი Voc შეინიშნება. აქ წარმოდგენილი შედეგები მტკიცე მტკიცებულებას იძლევა იმისა, რომ მართლაც არსებობს ინტერფეისის პოტენციალი, რომელიც ზეგამტარიდან ლითონის ელექტროდამდეა მიმართული.
ფოტოელექტრული ეფექტი YBa2Cu3O6.96 კერამიკაში 300 K ტემპერატურაზე ნაჩვენებია ნახ. 1e–g-ზე. სინათლის განათების გარეშე, ნიმუშის IV მრუდი არის სწორი ხაზი, რომელიც კვეთს საწყის წერტილს. ეს სწორი ხაზი მოძრაობს ზემოთ პარალელურად საწყისთან, კათოდური გამტარებისკენ გამოსხივებული ლაზერული ინტენსივობის ზრდით (ნახ. 1e). ფოტოელექტრული მოწყობილობისთვის საინტერესოა ორი შემზღუდველი შემთხვევა. მოკლე ჩართვის პირობა ხდება, როდესაც V = 0. ამ შემთხვევაში დენს ეწოდება მოკლე ჩართვის დენი (Isc). მეორე შემზღუდველი შემთხვევა არის ღია ჩართვის პირობა (Voc), რომელიც ხდება, როდესაც R→∞ ან დენი ნულის ტოლია. ნახაზი 1e ნათლად აჩვენებს, რომ Voc დადებითია და იზრდება სინათლის ინტენსივობის მატებასთან ერთად, 50 K-ზე მიღებული შედეგისგან განსხვავებით; მაშინ როდესაც უარყოფითი Isc-ის სიდიდე იზრდება სინათლის განათებისას, რაც ნორმალური მზის უჯრედების ტიპიური ქცევაა.
ანალოგიურად, როდესაც ლაზერული სხივი მიმართულია ელექტროდებიდან შორს მდებარე უბნებზე, V(I) მრუდი დამოუკიდებელია ლაზერის ინტენსივობისგან და არ ვლინდება ფოტოელექტრული ეფექტი (სურ. 1f). 50 K-ზე გაზომვის მსგავსად, IV მრუდები საპირისპირო მიმართულებით მოძრაობს, როდესაც ანოდური ელექტროდი დასხივდება (სურ. 1g). YBCO-Ag პასტის სისტემისთვის 300 K-ზე, ნიმუშის სხვადასხვა პოზიციაზე ლაზერით დასხივებით მიღებული ყველა ეს შედეგი შეესაბამება 50 K-ზე დაფიქსირებულის საპირისპირო ინტერფეისის პოტენციალს.
ზეგამტარ YBCO-ში ელექტრონების უმეტესობა კონდენსირდება კუპერის წყვილებში მისი გარდამავალი ტემპერატურის Tc-ზე დაბალ დონეზე. ლითონის ელექტროდში ყოფნისას ყველა ელექტრონი სინგულარული ფორმით რჩება. ლითონ-ზეგამტარი ინტერფეისის მახლობლად, როგორც სინგულარული ელექტრონების, ასევე კუპერის წყვილებისთვის დიდი სიმკვრივის გრადიენტია. მეტალის მასალაში უმრავლესობის მატარებლის სინგულარული ელექტრონები დიფუზირდება ზეგამტარ რეგიონში, ხოლო YBCO რეგიონში უმრავლესობის მატარებლის კუპერის წყვილები დიფუზირდება ლითონის რეგიონში. რადგან კუპერის წყვილები, რომლებიც მეტ მუხტს ატარებენ და უფრო დიდი მობილურობა აქვთ, ვიდრე სინგულარული ელექტრონები, YBCO-დან მეტალის რეგიონში დიფუზირდება, დადებითად დამუხტული ატომები რჩება, რაც იწვევს ელექტრული ველის წარმოქმნას სივრცული მუხტის რეგიონში. ამ ელექტრული ველის მიმართულება ნაჩვენებია სქემატურ დიაგრამაზე ნახ. 1d. სივრცული მუხტის რეგიონთან ახლოს ინციდენტური ფოტონის განათებამ შეიძლება შექმნას eh წყვილები, რომლებიც გამოეყოფა და გაიფანტება, რაც წარმოქმნის ფოტოდენს საპირისპირო მიმართულებით. როგორც კი ელექტრონები გამოდიან ჩაშენებული ელექტრული ველიდან, ისინი კონდენსირდება წყვილებად და წინააღმდეგობის გარეშე მიედინება სხვა ელექტროდში. ამ შემთხვევაში, Voc საპირისპიროა წინასწარ დაყენებული პოლარობისა და აჩვენებს უარყოფით მნიშვნელობას, როდესაც ლაზერული სხივი მიუთითებს უარყოფითი ელექტროდის გარშემო არსებულ არეს. Voc-ის მნიშვნელობიდან შეიძლება შეფასდეს ინტერფეისის გასწვრივ პოტენციალი: ორ ძაბვის გამტარებს შორის მანძილი d არის ~5 × 10−3 მ, ლითონ-ზეგამტარის ინტერფეისის სისქე, di, უნდა იყოს იგივე სიდიდის რიგი, რაც YBCO ზეგამტარის კოჰერენტული სიგრძე (~1 ნმ)19,20, ავიღოთ Voc = 0.03 mV მნიშვნელობა, ლითონ-ზეგამტარის ინტერფეისზე პოტენციალი Vms შეფასებულია ~10−11 V-ად 50 K ტემპერატურაზე 502 mW/cm2 ლაზერული ინტენსივობით, განტოლების გამოყენებით,
აქვე გვინდა ხაზგასმით აღვნიშნოთ, რომ ფოტოინდუცირებული ძაბვა ფოტოთერმული ეფექტით არ აიხსნება. ექსპერიმენტულად დადგინდა, რომ YBCO ზეგამტარის ზიბეკის კოეფიციენტია Ss = 021. სპილენძის ტყვიის მავთულებისთვის ზიბეკის კოეფიციენტი SCu = 0.34–1.15 μV/K3 დიაპაზონშია. ლაზერული წერტილის სპილენძის მავთულის ტემპერატურა შეიძლება გაიზარდოს მცირე რაოდენობით, 0.06 K-ით, მაქსიმალური ლაზერული ინტენსივობით 50 K-ზე. ამან შეიძლება წარმოქმნას 6.9 × 10−8 V თერმოელექტრული პოტენციალი, რაც სამი რიგის სიდიდით ნაკლებია ნახ. 1 (ა)-ში მიღებულ Voc-ზე. აშკარაა, რომ თერმოელექტრული ეფექტი ძალიან მცირეა ექსპერიმენტული შედეგების ასახსნელად. სინამდვილეში, ლაზერული დასხივებით გამოწვეული ტემპერატურის ვარიაცია გაქრება ერთ წუთზე ნაკლებ დროში, ამიტომ თერმული ეფექტის წვლილი უსაფრთხოდ შეიძლება იგნორირებული იყოს.
ოთახის ტემპერატურაზე YBCO-ს ეს ფოტოელექტრული ეფექტი ავლენს, რომ აქ ჩართულია მუხტის გამოყოფის განსხვავებული მექანიზმი. ნორმალურ მდგომარეობაში ზეგამტარი YBCO არის p-ტიპის მასალა, რომელსაც აქვს მუხტის მატარებელი ხვრელები22,23, ხოლო მეტალურ Ag-პასტას აქვს n-ტიპის მასალის მახასიათებლები. pn შეერთებების მსგავსად, ვერცხლის პასტაში ელექტრონების დიფუზია და YBCO კერამიკაში ხვრელები წარმოქმნის შიდა ელექტრულ ველს, რომელიც მიმართულია YBCO კერამიკისკენ ინტერფეისზე (ნახ. 1h). სწორედ ეს შიდა ველი უზრუნველყოფს გამოყოფის ძალას და იწვევს დადებით Voc-ს და უარყოფით Isc-ს YBCO-Ag პასტის სისტემისთვის ოთახის ტემპერატურაზე, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახ. 1e-ზე. ალტერნატიულად, Ag-YBCO-მ შეიძლება წარმოქმნას p-ტიპის შოტკის შეერთება, რომელიც ასევე იწვევს ინტერფეისულ პოტენციალს იგივე პოლარობით, როგორც ზემოთ წარმოდგენილ მოდელში24.
YBCO-ს ზეგამტარობის გარდამავალ პერიოდში ფოტოელექტრული თვისებების დეტალური ევოლუციის პროცესის შესასწავლად, 80 K ტემპერატურაზე ნიმუშის IV მრუდები გაიზომა კათოდური ელექტროდის შერჩეული ლაზერული ინტენსივობით განათებით (სურ. 2). ლაზერული დასხივების გარეშე, ნიმუშზე ძაბვა ნულის ტოლია დენის მიუხედავად, რაც მიუთითებს ნიმუშის ზეგამტარობის მდგომარეობაზე 80 K ტემპერატურაზე (სურ. 2ა). 50 K ტემპერატურაზე მიღებული მონაცემების მსგავსად, I ღერძის პარალელურად IV მრუდები ქვევით მოძრაობენ ლაზერის ინტენსივობის მატებასთან ერთად, სანამ არ მიიღწევა კრიტიკული მნიშვნელობა Pc. ამ კრიტიკული ლაზერული ინტენსივობის (Pc) ზემოთ, ზეგამტარი გადის გადასვლას ზეგამტარული ფაზიდან რეზისტენტულ ფაზაში; ძაბვა იწყებს ზრდას დენის დენთან ერთად, რაც თავიდან იწვევს უარყოფით Voc-ს და დადებით Isc-ს. ახლა ნიმუში, როგორც ჩანს, განსაკუთრებულ მდგომარეობაშია, რომელშიც Voc-ს და Isc-ს პოლარობა უკიდურესად მგრძნობიარეა სინათლის ინტენსივობის მიმართ; სინათლის ინტენსივობის ძალიან მცირე ზრდით, Isc გარდაიქმნება დადებითიდან უარყოფითად, ხოლო Voc უარყოფითიდან დადებითად, საწყის წერტილს გავლისას (ფოტოელექტრული თვისებების, განსაკუთრებით Isc-ის მნიშვნელობის მაღალი მგრძნობელობა სინათლის განათების მიმართ უფრო ნათლად ჩანს ნახ. 2ბ-ში). ლაზერის ყველაზე მაღალი ხელმისაწვდომი ინტენსივობის დროს, IV მრუდები ერთმანეთის პარალელური უნდა იყოს, რაც YBCO ნიმუშის ნორმალურ მდგომარეობას აღნიშნავს.
ლაზერული წერტილის ცენტრი განლაგებულია კათოდური ელექტროდების გარშემო (იხ. სურ. 1i). ა, სხვადასხვა ლაზერული ინტენსივობით დასხივებული YBCO-ს IV მრუდები. ბ (ზედა), ლაზერის ინტენსივობაზე დამოკიდებულება ღია წრედის ძაბვაზე Voc და მოკლე ჩართვის დენაზე Isc. Isc მნიშვნელობების მიღება შეუძლებელია დაბალი სინათლის ინტენსივობის დროს (< 110 mW/cm2), რადგან IV მრუდები პარალელურია I-ღერძისა, როდესაც ნიმუში ზეგამტარ მდგომარეობაშია. ბ (ქვედა), დიფერენციალური წინააღმდეგობა, როგორც ლაზერის ინტენსივობის ფუნქცია.
Voc-სა და Isc-ის ლაზერული ინტენსივობის დამოკიდებულება 80 K ტემპერატურაზე ნაჩვენებია ნახ. 2b-ზე (ზედა). ფოტოელექტრული თვისებების განხილვა შესაძლებელია სინათლის ინტენსივობის სამ რეგიონში. პირველი რეგიონი არის 0-სა და Pc-ს შორის, სადაც YBCO ზეგამტარია, Voc უარყოფითია და მცირდება (აბსოლუტური მნიშვნელობა იზრდება) სინათლის ინტენსივობასთან ერთად და აღწევს მინიმუმს Pc-ზე. მეორე რეგიონი არის Pc-დან სხვა კრიტიკულ ინტენსივობამდე P0, სადაც Voc იზრდება, ხოლო Isc მცირდება სინათლის ინტენსივობის მატებასთან ერთად და ორივე აღწევს ნულს P0-ზე. მესამე რეგიონი P0-ზე მეტია მანამ, სანამ YBCO-ს ნორმალური მდგომარეობა არ მიიღწევა. მიუხედავად იმისა, რომ როგორც Voc, ასევე Isc იცვლება სინათლის ინტენსივობასთან ერთად ისევე, როგორც მე-2 რეგიონში, მათ აქვთ საპირისპირო პოლარობა კრიტიკული ინტენსივობის P0-ზე ზემოთ. P0-ს მნიშვნელობა იმაში მდგომარეობს, რომ არ არსებობს ფოტოელექტრული ეფექტი და მუხტის გამოყოფის მექანიზმი ხარისხობრივად იცვლება ამ კონკრეტულ წერტილში. YBCO ნიმუში ხდება არაზეგამტარი სინათლის ინტენსივობის ამ დიაპაზონში, მაგრამ ნორმალური მდგომარეობა ჯერ კიდევ მიუღწეველია.
ცხადია, სისტემის ფოტოელექტრული მახასიათებლები მჭიდრო კავშირშია YBCO-ს ზეგამტარობასთან და მის ზეგამტარ გადასვლასთან. YBCO-ს დიფერენციალური წინააღმდეგობა, dV/dI, ნაჩვენებია ნახ. 2b-ზე (ქვედა) ლაზერის ინტენსივობის ფუნქციის სახით. როგორც ადრე აღვნიშნეთ, ინტერფეისში კუპერის წყვილის დიფუზიის წერტილების გამო წარმოქმნილი ელექტრული პოტენციალი ზეგამტარიდან ლითონამდეა. 50 K-ზე დაფიქსირებულის მსგავსად, ფოტოელექტრული ეფექტი ძლიერდება ლაზერის ინტენსივობის 0-დან Pc-მდე გაზრდით. როდესაც ლაზერის ინტენსივობა Pc-ზე ოდნავ მაღალ მნიშვნელობას აღწევს, IV მრუდი იწყებს დახრას და ნიმუშის წინააღმდეგობა იწყებს გამოჩენას, მაგრამ ინტერფეისის პოტენციალის პოლარობა ჯერ არ შეცვლილა. ოპტიკური აგზნების გავლენა ზეგამტარობაზე გამოკვლეულია ხილულ ან ახლო ინფრაწითელ რეგიონში. მიუხედავად იმისა, რომ ძირითადი პროცესია კუპერის წყვილების დაშლა და ზეგამტარობის განადგურება25,26, ზოგიერთ შემთხვევაში შესაძლებელია ზეგამტარობის გადასვლის გაძლიერება27,28,29, შესაძლებელია ზეგამტარობის ახალი ფაზების ინდუცირებაც კი30. Pc-ზე ზეგამტარობის არარსებობა შეიძლება მივაწეროთ ფოტოინდუცირებულ წყვილის გაწყვეტას. P0 წერტილში, ინტერფეისის გასწვრივ პოტენციალი ნულის ტოლია, რაც მიუთითებს, რომ ინტერფეისის ორივე მხარეს მუხტის სიმკვრივე სინათლის განათების ამ კონკრეტული ინტენსივობის ქვეშ ერთსა და იმავე დონეს აღწევს. ლაზერის ინტენსივობის შემდგომი ზრდა იწვევს კუპერის მეტი წყვილის განადგურებას და YBCO თანდათანობით გარდაიქმნება p-ტიპის მასალად. ელექტრონებისა და კუპერის წყვილის დიფუზიის ნაცვლად, ინტერფეისის მახასიათებელი ახლა განისაზღვრება ელექტრონებისა და ხვრელების დიფუზიით, რაც იწვევს ინტერფეისში ელექტრული ველის პოლარობის შეცვლას და შესაბამისად, დადებით Voc-ს (შეადარეთ ნახ. 1d, h). ლაზერის ძალიან მაღალი ინტენსივობის დროს, YBCO-ს გაჯერებული ნივთიერებების დიფერენციალური წინააღმდეგობა ნორმალურ მდგომარეობასთან შესაბამის მნიშვნელობამდე იზრდება და როგორც Voc, ასევე Isc, როგორც წესი, ხაზოვნად იცვლება ლაზერის ინტენსივობასთან ერთად (ნახ. 2b). ეს დაკვირვება აჩვენებს, რომ ნორმალურ მდგომარეობაში YBCO-ზე ლაზერული დასხივება აღარ შეცვლის მის წინაღობას და ზეგამტარ-ლითონის ინტერფეისის მახასიათებელს, არამედ მხოლოდ გაზრდის ელექტრონ-ხვრელის წყვილების კონცენტრაციას.
ტემპერატურის ფოტოელექტრულ თვისებებზე გავლენის შესასწავლად, ლითონ-ზეგამტარი სისტემა კათოდზე დასხივდა 502 მვტ/სმ2 ინტენსივობის ლურჯი ლაზერით. 50-დან 300 კ-მდე შერჩეულ ტემპერატურაზე მიღებული IV მრუდები მოცემულია ნახ. 3ა-ში. ღია წრედის ძაბვა Voc, მოკლე ჩართვის დენი Isc და დიფერენციალური წინაღობა შემდეგ შეიძლება მიღებულ იქნას ამ IV მრუდებიდან და ნაჩვენებია ნახ. 3ბ-ში. სინათლის განათების გარეშე, სხვადასხვა ტემპერატურაზე გაზომილი ყველა IV მრუდი გადის საწყის წერტილს, როგორც მოსალოდნელი იყო (ნახ. 3ა-ს ჩანართი). IV მახასიათებლები მკვეთრად იცვლება ტემპერატურის მატებასთან ერთად, როდესაც სისტემა განათებულია შედარებით ძლიერი ლაზერული სხივით (502 მვტ/სმ2). დაბალ ტემპერატურაზე IV მრუდები არის სწორი ხაზები, რომლებიც პარალელურია I ღერძისა Voc-ის უარყოფითი მნიშვნელობებით. ეს მრუდი მოძრაობს ზემოთ ტემპერატურის მატებასთან ერთად და თანდათანობით გადაიქცევა ხაზად არანულოვანი დახრილობის მქონე კრიტიკულ ტემპერატურაზე Tcp (ნახ. 3ა (ზედა)). როგორც ჩანს, ყველა IV დამახასიათებელი მრუდი ბრუნავს მესამე კვადრანტში წერტილის გარშემო. Voc უარყოფითი მნიშვნელობიდან დადებითზე იზრდება, ხოლო Isc დადებითიდან უარყოფითზე მცირდება. YBCO-ს საწყისი ზეგამტარი გარდამავალი ტემპერატურის Tc-ზე მაღლა, IV მრუდი საკმაოდ განსხვავებულად იცვლება ტემპერატურის მიხედვით (სურ. 3a-ს ქვედა ნაწილი). პირველ რიგში, IV მრუდების ბრუნვის ცენტრი გადადის პირველ კვადრანტში. მეორეც, Voc აგრძელებს შემცირებას, ხოლო Isc იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად (სურ. 3b-ს ზედა ნაწილი). მესამე, IV მრუდების დახრილობა წრფივად იზრდება ტემპერატურასთან ერთად, რაც იწვევს YBCO-სთვის წინააღმდეგობის დადებით ტემპერატურულ კოეფიციენტს (სურ. 3b-ს ქვედა ნაწილი).
YBCO-Ag პასტის სისტემის ფოტოელექტრული მახასიათებლების ტემპერატურული დამოკიდებულება 502 მვტ/სმ2 ლაზერული განათების ქვეშ.
ლაზერული ლაქის ცენტრი განლაგებულია კათოდური ელექტროდების გარშემო (იხ. სურ. 1i). a, IV მრუდები მიღებულია 50-დან 90 K-მდე (ზედა) და 100-დან 300 K-მდე (ქვედა) ტემპერატურის ნამატით, შესაბამისად, 5 K და 20 K. ჩანართი a აჩვენებს IV მახასიათებლებს სიბნელეში რამდენიმე ტემპერატურაზე. ყველა მრუდი კვეთს საწყის წერტილს. b, ღია წრედის ძაბვა Voc და მოკლე ჩართვის დენი Isc (ზედა) და YBCO-ს დიფერენციალური წინაღობა, dV/dI, (ქვედა) ტემპერატურის ფუნქციის მიხედვით. ნულოვანი წინაღობის ზეგამტარობის გარდამავალი ტემპერატურა Tcp არ არის მოცემული, რადგან ის ძალიან ახლოსაა Tc0-თან.
ნახ. 3b-დან სამი კრიტიკული ტემპერატურის ამოცნობა შესაძლებელია: Tcp, რომლის ზემოთაც YBCO ხდება არაზეგამტარი; Tc0, რომლის დროსაც Voc-ც და Isc-ც ნულის ტოლია და Tc, YBCO-ს საწყისი ზეგამტარობის გადასვლის ტემპერატურა ლაზერული დასხივების გარეშე. Tcp ~ 55 K-ზე დაბლა, ლაზერით დასხივებული YBCO ზეგამტარ მდგომარეობაშია კუპერის წყვილების შედარებით მაღალი კონცენტრაციით. ლაზერული დასხივების ეფექტია ნულოვანი წინაღობის ზეგამტარობის გადასვლის ტემპერატურის შემცირება 89 K-დან ~55 K-მდე (ნახ. 3b-ის ქვედა ნაწილი) კუპერის წყვილის კონცენტრაციის შემცირებით, ფოტოელექტრული ძაბვისა და დენის წარმოქმნის გარდა. ტემპერატურის მატება ასევე არღვევს კუპერის წყვილებს, რაც იწვევს ინტერფეისში პოტენციალის შემცირებას. შესაბამისად, Voc-ის აბსოლუტური მნიშვნელობა შემცირდება, თუმცა გამოიყენება ლაზერული განათების იგივე ინტენსივობა. ინტერფეისის პოტენციალი ტემპერატურის შემდგომი მატებასთან ერთად შემცირდება და ნულს მიაღწევს Tc0-ზე. ამ სპეციალურ წერტილში ფოტოელექტრული ეფექტი არ არსებობს, რადგან არ არსებობს შიდა ველი ფოტოინდუცირებული ელექტრონ-ხვრელის წყვილების გამოსაყოფად. პოტენციალის პოლარობის შეცვლა ხდება ამ კრიტიკულ ტემპერატურაზე მაღლა, რადგან Ag პასტაში თავისუფალი მუხტის სიმკვრივე უფრო მეტია, ვიდრე YBCO-ში, რომელიც თანდათანობით გადადის p-ტიპის მასალაზე. აქ გვინდა ხაზგასმით აღვნიშნოთ, რომ Voc-ისა და Isc-ის პოლარობის შეცვლა ხდება ნულოვანი წინაღობის ზეგამტარობის გადასვლისთანავე, გადასვლის მიზეზის მიუხედავად. ეს დაკვირვება ნათლად ავლენს კორელაციას ზეგამტარობასა და ფოტოელექტრულ ეფექტებს შორის, რომლებიც დაკავშირებულია ლითონ-ზეგამტარის ინტერფეისის პოტენციალთან. ამ პოტენციალის ბუნება ზეგამტარ-ნორმალური ლითონის ინტერფეისის გასწვრივ კვლევის საგანი იყო ბოლო რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში, მაგრამ ჯერ კიდევ ბევრი კითხვაა პასუხის გაცემას ელოდება. ფოტოელექტრული ეფექტის გაზომვა შეიძლება აღმოჩნდეს ეფექტური მეთოდი ამ მნიშვნელოვანი პოტენციალის დეტალების (როგორიცაა მისი სიძლიერე და პოლარობა და ა.შ.) შესასწავლად და შესაბამისად, ნათელი მოჰფინოს მაღალ ტემპერატურაზე ზეგამტარობის სიახლოვის ეფექტს.
ტემპერატურის შემდგომი მატება Tc0-დან Tc-მდე იწვევს კუპერის წყვილების კონცენტრაციის შემცირებას და ინტერფეისის პოტენციალის ზრდას და შესაბამისად, Voc-ის ზრდას. Tc-ზე კუპერის წყვილის კონცენტრაცია ნულის ტოლი ხდება და ინტერფეისზე დაგროვების პოტენციალი მაქსიმუმს აღწევს, რაც იწვევს Voc-ის მაქსიმალურ და Isc-ის მინიმალურ მაჩვენებელს. Voc-ისა და Isc-ის სწრაფი ზრდა (აბსოლუტური მნიშვნელობა) ამ ტემპერატურულ დიაპაზონში შეესაბამება ზეგამტარ გადასვლას, რომელიც ΔT ~ 3 K-დან ~ 34 K-მდე ფართოვდება 502 mW/cm2 ინტენსივობის ლაზერული დასხივებით (სურ. 3b). Tc-ზე ზემოთ ნორმალურ მდგომარეობებში, ღია წრედის ძაბვა Voc მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად (სურ. 3b-ის ზედა ნაწილი), მსგავსია Voc-ის ხაზოვანი ქცევისა ნორმალური მზის უჯრედებისთვის, რომლებიც დაფუძნებულია pn შეერთებებზე31,32,33. მიუხედავად იმისა, რომ Voc-ის ცვლილების სიჩქარე ტემპერატურასთან ერთად (−dVoc/dT), რომელიც ძლიერ არის დამოკიდებული ლაზერის ინტენსივობაზე, გაცილებით მცირეა, ვიდრე ნორმალური მზის უჯრედების, YBCO-Ag შეერთებისთვის Voc-ის ტემპერატურის კოეფიციენტი იგივე სიდიდისაა, რაც მზის უჯრედების. ნორმალური მზის ელემენტის მოწყობილობის pn შეერთების გაჟონვის დენი იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად, რაც იწვევს Voc-ის შემცირებას ტემპერატურის მატებასთან ერთად. ამ Ag-ზეგამტარი სისტემისთვის დაფიქსირებული წრფივი IV მრუდები, პირველ რიგში, ძალიან მცირე ინტერფეისის პოტენციალის და მეორეც, ორი ჰეტეროშეერთების ზურგშექცევითი კავშირის გამო, ართულებს გაჟონვის დენის განსაზღვრას. მიუხედავად ამისა, ძალიან სავარაუდოა, რომ გაჟონვის დენის იგივე ტემპერატურული დამოკიდებულება პასუხისმგებელია ჩვენს ექსპერიმენტში დაფიქსირებულ Voc-ის ქცევაზე. განმარტების თანახმად, Isc არის დენი, რომელიც საჭიროა უარყოფითი ძაბვის წარმოსაქმნელად Voc-ის კომპენსაციისთვის ისე, რომ საერთო ძაბვა ნულის ტოლი იყოს. ტემპერატურის მატებასთან ერთად, Voc მცირდება, ამიტომ უარყოფითი ძაბვის წარმოსაქმნელად ნაკლები დენია საჭირო. გარდა ამისა, YBCO-ს წინააღმდეგობა წრფივად იზრდება Tc-ზე მაღალი ტემპერატურის მატებასთან ერთად (სურ. 3b-ის ქვედა ნაწილი), რაც ასევე ხელს უწყობს Isc-ის უფრო მცირე აბსოლუტურ მნიშვნელობას მაღალ ტემპერატურაზე.
გაითვალისწინეთ, რომ ნახ. 2, 3-ში მოცემული შედეგები მიღებულია კათოდური ელექტროდების გარშემო ლაზერული დასხივებით. გაზომვები ასევე განმეორდა ანოდზე განთავსებული ლაზერული წერტილით და დაფიქსირდა მსგავსი IV მახასიათებლები და ფოტოელექტრული თვისებები, გარდა იმისა, რომ ამ შემთხვევაში Voc-სა და Isc-ის პოლარობა შებრუნებულია. ყველა ეს მონაცემი იწვევს ფოტოელექტრული ეფექტის მექანიზმს, რომელიც მჭიდრო კავშირშია ზეგამტარ-ლითონის ინტერფეისთან.
შეჯამებისთვის, ლაზერით დასხივებული ზეგამტარი YBCO-Ag პასტის სისტემის IV მახასიათებლები გაიზომა ტემპერატურისა და ლაზერის ინტენსივობის ფუნქციების სახით. 50-დან 300 K-მდე ტემპერატურის დიაპაზონში დაფიქსირდა შესანიშნავი ფოტოელექტრული ეფექტი. აღმოჩნდა, რომ ფოტოელექტრული თვისებები მჭიდრო კავშირშია YBCO კერამიკის ზეგამტარობასთან. Voc-სა და Isc-ის პოლარობის შეცვლა ხდება ფოტოინდუცირებული ზეგამტარიდან არაზეგამტარზე გადასვლისთანავე. Voc-სა და Isc-ის ტემპერატურული დამოკიდებულება, რომელიც იზომება ფიქსირებული ლაზერული ინტენსივობით, ასევე აჩვენებს პოლარობის მკვეთრ შეცვლას კრიტიკულ ტემპერატურაზე, რომლის ზემოთაც ნიმუში ხდება რეზისტენტული. ლაზერული წერტილის ნიმუშის სხვადასხვა ნაწილში განლაგებით, ჩვენ ვაჩვენებთ, რომ ინტერფეისის გასწვრივ არსებობს ელექტრული პოტენციალი, რომელიც უზრუნველყოფს ფოტოინდუცირებული ელექტრონ-ხვრელის წყვილების გამყოფ ძალას. ეს ინტერფეისის პოტენციალი მიმართულია YBCO-დან ლითონის ელექტროდისკენ, როდესაც YBCO არის ზეგამტარი და გადადის საპირისპირო მიმართულებით, როდესაც ნიმუში ხდება არაზეგამტარი. პოტენციალის წარმოშობა შესაძლოა ბუნებრივად იყოს დაკავშირებული ლითონ-ზეგამტარის ინტერფეისზე სიახლოვის ეფექტთან, როდესაც YBCO ზეგამტარია და შეფასებულია, როგორც ~10−8 mV 50 K ტემპერატურაზე, ლაზერული ინტენსივობით 502 mW/cm2. p-ტიპის მასალის YBCO-ს კონტაქტი ნორმალურ მდგომარეობაში n-ტიპის მასალა Ag-პასტასთან წარმოქმნის კვაზი-pn შეერთებას, რომელიც პასუხისმგებელია YBCO კერამიკის ფოტოელექტრულ ქცევაზე მაღალ ტემპერატურაზე. ზემოთ მოცემული დაკვირვებები ნათელს ჰფენს მაღალი ტემპერატურის ზეგამტარ YBCO კერამიკაში ფოტოელექტრულ ეფექტს და გზას უხსნის ახალ გამოყენებას ოპტოელექტრონულ მოწყობილობებში, როგორიცაა სწრაფი პასიური სინათლის დეტექტორი და ერთფოტონიანი დეტექტორი.
ფოტოელექტრული ეფექტის ექსპერიმენტები ჩატარდა YBCO კერამიკულ ნიმუშზე, რომლის სისქე 0.52 მმ და ზომით 8.64 × 2.26 მმ2 მართკუთხა ფორმა იყო და განათებული იყო უწყვეტი ტალღის ლურჯი ლაზერით (λ = 450 ნმ), რომლის ლაზერული ლაქის ზომა 1.25 მმ რადიუსს შეადგენდა. თხელი ფირის ნაცვლად მოცულობითი ნიმუშის გამოყენება საშუალებას გვაძლევს შევისწავლოთ ზეგამტარის ფოტოელექტრული თვისებები სუბსტრატის კომპლექსური გავლენის გარეშე6,7. გარდა ამისა, მოცულობითი მასალა შეიძლება ხელსაყრელი იყოს მისი მარტივი მომზადების პროცედურისა და შედარებით დაბალი ღირებულების გამო. სპილენძის ტყვიის მავთულები YBCO ნიმუშზე შეერთებულია ვერცხლის პასტით, რაც ქმნის ოთხ წრიულ ელექტროდს, რომელთა დიამეტრი დაახლოებით 1 მმ-ია. ორ ძაბვის ელექტროდს შორის მანძილი დაახლოებით 5 მმ-ია. ნიმუშის IV მახასიათებლები გაიზომა ვიბრაციული ნიმუშის მაგნიტომეტრის (VersaLab, Quantum Design) გამოყენებით კვარცის ბროლის ფანჯრით. IV მრუდების მისაღებად გამოყენებული იქნა სტანდარტული ოთხმავთულიანი მეთოდი. ელექტროდებისა და ლაზერული ლაქის ფარდობითი პოზიციები ნაჩვენებია ნახ. 1i-ში.
როგორ მოვიყვანოთ ეს სტატია: Yang, F. და სხვ. ფოტოელექტრული ეფექტის წარმოშობა ზეგამტარ YBa2Cu3O6.96 კერამიკაში. Sci. Rep. 5, 11504; doi: 10.1038/srep11504 (2015).
ჩანგი, კლ.ლ., კლაინჰემსი, ა., მოულტონი, ვ.გ. და ტესტარდი, ლ.რ. სიმეტრიით აკრძალული ლაზერით გამოწვეული ძაბვები YBa2Cu3O7-ში. ფიზიკის მიმოხილვა B 41, 11564–11567 (1990).
კვოკი, ჰ.ს., ჟენგი, ჯ.პ. და დონგი, ს.ი. ანომალიური ფოტოელექტრული სიგნალის წარმოშობა Y-Ba-Cu-O-ში. ფიზიკის მიმოხილვა B 43, 6270–6272 (1991).
ვანგი, ლ.პ., ლინი, ჯ.ლ., ფენგი, კ.რ. და ვანგი, გ.ვ. ზეგამტარი Bi-Sr-Ca-Cu-O-ს ლაზერით ინდუცირებული ძაბვების გაზომვა. Phys. Rev. B 46, 5773–5776 (1992).
ტეიტი, კ.ლ. და სხვ. YBa2Cu3O7-x-ის ოთახის ტემპერატურის ფენებში ლაზერით გამოწვეული გარდამავალი ძაბვები. J. Appl. Phys. 67, 4375–4376 (1990).
კვოკი, ჰ.ს. და ჟენგი, ჯ.პ. ანომალიური ფოტოელექტრული რეაქცია YBa2Cu3O7-ში. Phys. Rev. B 46, 3692–3695 (1992).
მურაოკა, ი., მურამაცუ, თ., იამაურა, ჯ. და ჰიროი, ზ. ფოტოგენერირებული ხვრელის მატარებლის ინექცია YBa2Cu3O7−x-ზე ოქსიდის ჰეტეროსტრუქტურაში. Appl. Phys. Lett. 85, 2950–2952 (2004).
ასაკურა, დ. და სხვ. YBa2Cu3Oy თხელი ფენების ფოტოემიის შესწავლა სინათლის განათების ქვეშ. Phys. Rev. Lett. 93, 247006 (2004).
იანგი, ფ. და სხვ. სხვადასხვა ჟანგბადის ნაწილობრივ წნევაზე გამოწვის YBa2Cu3O7-δ/SrTiO3:Nb ჰეტეროშეერთების ფოტოელექტრული ეფექტი. Mater. Lett. 130, 51–53 (2014).
ამინოვი, ბ.ა. და სხვ. ორ-ღრმულიანი სტრუქტურა Yb(Y)Ba2Cu3O7-x მონოკრისტალებში. J. Supercond. 7, 361–365 (1994).
კაბანოვი, ვ.ვ., დემსარი, ჯ., პოდობნიკი, ბ. და მიხაილოვიჩი, დ. კვაზინაწილაკების რელაქსაციის დინამიკა სხვადასხვა ნაპრალის სტრუქტურის მქონე ზეგამტარებში: თეორია და ექსპერიმენტები YBa2Cu3O7-δ-ზე. ფიზიკის მიმოხილვა B 59, 1497–1506 (1999).
სან, ჯ.რ., სიონგი, ს.მ., ჟანგი, ი.ზ. და შენი, ბ.გ. YBa2Cu3O7-δ/SrTiO3:Nb ჰეტეროშეერთების გამასწორებელი თვისებები. Appl. Phys. Lett. 87, 222501 (2005).
კამარასი, კ., პორტერი, კ.დ., დოსი, მ.გ., ჰერი, ს.ლ. და ტანერი, დ.ბ. ექსციტონური შთანთქმა და ზეგამტარობა YBa2Cu3O7-δ-ში. Phys. Rev. Lett. 59, 919–922 (1987).
იუ, გ., ჰიგერი, ა.ჯ. და სტაკი, გ. YBa2Cu3O6.3-ის ნახევარგამტარ მონოკრისტალებში გარდამავალი ფოტოინდუცირებული გამტარობა: ფოტოინდუცირებული მეტალური მდგომარეობისა და ფოტოინდუცირებული ზეგამტარობის ძიება. მყარი მდგომარეობის კომუნიკაცია. 72, 345–349 (1989).
მაკმილანი, ვ.ლ. ზეგამტარი სიახლოვის ეფექტის გვირაბის მოდელი. ფიზიკის მიმოხილვა 175, 537–542 (1968).
გერონი, ს. და სხვ. ზეგამტარობის სიახლოვის ეფექტის შესწავლა მეზოსკოპიული სიგრძის შკალით. Phys. Rev. Lett. 77, 3025–3028 (1996).
ანუნციატა, გ. და მანსკე, დ. სიახლოვის ეფექტი არაცენტროსიმეტრიულ ზეგამტარებთან. ფიზიკის მიმოხილვა B 86, 17514 (2012).
ქუ, ფ.მ. და სხვ. ძლიერი ზეგამტარობის სიახლოვის ეფექტი Pb-Bi2Te3 ჰიბრიდულ სტრუქტურებში. Sci. Rep. 2, 339 (2012).
ჩაპინი, დ.მ., ფულერი, კ.ს. და პირსონი, გ.ლ. მზის რადიაციის ელექტროენერგიად გარდასაქმნელად ახალი სილიკონის pn შეერთების ფოტოუჯრედი. J. App. Phys. 25, 676–677 (1954).
ტომიმოტო, კ. მინარევების გავლენა Zn- ან Ni- დოპირებულ YBa2Cu3O6.9 მონოკრისტალებში ზეგამტარობის კოჰერენტულ სიგრძეზე. Phys. Rev. B 60, 114–117 (1999).
ანდო, ი. და სეგავა, კ. დაუტყუარი YBa2Cu3Oy მონოკრისტალების მაგნიტორეზისტენტობა დოპირების ფართო დიაპაზონში: კოჰერენტობის სიგრძის ანომალიური დამოკიდებულება ხვრელ-დოპირებაზე. Phys. Rev. Lett. 88, 167005 (2002).
ობერტელი, ს.დ. და კუპერი, ჯ.რ. მაღალი ტალკის ოქსიდების თერმოელექტრული სიმძლავრის სისტემატიკა. ფიზიკის მიმოხილვა B 46, 14928–14931, (1992).
სუგაი, ს. და სხვ. კოჰერენტული პიკის და LO ფონონის რეჟიმის მატარებლის სიმკვრივეზე დამოკიდებული იმპულსის ცვლა p-ტიპის მაღალი Tc ზეგამტარებში. Phys. Rev. B 68, 184504 (2003).
ნოჯიმა, თ. და სხვ. ხვრელების შემცირება და ელექტრონების დაგროვება YBa2Cu3Oy თხელ ფენებში ელექტროქიმიური ტექნიკის გამოყენებით: n-ტიპის მეტალური მდგომარეობის მტკიცებულება. Phys. Rev. B 84, 020502 (2011).
ტუნგი, რ.ტ. შოტკის ბარიერის სიმაღლის ფიზიკა და ქიმია. გამოყენებითი ფიზიკის ლიტერატურა 1, 011304 (2014).
საი-ჰალაში, GA, ჩი, CC, დენენშტაინი, ა. და ლანგენბერგი, DN დინამიური გარე წყვილთა დაშლის ეფექტები ზეგამტარ ფენებში. Phys. Rev. Lett. 33, 215–219 (1974).
ნიევა, გ. და სხვ. ზეგამტარობის ფოტოინდუცირებული გაძლიერება. Appl. Phys. Lett. 60, 2159–2161 (1992).
კუდინოვი, ვ.ი. და სხვ. YBa2Cu3O6+x ფენებში მდგრადი ფოტოგამტარობა, როგორც მეტალური და ზეგამტარი ფაზების ფოტოდოპირების მეთოდი. Phys. Rev. B 14, 9017–9028 (1993).
მანკოვსკი, რ. და სხვ. არაწრფივი ბადისებრი დინამიკა, როგორც YBa2Cu3O6.5-ში გაძლიერებული ზეგამტარობის საფუძველი. Nature 516, 71–74 (2014).
ფაუსტი, დ. და სხვ. სინათლით ინდუცირებული ზეგამტარობა ზოლიან კუპრატში. Science 331, 189–191 (2011).
ელ-ადავი, მკ და ალ-ნუაიმი, აიოვა. მზის უჯრედისთვის VOC-ის ტემპერატურული ფუნქციური დამოკიდებულება მის ეფექტურობასთან მიმართებაში. ახალი მიდგომა. გამტკნარება 209, 91–96 (2007).
ვერნონი, ს.მ. და ანდერსონი, ვა.შ. ტემპერატურის ეფექტები შოტკის ბარიერულ სილიკონის მზის უჯრედებში. Appl. Phys. Lett. 26, 707 (1975).
კაცი, ე.ა., ფაიმანი, დ. და ტულადჰარი, ს.მ. პოლიმერ-ფულერენის მზის უჯრედების ფოტოელექტრული მოწყობილობის პარამეტრების ტემპერატურული დამოკიდებულება მუშაობის პირობებში. J. Appl. Phys. 90, 5343–5350 (2002).
ეს ნაშრომი დაფინანსებულია ჩინეთის ეროვნული საბუნებისმეტყველო მეცნიერებების ფონდის (გრანტი №60571063) და ჩინეთის ჰენანის პროვინციის ფუნდამენტური კვლევითი პროექტების (გრანტი №122300410231) მიერ.
FY-მ დაწერა ნაშრომის ტექსტი, ხოლო MYH-მ მოამზადა YBCO-ს კერამიკული ნიმუში. FY-მ და MYH-მა ჩაატარეს ექსპერიმენტი და გააანალიზეს შედეგები. FGC-მ უხელმძღვანელა პროექტს და მონაცემების სამეცნიერო ინტერპრეტაციას. ყველა ავტორმა განიხილა ხელნაწერი.
ეს ნამუშევარი ლიცენზირებულია Creative Commons Attribution 4.0 International ლიცენზიით. ამ სტატიაში მოცემული სურათები ან სხვა მესამე მხარის მასალა შედის სტატიის Creative Commons ლიცენზიაში, თუ საავტორო დოკუმენტში სხვა რამ არ არის მითითებული; თუ მასალა არ შედის Creative Commons ლიცენზიით, მომხმარებლებმა მასალის რეპროდუცირებისთვის ლიცენზიის მფლობელისგან ნებართვა უნდა მიიღონ. ამ ლიცენზიის ასლის სანახავად ეწვიეთ http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
იანგი, ფ., ჰანი, მ. და ჩანგი, ფ. ფოტოელექტრული ეფექტის წარმოშობა ზეგამტარ YBa2Cu3O6.96 კერამიკაში. Sci Rep 5, 11504 (2015). https://doi.org/10.1038/srep11504
კომენტარის გაგზავნით თქვენ ეთანხმებით ჩვენი წესებისა და საზოგადოების წესების დაცვას. თუ რაიმე შეურაცხმყოფელს ან ჩვენს წესებს ან წესებს არ შეესაბამება, გთხოვთ, მონიშნოთ ის, როგორც შეუსაბამო.
გამოქვეყნების დრო: 22 აპრილი, 2020