nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद. तुम्ही CSS साठी मर्यादित समर्थनासह ब्राउझर आवृत्ती वापरत आहात. सर्वोत्तम अनुभव मिळविण्यासाठी, आम्ही तुम्हाला अधिक अद्ययावत ब्राउझर वापरण्याची शिफारस करतो (किंवा इंटरनेट एक्सप्लोररमध्ये सुसंगतता मोड बंद करा). दरम्यान, सतत समर्थन सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही शैली आणि जावास्क्रिप्टशिवाय साइट प्रदर्शित करत आहोत.
आम्ही YBa2Cu3O6.96 (YBCO) सिरेमिकमध्ये ब्लू-लेसर इल्युमिनेशनमुळे प्रेरित 50 ते 300 K दरम्यान उल्लेखनीय फोटोव्होल्टेइक प्रभाव नोंदवतो, जो YBCO च्या सुपरकंडक्टिव्हिटी आणि YBCO-मेटॅलिक इलेक्ट्रोड इंटरफेसशी थेट संबंधित आहे. जेव्हा YBCO सुपरकंडक्टिव्हिटीमधून रेझिस्टिव्ह स्टेटमध्ये संक्रमण करते तेव्हा ओपन सर्किट व्होल्टेज Voc आणि शॉर्ट सर्किट करंट Isc साठी ध्रुवीयता उलट होते. आम्ही दाखवतो की सुपरकंडक्टिव्ह-सामान्य धातू इंटरफेसमध्ये एक विद्युत क्षमता अस्तित्वात आहे, जी फोटो-प्रेरित इलेक्ट्रॉन-होल जोड्यांसाठी पृथक्करण बल प्रदान करते. जेव्हा YBCO सुपरकंडक्टिंग असते तेव्हा हे इंटरफेस पोटेंशियल YBCO पासून मेटल इलेक्ट्रोडकडे निर्देशित होते आणि जेव्हा YBCO नॉन-सुपरकंडक्टिंग होते तेव्हा विरुद्ध दिशेने स्विच करते. जेव्हा YBCO सुपरकंडक्टिंग असते तेव्हा मेटल-सुपरकंडक्टिव्ह इंटरफेसवरील प्रॉक्सिमिटी इफेक्टशी संभाव्यतेचे मूळ सहजपणे संबंधित असू शकते आणि त्याचे मूल्य 50 K वर ~10–8 mV असण्याचा अंदाज आहे ज्याची लेसर तीव्रता 502 mW/cm2 आहे. सामान्य स्थितीत असलेल्या p-प्रकारच्या मटेरियल YBCO चे n-प्रकारच्या मटेरियल Ag-पेस्टशी संयोजन केल्याने एक अर्ध-pn जंक्शन तयार होते जे उच्च तापमानात YBCO सिरेमिकच्या फोटोव्होल्टेइक वर्तनासाठी जबाबदार असते. आमचे निष्कर्ष फोटॉन-इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या नवीन अनुप्रयोगांसाठी मार्ग मोकळा करू शकतात आणि सुपरकंडक्टर-मेटल इंटरफेसवरील समीपतेच्या परिणामावर अधिक प्रकाश टाकू शकतात.
१९९० च्या दशकाच्या सुरुवातीला उच्च तापमानाच्या सुपरकंडक्टरमध्ये फोटो-प्रेरित व्होल्टेजची नोंद झाली आहे आणि तेव्हापासून त्याचा व्यापक अभ्यास केला गेला आहे, तरीही त्याचे स्वरूप आणि यंत्रणा अनिश्चित राहिली आहे१,२,३,४,५. विशेषतः YBa2Cu3O7-δ (YBCO) पातळ फिल्म्स६,७,८, फोटोव्होल्टेइक (PV) सेलच्या स्वरूपात त्याच्या समायोज्य ऊर्जा अंतरामुळे सखोल अभ्यास केला जातो९,१०,११,१२,१३. तथापि, सब्सट्रेटचा उच्च प्रतिकार नेहमीच डिव्हाइसची कमी रूपांतरण कार्यक्षमता निर्माण करतो आणि YBCO8 च्या प्राथमिक PV गुणधर्मांना लपवतो. येथे आम्ही ५० आणि ३०० K (Tc ~ ९० K) दरम्यान YBa2Cu3O6.96 (YBCO) सिरेमिकमध्ये ब्लू-लेसर (λ = ४५० nm) प्रदीपन द्वारे प्रेरित उल्लेखनीय फोटोव्होल्टेइक प्रभावाचा अहवाल देतो. आम्ही दाखवतो की PV प्रभाव थेट YBCO च्या सुपरकंडक्टिव्हिटी आणि YBCO-मेटलिक इलेक्ट्रोड इंटरफेसच्या स्वरूपाशी संबंधित आहे. जेव्हा YBCO सुपरकंडक्टिंग टप्प्यातून रेझिस्टिव्ह अवस्थेत संक्रमण करते तेव्हा ओपन सर्किट व्होल्टेज Voc आणि शॉर्ट सर्किट करंट Isc साठी ध्रुवीयता उलट होते. असे प्रस्तावित आहे की सुपरकंडक्टर-सामान्य धातू इंटरफेसमध्ये एक विद्युत क्षमता असते, जी फोटो-प्रेरित इलेक्ट्रॉन-होल जोड्यांसाठी पृथक्करण शक्ती प्रदान करते. जेव्हा YBCO सुपरकंडक्टिंग करत असते तेव्हा हे इंटरफेस पोटेंशियल YBCO पासून मेटल इलेक्ट्रोडकडे निर्देशित करते आणि जेव्हा नमुना नॉन-सुपरकंडक्टिंग होतो तेव्हा विरुद्ध दिशेने स्विच करते. YBCO सुपरकंडक्टिंग करत असताना मेटल-सुपरकंडक्टर इंटरफेसवर संभाव्यतेची उत्पत्ती नैसर्गिकरित्या प्रॉक्सिमिटी इफेक्टशी संबंधित असू शकते14,15,16,17 आणि त्याचे मूल्य अंदाजे 50 K वर ~10−8 mV आहे ज्याची लेसर तीव्रता 502 mW/cm2 आहे. सामान्य स्थितीत p-प्रकारच्या मटेरियल YBCO चे n-प्रकारच्या मटेरियल Ag-पेस्टसह संयोजन केल्याने, बहुधा, एक अर्ध-pn जंक्शन तयार होते जे उच्च तापमानात YBCO सिरेमिकच्या PV वर्तनासाठी जबाबदार असते. आमच्या निरीक्षणांमुळे उच्च तापमानाच्या सुपरकंडक्टिंग YBCO सिरेमिक्समध्ये पीव्ही प्रभावाच्या उत्पत्तीवर अधिक प्रकाश पडतो आणि जलद निष्क्रिय प्रकाश शोधक इत्यादी ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये त्याचा वापर करण्याचा मार्ग मोकळा होतो.
आकृती 1a-c दाखवते की 50 K वर YBCO सिरेमिक नमुन्याची IV वैशिष्ट्ये. प्रकाशाच्या प्रकाशाशिवाय, बदलत्या प्रवाहासह नमुन्यावरील व्होल्टेज शून्यावर राहते, जसे की सुपरकंडक्टिंग मटेरियलकडून अपेक्षित आहे. जेव्हा लेसर बीम कॅथोडवर निर्देशित केला जातो तेव्हा स्पष्ट फोटोव्होल्टेइक प्रभाव दिसून येतो (आकृती 1a): I-अक्षाच्या समांतर असलेले IV वक्र वाढत्या लेसर तीव्रतेसह खाली सरकतात. हे स्पष्ट आहे की कोणताही प्रवाह नसतानाही (बहुतेकदा ओपन सर्किट व्होल्टेज Voc म्हणतात) नकारात्मक फोटो-प्रेरित व्होल्टेज आहे. IV वक्रचा शून्य उतार दर्शवितो की नमुना लेसर प्रकाशात अजूनही सुपरकंडक्टिंग आहे.
(a–c) आणि 300 K (e–g). व्हॅक्यूममध्ये −10 mA पासून +10 mA पर्यंत विद्युत प्रवाह स्वीप करून V(I) ची मूल्ये मिळवली गेली. स्पष्टतेसाठी प्रायोगिक डेटाचा फक्त एक भाग सादर केला आहे. a, कॅथोड (i) वर स्थित लेसर स्पॉटसह मोजलेले YBCO चे वर्तमान-व्होल्टेज वैशिष्ट्ये. सर्व IV वक्र क्षैतिज सरळ रेषा आहेत जे दर्शवितात की नमुना लेसर विकिरणाने अजूनही सुपरकंडक्टिंग करत आहे. वाढत्या लेसर तीव्रतेसह वक्र खाली सरकते, जे दर्शविते की शून्य प्रवाह असतानाही दोन व्होल्टेज लीड्समध्ये नकारात्मक संभाव्यता (Voc) अस्तित्वात आहे. इथर 50 K (b) किंवा 300 K (f) वर लेसर नमुन्याच्या मध्यभागी निर्देशित केल्यावर IV वक्र अपरिवर्तित राहतात. एनोड प्रकाशित होताना क्षैतिज रेषा वर सरकते (c). 50 K वर धातू-सुपरकंडक्टर जंक्शनचे एक योजनाबद्ध मॉडेल d मध्ये दर्शविले आहे. कॅथोड आणि एनोडवर निर्देशित लेसर बीमने मोजलेले 300 K वर सामान्य स्थिती YBCO चे वर्तमान-व्होल्टेज वैशिष्ट्ये अनुक्रमे e आणि g मध्ये दिली आहेत. ५० के वरील निकालांच्या उलट, सरळ रेषांचा शून्य नसलेला उतार YBCO सामान्य स्थितीत असल्याचे दर्शवितो; उलट दिशेने प्रकाशाच्या तीव्रतेसह व्होकची मूल्ये बदलतात, जी भिन्न चार्ज पृथक्करण यंत्रणा दर्शविते. ३०० के वरील संभाव्य इंटरफेस रचना hj मध्ये दर्शविली आहे. लीड्ससह नमुन्याचे वास्तविक चित्र.
ऑक्सिजनयुक्त YBCO सुपरकंडक्टिंग अवस्थेत सूर्यप्रकाशाचे जवळजवळ संपूर्ण स्पेक्ट्रम शोषून घेऊ शकते कारण त्याच्या खूप कमी ऊर्जा अंतरामुळे (उदा.)9,10, ज्यामुळे इलेक्ट्रॉन-होल जोड्या तयार होतात (e–h). फोटॉनचे शोषण करून ओपन सर्किट व्होल्टेज Voc तयार करण्यासाठी, पुनर्संयोजन होण्यापूर्वी फोटो-जनरेटेड eh जोड्या अवकाशीयपणे वेगळे करणे आवश्यक आहे18. आकृती 1i मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे कॅथोड आणि एनोडच्या सापेक्ष नकारात्मक व्होक, सूचित करते की धातू-सुपरकंडक्टर इंटरफेसमध्ये एक विद्युत क्षमता अस्तित्वात आहे, जी इलेक्ट्रॉनांना एनोडकडे आणि कॅथोडच्या छिद्रांना स्वीप करते. जर असे असेल तर, एनोडवर सुपरकंडक्टरपासून मेटल इलेक्ट्रोडकडे निर्देशित करणारा एक संभाव्यता देखील असावा. परिणामी, एनोडजवळील नमुना क्षेत्र प्रकाशित झाल्यास एक सकारात्मक व्होक प्राप्त होईल. शिवाय, जेव्हा लेसर स्पॉट इलेक्ट्रोडपासून दूर असलेल्या क्षेत्रांकडे निर्देशित केला जातो तेव्हा कोणतेही फोटो-प्रेरित व्होल्टेज नसावेत. आकृती 1b,c मधून नक्कीच असेच दिसते!
जेव्हा प्रकाशाचा ठिपका कॅथोड इलेक्ट्रोडपासून नमुन्याच्या मध्यभागी (इंटरफेसपासून सुमारे 1.25 मिमी अंतरावर) जातो, तेव्हा उपलब्ध असलेल्या कमाल मूल्यापर्यंत लेसर तीव्रतेत वाढ करून IV वक्रांमध्ये कोणताही फरक आणि Voc दिसून येत नाही (आकृती 1b). स्वाभाविकच, हा परिणाम फोटो-प्रेरित वाहकांच्या मर्यादित आयुष्यमानामुळे आणि नमुन्यात पृथक्करण शक्तीच्या अभावामुळे होऊ शकतो. नमुना प्रकाशित झाल्यावर इलेक्ट्रॉन-होल जोड्या तयार केल्या जाऊ शकतात, परंतु बहुतेक e-h जोड्या नष्ट होतील आणि लेसर स्पॉट कोणत्याही इलेक्ट्रोडपासून दूर असलेल्या भागात पडला तर कोणताही फोटोव्होल्टेइक प्रभाव दिसून येत नाही. लेसर स्पॉटला एनोड इलेक्ट्रोडवर हलवताना, I-अक्षाच्या समांतर असलेले IV वक्र वाढत्या लेसर तीव्रतेसह वरच्या दिशेने सरकतात (आकृती 1c). एनोडवरील मेटल-सुपरकंडक्टर जंक्शनमध्ये समान अंगभूत विद्युत क्षेत्र अस्तित्वात आहे. तथापि, यावेळी धातूचा इलेक्ट्रोड चाचणी प्रणालीच्या पॉझिटिव्ह लीडशी जोडला जातो. लेसरद्वारे तयार केलेले छिद्र एनोड लीडवर ढकलले जातात आणि अशा प्रकारे पॉझिटिव्ह Voc दिसून येते. येथे सादर केलेले निकाल सुपरकंडक्टरपासून मेटल इलेक्ट्रोडकडे निर्देशित करणारा एक इंटरफेस पोटेंशियल खरोखर अस्तित्वात असल्याचा भक्कम पुरावा देतात.
३०० केव्ही तापमानावर YBa2Cu3O6.96 सिरेमिकमध्ये फोटोव्होल्टेइक प्रभाव आकृती १e–g मध्ये दाखवला आहे. प्रकाशाच्या प्रकाशाशिवाय, नमुन्याचा IV वक्र ही मूळ रेषा ओलांडणारी एक सरळ रेषा आहे. ही सरळ रेषा मूळ रेषेच्या समांतर वर सरकते आणि कॅथोड लीड्सवर लेसर तीव्रता वाढत जाते (आकृती १e). फोटोव्होल्टेइक उपकरणासाठी दोन मर्यादित प्रकरणे आहेत. शॉर्ट-सर्किट स्थिती V = ० असताना उद्भवते. या प्रकरणात करंटला शॉर्ट सर्किट करंट (Isc) असे संबोधले जाते. दुसरे मर्यादित प्रकरण ओपन-सर्किट स्थिती (Voc) आहे जी R→∞ किंवा करंट शून्य असताना उद्भवते. आकृती १e स्पष्टपणे दर्शवते की Voc पॉझिटिव्ह आहे आणि वाढत्या प्रकाश तीव्रतेसह वाढते, ५० केव्ही तापमानावर मिळालेल्या परिणामाच्या उलट; तर प्रकाशाच्या प्रकाशासोबत नकारात्मक Isc मध्ये वाढ दिसून येते, जी सामान्य सौर पेशींचे एक सामान्य वर्तन आहे.
त्याचप्रमाणे, जेव्हा लेसर बीम इलेक्ट्रोडपासून दूर असलेल्या भागात निर्देशित केला जातो, तेव्हा V(I) वक्र लेसर तीव्रतेपासून स्वतंत्र असतो आणि कोणताही फोटोव्होल्टेइक प्रभाव दिसून येत नाही (आकृती 1f). 50 K वर मोजमापाप्रमाणे, IV वक्र विरुद्ध दिशेने सरकतात कारण एनोड इलेक्ट्रोड विकिरणित होतो (आकृती 1g). नमुन्याच्या वेगवेगळ्या स्थानांवर विकिरणित केलेल्या लेसरसह 300 K वर या YBCO-Ag पेस्ट सिस्टमसाठी प्राप्त झालेले हे सर्व परिणाम 50 K वर निरीक्षण केलेल्या इंटरफेस पॉटिबलच्या विरुद्ध इंटरफेस पॉटिंझलशी सुसंगत आहेत.
YBCO च्या संक्रमण तापमानापेक्षा कमी असलेल्या सुपरकंडक्टिंगमध्ये कूपर जोड्यांमध्ये बहुतेक इलेक्ट्रॉन घनरूप होतात. धातूच्या इलेक्ट्रोडमध्ये असताना, सर्व इलेक्ट्रॉन एकवचन स्वरूपात राहतात. धातू-सुपरकंडक्टर इंटरफेसच्या परिसरात एकवचन इलेक्ट्रॉन आणि कूपर जोड्यांसाठी मोठा घनता ग्रेडियंट असतो. धातूच्या पदार्थातील बहुसंख्य-वाहक एकवचन इलेक्ट्रॉन सुपरकंडक्टर प्रदेशात पसरतील, तर YBCO प्रदेशातील बहुसंख्य-वाहक कूपर-जोड्या धातू प्रदेशात पसरतील. YBCO पासून धातूच्या प्रदेशात जास्त चार्ज वाहून नेणाऱ्या आणि सिंगल इलेक्ट्रॉनपेक्षा जास्त गतिशीलता असलेल्या कूपर जोड्या पसरत असल्याने, सकारात्मक चार्ज केलेले अणू मागे राहतात, परिणामी स्पेस चार्ज प्रदेशात विद्युत क्षेत्र तयार होते. या विद्युत क्षेत्राची दिशा आकृती १d मध्ये दर्शविली आहे. स्पेस चार्ज प्रदेशाजवळील घटना फोटॉन प्रदीपन eh जोड्या तयार करू शकते ज्या वेगळ्या केल्या जातील आणि बाहेर काढल्या जातील ज्यामुळे रिव्हर्स-बायस दिशेने फोटोकरंट तयार होईल. इलेक्ट्रॉन बिल्ट-इन इलेक्ट्रिकल फील्डमधून बाहेर पडताच, ते जोड्यांमध्ये घनरूप होतात आणि प्रतिकाराशिवाय दुसऱ्या इलेक्ट्रोडकडे वाहतात. या प्रकरणात, Voc पूर्व-सेट ध्रुवीयतेच्या विरुद्ध आहे आणि जेव्हा लेसर बीम नकारात्मक इलेक्ट्रोडच्या सभोवतालच्या क्षेत्राकडे निर्देशित करतो तेव्हा नकारात्मक मूल्य प्रदर्शित करते. Voc च्या मूल्यावरून, इंटरफेसमधील संभाव्यतेचा अंदाज लावता येतो: दोन व्होल्टेज लीड्स d मधील अंतर ~5 × 10−3 मीटर आहे, धातू-सुपरकंडक्टर इंटरफेसची जाडी, di, YBCO सुपरकंडक्टरच्या सुसंगत लांबीच्या (~1 nm) प्रमाणेच परिमाणाचा क्रम असावा. 19,20, Voc = 0.03 mV चे मूल्य घ्या, धातू-सुपरकंडक्टर इंटरफेसवरील संभाव्य Vms चे मूल्यांकन 50 K वर 502 mW/cm2 च्या लेसर तीव्रतेसह ~10−11 V असे केले जाते, समीकरण वापरून,
आम्ही येथे हे अधोरेखित करू इच्छितो की फोटो-प्रेरित व्होल्टेज फोटो थर्मल इफेक्टद्वारे स्पष्ट केले जाऊ शकत नाही. हे प्रायोगिकरित्या स्थापित केले गेले आहे की सुपरकंडक्टर YBCO चा सीबेक गुणांक Ss = 021 आहे. तांब्याच्या शिशाच्या तारांसाठी सीबेक गुणांक SCu = 0.34–1.15 μV/K3 च्या श्रेणीत आहे. लेसर स्पॉटवरील तांब्याच्या तारेचे तापमान 0.06 K च्या थोड्या प्रमाणात वाढवता येते आणि जास्तीत जास्त लेसर तीव्रता 50 K वर उपलब्ध आहे. यामुळे 6.9 × 10−8 V ची थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता निर्माण होऊ शकते जी आकृती 1 (a) मध्ये मिळालेल्या Voc पेक्षा तीन ऑर्डर मॅग्निट्यूड कमी आहे. हे स्पष्ट आहे की थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभाव प्रायोगिक निकालांचे स्पष्टीकरण देण्यासाठी खूप लहान आहे. खरं तर, लेसर विकिरणामुळे होणारा तापमानातील फरक एका मिनिटापेक्षा कमी वेळात नाहीसा होईल जेणेकरून थर्मल इफेक्टचे योगदान सुरक्षितपणे दुर्लक्षित केले जाऊ शकते.
खोलीच्या तापमानावर YBCO चा हा फोटोव्होल्टेइक परिणाम दर्शवितो की येथे एक वेगळी चार्ज सेपरेशन यंत्रणा गुंतलेली आहे. सामान्य स्थितीत YBCO चे सुपरकंडक्टिंग हे p-प्रकारचे मटेरियल आहे ज्यामध्ये चार्ज कॅरियर म्हणून छिद्रे असतात22,23, तर धातूच्या Ag-पेस्टमध्ये n-प्रकारच्या मटेरियलची वैशिष्ट्ये आहेत. pn जंक्शन्स प्रमाणेच, सिल्व्हर पेस्टमधील इलेक्ट्रॉन आणि YBCO सिरेमिकमधील छिद्रांचे प्रसार इंटरफेसवर YBCO सिरेमिककडे निर्देशित करणारे अंतर्गत विद्युत क्षेत्र तयार करेल (आकृती 1h). हे अंतर्गत क्षेत्र आहे जे पृथक्करण बल प्रदान करते आणि आकृती 1e मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे खोलीच्या तापमानावर YBCO-Ag पेस्ट सिस्टमसाठी सकारात्मक Voc आणि नकारात्मक Isc कडे नेते. पर्यायीरित्या, Ag-YBCO एक p-प्रकारचे Schottky जंक्शन तयार करू शकते जे वरील मॉडेलमध्ये सादर केलेल्या 24 प्रमाणेच ध्रुवीयतेसह इंटरफेस पोटेंशियल देखील बनवते.
YBCO च्या सुपरकंडक्टिंग संक्रमणादरम्यान फोटोव्होल्टेइक गुणधर्मांच्या विस्तृत उत्क्रांती प्रक्रियेची तपासणी करण्यासाठी, कॅथोड इलेक्ट्रोडवर प्रकाशित होणाऱ्या निवडक लेसर तीव्रतेसह 80 K वर नमुन्याचे IV वक्र मोजले गेले (आकृती 2). लेसर विकिरणाशिवाय, नमुन्यावरील व्होल्टेज शून्यावर राहतो, जो 80 K वर नमुन्याची सुपरकंडक्टिंग स्थिती दर्शवितो (आकृती 2a). 50 K वर मिळालेल्या डेटाप्रमाणेच, I-अक्षाच्या समांतर IV वक्र वाढत्या लेसर तीव्रतेसह खाली सरकतात जोपर्यंत एक गंभीर मूल्य Pc पोहोचत नाही. या गंभीर लेसर तीव्रतेच्या (Pc) वर, सुपरकंडक्टर सुपरकंडक्टिंग टप्प्यातून प्रतिरोधक टप्प्यात संक्रमण करतो; सुपरकंडक्टरमध्ये प्रतिकार दिसल्यामुळे करंटसह व्होल्टेज वाढू लागतो. परिणामी, IV वक्र I-अक्ष आणि V-अक्षांना छेदण्यास सुरुवात करतो ज्यामुळे सुरुवातीला नकारात्मक Voc आणि सकारात्मक Isc होते. आता नमुना एका विशेष स्थितीत असल्याचे दिसते ज्यामध्ये Voc आणि Isc ची ध्रुवीयता प्रकाश तीव्रतेसाठी अत्यंत संवेदनशील असते; प्रकाशाच्या तीव्रतेत अगदी कमी वाढ झाल्याने, Isc चे सकारात्मक ते नकारात्मक मूल्यात आणि Voc चे नकारात्मक ते सकारात्मक मूल्यात रूपांतर होते, जे मूळ स्थान पार करते (फोटोव्होल्टेइक गुणधर्मांची उच्च संवेदनशीलता, विशेषतः Isc चे मूल्य, प्रकाशाच्या प्रकाशात अधिक स्पष्टपणे पाहिले जाऊ शकते). उपलब्ध असलेल्या सर्वोच्च लेसर तीव्रतेवर, IV वक्र एकमेकांशी समांतर असण्याचा हेतू आहे, जे YBCO नमुन्याची सामान्य स्थिती दर्शवते.
लेसर स्पॉट सेंटर कॅथोड इलेक्ट्रोड्सभोवती स्थित आहे (आकृती 1i पहा). a, वेगवेगळ्या लेसर तीव्रतेसह विकिरणित YBCO चे IV वक्र. b (वर), ओपन सर्किट व्होल्टेज Voc आणि शॉर्ट सर्किट करंट Isc चे लेसर तीव्रतेचे अवलंबित्व. कमी प्रकाश तीव्रतेवर (< 110 mW/cm2) Isc मूल्ये मिळवता येत नाहीत कारण नमुना सुपरकंडक्टिंग स्थितीत असताना IV वक्र I-अक्षाशी समांतर असतात. b (तळाशी), लेसर तीव्रतेच्या कार्य म्हणून विभेदक प्रतिकार.
८० के वर Voc आणि Isc चे लेसर तीव्रतेचे अवलंबित्व आकृती २b (वर) मध्ये दाखवले आहे. प्रकाश तीव्रतेच्या तीन क्षेत्रांमध्ये फोटोव्होल्टेइक गुणधर्मांची चर्चा करता येते. पहिला प्रदेश ० आणि Pc दरम्यान आहे, ज्यामध्ये YBCO सुपरकंडक्टिंग आहे, Voc ऋण आहे आणि प्रकाश तीव्रतेसह आणि Pc वर किमान पोहोचण्यासह कमी होतो (परिपूर्ण मूल्य वाढते). दुसरा प्रदेश Pc पासून दुसऱ्या गंभीर तीव्रतेचा P0 पर्यंत आहे, ज्यामध्ये Voc वाढतो तर Isc वाढत्या प्रकाश तीव्रतेसह कमी होतो आणि दोन्ही P0 वर शून्यावर पोहोचतात. YBCO ची सामान्य स्थिती गाठेपर्यंत तिसरा प्रदेश P0 च्या वर आहे. जरी Voc आणि Isc दोन्ही क्षेत्र २ प्रमाणेच प्रकाश तीव्रतेसह बदलतात, तरी त्यांची गंभीर तीव्रता P0 च्या वर विरुद्ध ध्रुवीयता आहे. P0 चे महत्त्व यात आहे की कोणताही फोटोव्होल्टेइक प्रभाव नाही आणि या विशिष्ट बिंदूवर चार्ज पृथक्करण यंत्रणा गुणात्मकपणे बदलते. प्रकाश तीव्रतेच्या या श्रेणीमध्ये YBCO नमुना नॉन-सुपरकंडक्टिंग बनतो परंतु सामान्य स्थिती अद्याप गाठायची नाही.
स्पष्टपणे, या प्रणालीची फोटोव्होल्टेइक वैशिष्ट्ये YBCO च्या सुपरकंडक्टिव्हिटी आणि त्याच्या सुपरकंडक्टिव्हिटी संक्रमणाशी जवळून संबंधित आहेत. YBCO चा डिफरेंशियल रेझिस्टन्स, dV/dI, लेसर तीव्रतेच्या कार्य म्हणून आकृती 2b (तळाशी) मध्ये दर्शविला आहे. आधी सांगितल्याप्रमाणे, सुपरकंडक्टिव्हिटीपासून धातूपर्यंत कूपर पेअर डिफ्यूजन पॉइंट्समुळे इंटरफेसमध्ये बिल्ट-इन इलेक्ट्रिक पॉटेन्शियल. 50 K वर पाहिल्याप्रमाणे, लेसर तीव्रता 0 ते Pc पर्यंत वाढल्याने फोटोव्होल्टेइक इफेक्ट वाढतो. जेव्हा लेसर तीव्रता Pc च्या किंचित वर पोहोचते, तेव्हा IV वक्र झुकू लागतो आणि नमुन्याचा प्रतिकार दिसू लागतो, परंतु इंटरफेस पोटेंशियलची ध्रुवीयता अद्याप बदललेली नाही. दृश्यमान किंवा जवळ-IR प्रदेशात सुपरकंडक्टिव्हिटीवरील ऑप्टिकल उत्तेजनाचा प्रभाव तपासला गेला आहे. मूलभूत प्रक्रिया कूपर जोड्या तोडणे आणि सुपरकंडक्टिव्हिटी नष्ट करणे ही असली तरी, काही प्रकरणांमध्ये सुपरकंडक्टिव्हिटी संक्रमण वाढवता येते27,28,29, सुपरकंडक्टिव्हिटीचे नवीन टप्पे देखील प्रेरित केले जाऊ शकतात30. Pc वर सुपरकंडक्टिव्हिटीचा अभाव फोटो-प्रेरित जोडी तुटण्याशी संबंधित असू शकतो. P0 बिंदूवर, इंटरफेसमधील संभाव्यता शून्य होते, जे दर्शवते की इंटरफेसच्या दोन्ही बाजूंमधील चार्ज घनता प्रकाशाच्या या विशिष्ट तीव्रतेखाली समान पातळीवर पोहोचते. लेसर तीव्रतेत आणखी वाढ झाल्यामुळे अधिक कूपर जोड्या नष्ट होतात आणि YBCO हळूहळू p-प्रकारच्या पदार्थात रूपांतरित होते. इलेक्ट्रॉन आणि कूपर जोडी प्रसाराऐवजी, इंटरफेसचे वैशिष्ट्य आता इलेक्ट्रॉन आणि होल प्रसाराद्वारे निश्चित केले जाते ज्यामुळे इंटरफेसमधील विद्युत क्षेत्राचे ध्रुवीयता उलट होते आणि परिणामी एक सकारात्मक Voc (आकृती 1d,h ची तुलना करा). खूप उच्च लेसर तीव्रतेवर, YBCO चा विभेदक प्रतिकार सामान्य स्थितीशी संबंधित मूल्यापर्यंत संतृप्त होतो आणि Voc आणि Isc दोन्ही लेसर तीव्रतेसह रेषीयपणे बदलतात (आकृती 2b). या निरीक्षणातून असे दिसून येते की सामान्य स्थिती YBCO वर लेसर विकिरण यापुढे त्याची प्रतिरोधकता आणि सुपरकंडक्टर-मेटल इंटरफेसचे वैशिष्ट्य बदलणार नाही परंतु केवळ इलेक्ट्रॉन-होल जोड्यांची एकाग्रता वाढवेल.
फोटोव्होल्टेइक गुणधर्मांवर तापमानाचा परिणाम तपासण्यासाठी, धातू-सुपरकंडक्टर सिस्टमचे कॅथोडवर 502 mW/cm2 तीव्रतेच्या निळ्या लेसरने विकिरण केले गेले. 50 ते 300 K दरम्यान निवडलेल्या तापमानावर मिळवलेले IV वक्र आकृती 3a मध्ये दिले आहेत. ओपन सर्किट व्होल्टेज Voc, शॉर्ट सर्किट करंट Isc आणि डिफरेंशियल रेझिस्टन्स नंतर या IV वक्रांमधून मिळवता येतात आणि आकृती 3b मध्ये दाखवले आहेत. प्रकाशाच्या प्रकाशाशिवाय, वेगवेगळ्या तापमानांवर मोजलेले सर्व IV वक्र अपेक्षेप्रमाणे मूळ बिंदूतून जातात (आकृती 3a चा इनसेट). जेव्हा सिस्टम तुलनेने मजबूत लेसर बीम (502 mW/cm2) द्वारे प्रकाशित होते तेव्हा वाढत्या तापमानासह IV वैशिष्ट्ये मोठ्या प्रमाणात बदलतात. कमी तापमानात IV वक्र Voc च्या नकारात्मक मूल्यांसह I-अक्षाला समांतर सरळ रेषा असतात. वाढत्या तापमानासह हा वक्र वरच्या दिशेने सरकतो आणि हळूहळू गंभीर तापमान Tcp (आकृती 3a (वर)) वर शून्य नसलेल्या उतार असलेल्या रेषेत बदलतो असे दिसते. असे दिसते की सर्व IV वैशिष्ट्यपूर्ण वक्र तिसऱ्या चतुर्थांशातील एका बिंदूभोवती फिरतात. Voc हे ऋण मूल्यापासून धन मूल्यापर्यंत वाढते तर Isc हे धन मूल्यापासून ऋण मूल्यापर्यंत कमी होते. YBCO च्या मूळ सुपरकंडक्टिंग संक्रमण तापमान Tc च्या वर, IV वक्र तापमानासह वेगळ्या पद्धतीने बदलतो (आकृती 3a च्या तळाशी). प्रथम, IV वक्रांचे रोटेशन केंद्र पहिल्या चतुर्थांशाकडे जाते. दुसरे म्हणजे, वाढत्या तापमानासह Voc कमी होत राहते आणि Isc वाढत राहते (आकृती 3b च्या वर). तिसरे म्हणजे, IV वक्रांचा उतार तापमानासह रेषीयपणे वाढतो ज्यामुळे YBCO साठी प्रतिकाराचा सकारात्मक तापमान गुणांक (आकृती 3b च्या तळाशी) होतो.
५०२ मेगावॅट/सेमी२ लेसर प्रदीपन अंतर्गत YBCO-Ag पेस्ट सिस्टमसाठी फोटोव्होल्टेइक वैशिष्ट्यांचे तापमान अवलंबित्व.
लेसर स्पॉट सेंटर कॅथोड इलेक्ट्रोड्सभोवती स्थित आहे (आकृती 1i पहा). a, IV वक्र अनुक्रमे 5 K आणि 20 K तापमान वाढीसह 50 ते 90 K (वर) आणि 100 ते 300 K (खाली) पर्यंत मिळवले जातात. इनसेट a मध्ये अंधारात अनेक तापमानांवर IV वैशिष्ट्ये दर्शविली जातात. सर्व वक्र मूळ बिंदू ओलांडतात. b, ओपन सर्किट व्होल्टेज Voc आणि शॉर्ट सर्किट करंट Isc (वर) आणि तापमानाच्या कार्य म्हणून YBCO (खाली) चे विभेदक प्रतिरोध, dV/dI. शून्य प्रतिरोध सुपरकंडक्टिंग संक्रमण तापमान Tcp दिलेले नाही कारण ते Tc0 च्या खूप जवळ आहे.
आकृती ३ब वरून तीन गंभीर तापमान ओळखले जाऊ शकतात: Tcp, ज्याच्या वर YBCO नॉन-सुपरकंडक्टिंग बनते; Tc0, ज्यावर Voc आणि Isc दोन्ही शून्य होतात आणि Tc, लेसर इरॅडिएशनशिवाय YBCO चे मूळ प्रारंभ सुपरकंडक्टिंग संक्रमण तापमान. Tcp ~ 55 K च्या खाली, लेसर इरॅडिएटेड YBCO सुपरकंडक्टिंग अवस्थेत आहे ज्यामध्ये कूपर जोड्यांची सांद्रता तुलनेने जास्त आहे. लेसर इरॅडिएशनचा परिणाम म्हणजे फोटोव्होल्टेइक व्होल्टेज आणि करंट तयार करण्याव्यतिरिक्त कूपर जोडीची एकाग्रता कमी करून शून्य प्रतिरोध सुपरकंडक्टिंग संक्रमण तापमान 89 K वरून ~ 55 K (आकृती 3b च्या तळाशी) कमी करणे. वाढत्या तापमानामुळे कूपर जोड्या देखील तुटतात ज्यामुळे इंटरफेसमध्ये कमी क्षमता येते. परिणामी, Voc चे परिपूर्ण मूल्य लहान होईल, जरी लेसर प्रदीपनची समान तीव्रता लागू केली जाते. तापमानात आणखी वाढ झाल्याने इंटरफेस क्षमता लहान आणि लहान होईल आणि Tc0 वर शून्यावर पोहोचेल. या विशेष बिंदूवर कोणताही फोटोव्होल्टेइक प्रभाव नाही कारण फोटो-प्रेरित इलेक्ट्रॉन-होल जोड्या वेगळे करण्यासाठी कोणतेही अंतर्गत क्षेत्र नाही. या गंभीर तापमानापेक्षा जास्त तापमानात पोटेंशियलचा ध्रुवीयता उलट होतो कारण Ag पेस्टमधील मुक्त चार्ज घनता YBCO मधील फ्री चार्ज घनतेपेक्षा जास्त असते जी हळूहळू p-प्रकारच्या मटेरियलमध्ये परत हस्तांतरित केली जाते. येथे आपण यावर भर देऊ इच्छितो की Voc आणि Isc चे ध्रुवीयता उलटणे शून्य प्रतिरोध सुपरकंडक्टिंग संक्रमणानंतर लगेच होते, संक्रमणाचे कारण काहीही असो. हे निरीक्षण प्रथमच स्पष्टपणे दर्शवते की, मेटल-सुपरकंडक्टर इंटरफेस पोटेंशियलशी संबंधित सुपरकंडक्टिव्हिटी आणि फोटोव्होल्टेइक प्रभावांमधील सहसंबंध. सुपरकंडक्टर-सामान्य मेटल इंटरफेसमध्ये या पोटेंशियलचे स्वरूप गेल्या अनेक दशकांपासून संशोधनाचे केंद्रबिंदू आहे परंतु अद्याप अनेक प्रश्नांची उत्तरे मिळण्याची वाट पाहत आहेत. फोटोव्होल्टेइक प्रभावाचे मोजमाप या महत्त्वाच्या पोटेंशियलच्या तपशीलांचा (जसे की त्याची ताकद आणि ध्रुवीयता इ.) शोधण्यासाठी एक प्रभावी पद्धत ठरू शकते आणि म्हणूनच उच्च तापमानाच्या सुपरकंडक्टिंग प्रॉक्सिमिटी इफेक्टवर प्रकाश टाकते.
Tc0 ते Tc पर्यंत तापमानात आणखी वाढ झाल्याने कूपर जोड्यांचे प्रमाण कमी होते आणि इंटरफेस पोटेंशियल वाढते आणि परिणामी मोठे Voc होते. Tc वर कूपर जोडीचे प्रमाण शून्य होते आणि इंटरफेसवरील बिल्ड-इन पोटेंशियल जास्तीत जास्त पोहोचते, परिणामी जास्तीत जास्त Voc आणि किमान Isc होते. या तापमान श्रेणीतील Voc आणि Isc (परिपूर्ण मूल्य) ची जलद वाढ सुपरकंडक्टिंग संक्रमणाशी संबंधित आहे जी 502 mW/cm2 तीव्रतेच्या लेसर इरॅडिएशनद्वारे ΔT ~ 3 K पासून ~34 K पर्यंत वाढवली जाते (आकृती 3b). Tc वरील सामान्य स्थितीत, ओपन सर्किट व्होल्टेज Voc तापमानासह कमी होते (आकृती 3b च्या वर), pn जंक्शन 31,32,33 वर आधारित सामान्य सौर पेशींसाठी Voc च्या रेषीय वर्तनासारखेच. जरी तापमानासह Voc चा बदल दर (−dVoc/dT), जो लेसर तीव्रतेवर पूर्णपणे अवलंबून असतो, तो सामान्य सौर पेशींपेक्षा खूपच लहान असला तरी, YBCO-Ag जंक्शनसाठी Voc चा तापमान गुणांक सौर पेशींइतकाच परिमाणाचा क्रम असतो. सामान्य सौर पेशी उपकरणासाठी pn जंक्शनचा गळती प्रवाह वाढत्या तापमानासह वाढतो, ज्यामुळे तापमान वाढते तेव्हा Voc मध्ये घट होते. या Ag-सुपरकंडक्टर प्रणालीसाठी आढळलेले रेषीय IV वक्र, प्रथमतः खूप लहान इंटरफेस पोटेंशियल आणि दुसरे म्हणजे दोन हेटेरोजंक्शनच्या बॅक-टू-बॅक कनेक्शनमुळे, गळती प्रवाह निश्चित करणे कठीण करते. तरीही, असे दिसून येते की गळती प्रवाहाचे समान तापमान अवलंबित्व आमच्या प्रयोगात आढळलेल्या Voc वर्तनासाठी जबाबदार आहे. व्याख्येनुसार, Isc हा Voc ची भरपाई करण्यासाठी नकारात्मक व्होल्टेज निर्माण करण्यासाठी आवश्यक असलेला प्रवाह आहे जेणेकरून एकूण व्होल्टेज शून्य असेल. तापमान वाढते तसे, Voc लहान होते जेणेकरून नकारात्मक व्होल्टेज निर्माण करण्यासाठी कमी प्रवाह आवश्यक असतो. शिवाय, Tc वरील तापमानासह YBCO चा प्रतिकार रेषीयरित्या वाढतो (आकृती 3b च्या तळाशी), ज्यामुळे उच्च तापमानात Isc चे कमी निरपेक्ष मूल्य देखील वाढते.
लक्षात घ्या की आकृती २, ३ मध्ये दिलेले परिणाम कॅथोड इलेक्ट्रोड्सच्या आसपासच्या भागात लेसर इरॅडिएटिंगद्वारे प्राप्त केले जातात. एनोडवर लेसर स्पॉट ठेवून मोजमापांची पुनरावृत्ती देखील करण्यात आली आहे आणि समान IV वैशिष्ट्ये आणि फोटोव्होल्टेइक गुणधर्म आढळून आले आहेत, परंतु या प्रकरणात Voc आणि Isc ची ध्रुवीयता उलट करण्यात आली आहे. हे सर्व डेटा फोटोव्होल्टेइक परिणामासाठी एक यंत्रणा निर्माण करतात, जो सुपरकंडक्टर-मेटल इंटरफेसशी जवळून संबंधित आहे.
थोडक्यात, लेसर इरेडिएटेड सुपरकंडक्टिंग YBCO-Ag पेस्ट सिस्टीमची IV वैशिष्ट्ये तापमान आणि लेसर तीव्रतेच्या कार्ये म्हणून मोजली गेली आहेत. 50 ते 300 K तापमान श्रेणीमध्ये उल्लेखनीय फोटोव्होल्टेइक प्रभाव दिसून आला आहे. असे आढळून आले आहे की फोटोव्होल्टेइक गुणधर्म YBCO सिरेमिक्सच्या सुपरकंडक्टिव्हिटीशी जोरदारपणे संबंधित आहेत. फोटो-प्रेरित सुपरकंडक्टिंग ते नॉन-सुपरकंडक्टिंग संक्रमणानंतर लगेचच Voc आणि Isc चे ध्रुवीयता उलट होते. स्थिर लेसर तीव्रतेवर मोजलेले Voc आणि Isc चे तापमान अवलंबित्व देखील एका गंभीर तापमानावर एक वेगळे ध्रुवीयता उलट दर्शवते ज्याच्या वर नमुना प्रतिरोधक बनतो. नमुन्याच्या वेगवेगळ्या भागात लेसर स्पॉट शोधून, आम्ही दाखवतो की इंटरफेसमध्ये एक विद्युत क्षमता आहे, जी फोटो-प्रेरित इलेक्ट्रॉन-होल जोड्यांसाठी पृथक्करण शक्ती प्रदान करते. जेव्हा YBCO सुपरकंडक्टिंग असते तेव्हा हे इंटरफेस पोटेंशियल YBCO पासून मेटल इलेक्ट्रोडकडे निर्देशित करते आणि जेव्हा नमुना नॉन-सुपरकंडक्टिंग होतो तेव्हा विरुद्ध दिशेने स्विच करते. YBCO सुपरकंडक्टिंग करत असताना मेटल-सुपरकंडक्टर इंटरफेसवरील प्रॉक्सिमिटी इफेक्टशी संभाव्यतेची उत्पत्ती नैसर्गिकरित्या संबंधित असू शकते आणि 50 K वर ~10−8 mV असा अंदाज आहे ज्याची लेसर तीव्रता 502 mW/cm2 आहे. सामान्य स्थितीत p-प्रकारच्या मटेरियल YBCO चा n-प्रकारच्या मटेरियल Ag-पेस्टशी संपर्क केल्याने एक अर्ध-pn जंक्शन तयार होते जे उच्च तापमानात YBCO सिरेमिकच्या फोटोव्होल्टेइक वर्तनासाठी जबाबदार असते. वरील निरीक्षणे उच्च तापमानाच्या सुपरकंडक्टिंग YBCO सिरेमिकमधील PV इफेक्टवर प्रकाश टाकतात आणि जलद निष्क्रिय प्रकाश डिटेक्टर आणि सिंगल फोटॉन डिटेक्टर सारख्या ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये नवीन अनुप्रयोगांसाठी मार्ग मोकळा करतात.
फोटोव्होल्टेइक इफेक्ट प्रयोग ०.५२ मिमी जाडी आणि ८.६४ × २.२६ मिमी२ आयताकृती आकाराच्या YBCO सिरेमिक नमुन्यावर केले गेले आणि १.२५ मिमी त्रिज्या असलेल्या लेसर स्पॉट आकारासह सतत वेव्ह ब्लू-लेसर (λ = ४५० एनएम) द्वारे प्रकाशित केले गेले. पातळ फिल्म नमुन्याऐवजी बल्क वापरल्याने आपल्याला सब्सट्रेटच्या जटिल प्रभावाचा सामना न करता सुपरकंडक्टरच्या फोटोव्होल्टेइक गुणधर्मांचा अभ्यास करता येतो. ७. शिवाय, बल्क मटेरियल त्याच्या सोप्या तयारी प्रक्रियेसाठी आणि तुलनेने कमी किमतीसाठी अनुकूल असू शकते. तांब्याच्या शिशाच्या तारा YBCO नमुन्यावर चांदीच्या पेस्टने जोडल्या जातात ज्यामुळे सुमारे १ मिमी व्यासाचे चार वर्तुळाकार इलेक्ट्रोड तयार होतात. दोन व्होल्टेज इलेक्ट्रोडमधील अंतर सुमारे ५ मिमी आहे. क्वार्ट्ज क्रिस्टल विंडोसह कंपन नमुना मॅग्नेटोमीटर (व्हर्सालॅब, क्वांटम डिझाइन) वापरून नमुन्याची IV वैशिष्ट्ये मोजली गेली. IV वक्र मिळविण्यासाठी मानक चार-वायर पद्धत वापरली गेली. इलेक्ट्रोड आणि लेसर स्पॉटची सापेक्ष स्थिती आकृती १i मध्ये दर्शविली आहे.
हा लेख कसा उद्धृत करायचा: यांग, एफ. आणि इतर. सुपरकंडक्टिंग YBa2Cu3O6.96 सिरेमिक्समध्ये फोटोव्होल्टेइक प्रभावाची उत्पत्ती. विज्ञान. प्रतिनिधी 5, 11504; doi: 10.1038/srep11504 (2015).
चांग, सीएल, क्लेनहॅम्स, ए., मौल्टन, डब्ल्यूजी आणि टेस्टार्डी, एलआर सममिती-निषिद्ध लेसर-प्रेरित व्होल्टेजेस इन YBa2Cu3O7. फिजिक्स. रेव्ह. बी ४१, ११५६४–११५६७ (१९९०).
क्वोक, एचएस, झेंग, जेपी आणि डोंग, एसवाय. वाय-बा-क्यू-ओ. फिजिक्स. रेव्ह. बी ४३, ६२७०–६२७२ (१९९१) मधील असामान्य फोटोव्होल्टेइक सिग्नलची उत्पत्ती.
वांग, एलपी, लिन, जेएल, फेंग, क्यूआर आणि वांग, जीडब्ल्यू सुपरकंडक्टिंग बाय-सीआर-सीए-क्यू-ओ च्या लेसर-प्रेरित व्होल्टेजचे मापन. फिजिक्स. रेव्ह. बी ४६, ५७७३–५७७६ (१९९२).
टेट, केएल, आणि इतर. YBa2Cu3O7-x च्या खोली-तापमान फिल्म्समध्ये क्षणिक लेसर-प्रेरित व्होल्टेज. जे. ऍप्लिकेशन फिजिक्स. 67, 4375–4376 (1990).
क्वोक, एचएस आणि झेंग, जेपी YBa2Cu3O7 मध्ये असामान्य फोटोव्होल्टेइक प्रतिसाद. फिजिक्स. रेव्ह. बी ४६, ३६९२–३६९५ (१९९२).
मुराओका, वाय., मुरामात्सू, टी., यामाउरा, जे. आणि हिरोई, झेड. ऑक्साईड हेटेरोस्ट्रक्चरमध्ये YBa2Cu3O7−x ला फोटोजनरेटेड होल कॅरियर इंजेक्शन. ऍप्लिकेशन. फिज. लेट. 85, 2950–2952 (2004).
असाकुरा, डी. आणि इतर. प्रकाशाच्या प्रकाशात YBa2Cu3Oy पातळ फिल्म्सचा प्रकाश उत्सर्जन अभ्यास. फिजिक्स. रेव्ह. लेट. 93, 247006 (2004).
यांग, एफ. आणि इतर. YBa2Cu3O7-δ/SrTiO3 चा फोटोव्होल्टेइक प्रभाव: वेगवेगळ्या ऑक्सिजन आंशिक दाबात एनील केलेले Nb हेटेरोजंक्शन. मॅटर. लेटर. १३०, ५१–५३ (२०१४).
अमिनोव, बीए आणि इतर. Yb(Y)Ba2Cu3O7-x सिंगल क्रिस्टल्समध्ये दोन-अंतरांची रचना. जे. सुपरकॉन्ड. ७, ३६१–३६५ (१९९४).
काबानोव्ह, व्ही.व्ही., डेमसार, जे., पोडोबनिक, बी. आणि मिहाइलोविक, डी. वेगवेगळ्या गॅप स्ट्रक्चर्स असलेल्या सुपरकंडक्टर्समध्ये क्वासिपार्टिकल रिलेक्सन डायनॅमिक्स: YBa2Cu3O7-δ वरील सिद्धांत आणि प्रयोग. फिजिक्स. रेव्ह. बी 59, 1497–1506 (1999).
सन, जेआर, झिओंग, सीएम, झांग, वायझेड आणि शेन, बीजी YBa2Cu3O7-δ/SrTiO3 चे सुधारात्मक गुणधर्म: Nb विषमजंक्शन. अनुप्रयोग. भौतिकशास्त्र. पत्र. 87, 222501 (2005).
कामारस, के., पोर्टर, सीडी, डॉस, एमजी, हेर, एसएल आणि टॅनर, डीबी YBa2Cu3O7-δ मध्ये एक्सिटॉनिक शोषण आणि सुपरकंडक्टिव्हिटी. फिजिक्स. रेव्ह. लेट. 59, 919–922 (1987).
यू, जी., हीगर, एजे आणि स्टकी, जी. YBa2Cu3O6.3 च्या अर्धचालक एकल क्रिस्टल्समध्ये क्षणिक फोटोप्रेरित चालकता: फोटोप्रेरित धातूची स्थिती आणि फोटोप्रेरित सुपरचालकता शोधा. सॉलिड स्टेट कम्युन. 72, 345–349 (1989).
मॅकमिलन, डब्ल्यूएल सुपरकंडक्टिंग प्रॉक्सिमिटी इफेक्टचे टनेलिंग मॉडेल. फिजिक्स. रेव्ह. १७५, ५३७–५४२ (१९६८).
ग्युरॉन, एस. आणि इतर. मेसोस्कोपिक लांबी स्केलवर सुपरकंडक्टिंग प्रॉक्सिमिटी इफेक्टची तपासणी. फिजिक्स. रेव्ह. लेट. ७७, ३०२५–३०२८ (१९९६).
अनुन्झियाटा, जी. आणि मॅन्स्के, डी. नॉनसेन्ट्रोसिमेट्रिक सुपरकंडक्टरसह प्रॉक्सिमिटी इफेक्ट. फिजिक्स. रेव्ह. बी ८६, १७५१४ (२०१२).
Qu, FM आणि इतर. Pb-Bi2Te3 संकरित संरचनांमध्ये मजबूत सुपरकंडक्टिंग प्रॉक्सिमिटी प्रभाव. विज्ञान. Rep. 2, 339 (2012).
चॅपिन, डीएम, फुलर, सीएस आणि पिअर्सन, जीएल सौर किरणोत्सर्गाचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी एक नवीन सिलिकॉन पीएन जंक्शन फोटोसेल. जे. अॅप. फिज. २५, ६७६–६७७ (१९५४).
टोमिमोटो, के. Zn- किंवा Ni-डोपेड YBa2Cu3O6.9 सिंगल क्रिस्टल्समध्ये सुपरकंडक्टिंग कोहेरेन्स लांबीवर अशुद्धतेचा परिणाम. फिजिक्स. रेव्ह. बी 60, 114–117 (1999).
अँडो, वाय. आणि सेगावा, के. डोपिंगच्या विस्तृत श्रेणीमध्ये अनट्विन केलेल्या YBa2Cu3Oy सिंगल क्रिस्टल्सचा चुंबकीय प्रतिकार: सुसंगत लांबीचे असामान्य छिद्र-डोपिंग अवलंबित्व. फिजिक्स. रेव्ह. लेट. 88, 167005 (2002).
ओबर्टेली, एसडी आणि कूपर, जेआर सिस्टीमॅटिक्स इन द थर्मोइलेक्ट्रिक पॉवर ऑफ हाय-टी, ऑक्साइड्स. फिजिक्स. रेव्ह. बी ४६, १४९२८–१४९३१, (१९९२).
सुगाई, एस. आणि इतर. पी-टाइप हाय-टीसी सुपरकंडक्टरमध्ये सुसंगत शिखर आणि LO फोनॉन मोडचा वाहक-घनता-आधारित संवेग शिफ्ट. फिजिक्स. रेव्ह. बी 68, 184504 (2003).
नोजिमा, टी. आणि इतर. इलेक्ट्रोकेमिकल तंत्राचा वापर करून YBa2Cu3Oy पातळ फिल्ममध्ये छिद्र कमी करणे आणि इलेक्ट्रॉन संचय: n-प्रकारच्या धातूच्या अवस्थेचा पुरावा. भौतिकशास्त्र. रेव्ह. बी 84, 020502 (2011).
तुंग, आरटी स्कॉट्की बॅरियर उंचीचे भौतिकशास्त्र आणि रसायनशास्त्र. अप्लिकेशन फिजिक्स. लेट. १, ०११३०४ (२०१४).
साई-हालाझ, जीए, ची, सीसी, डेनेन्स्टाईन, ए. आणि लँगेनबर्ग, डीएन सुपरकंडक्टिंग फिल्म्समध्ये डायनॅमिक एक्सटर्नल पेअर ब्रेकिंगचे परिणाम. फिजिक्स. रेव्ह. लेट. ३३, २१५–२१९ (१९७४).
निवा, जी. आणि इतर. सुपरकंडक्टिव्हिटीचे फोटोइंड्युस्ड एन्हांसमेंट. ऍप्लिकेशन फिजिक्स. लेट. ६०, २१५९–२१६१ (१९९२).
कुडिनोव, सहावा आणि इतर. धातू आणि सुपरकंडक्टिंग टप्प्यांकडे फोटोडोपिंगची पद्धत म्हणून YBa2Cu3O6+x फिल्म्समध्ये पर्सिस्टंट फोटोकंडक्टिव्हिटी. फिजिक्स. रेव्ह. बी १४, ९०१७–९०२८ (१९९३).
मॅनकोव्स्की, आर. आणि इतर. YBa2Cu3O6.5 मध्ये वाढीव सुपरकंडक्टिव्हिटीसाठी आधार म्हणून नॉनलाइनर लॅटिस डायनॅमिक्स. नेचर 516, 71–74 (2014).
फॉस्टी, डी. आणि इतर. स्ट्राइप-ऑर्डर्ड कपरेटमध्ये प्रकाश-प्रेरित सुपरकंडक्टिव्हिटी. सायन्स 331, 189–191 (2011).
एल-अदावी, एमके आणि अल-नुएम, आयए सौर सेलसाठी त्याच्या कार्यक्षमतेच्या नवीन दृष्टिकोनाच्या संबंधात व्हीओसीचे तापमान कार्यात्मक अवलंबित्व. डिसॅलिनेशन २०९, ९१-९६ (२००७).
व्हर्नन, एसएम आणि अँडरसन, डब्ल्यूए स्कॉटकी-बॅरियर सिलिकॉन सोलर सेल्समध्ये तापमानाचे परिणाम. ऍप्लिकेशन. फिजिक्स. लेट. २६, ७०७ (१९७५).
काट्झ, ईए, फायमन, डी. आणि तुलाधर, एसएम. ऑपरेटिंग परिस्थितीत पॉलिमर-फुलरीन सौर पेशींच्या फोटोव्होल्टेइक डिव्हाइस पॅरामीटर्ससाठी तापमान अवलंबित्व. जे. ऍप्लिकेशन फिजिक्स. 90, 5343–5350 (2002).
या कार्याला चीनच्या राष्ट्रीय नैसर्गिक विज्ञान फाउंडेशन (अनुदान क्रमांक ६०५७१०६३), चीनच्या हेनान प्रांताच्या मूलभूत संशोधन प्रकल्पांनी (अनुदान क्रमांक १२२३००४१०२३१) पाठिंबा दिला आहे.
FY ने पेपरचा मजकूर लिहिला आणि MYH ने YBCO सिरेमिक नमुना तयार केला. FY आणि MYH ने प्रयोग केला आणि निकालांचे विश्लेषण केले. FGC ने प्रकल्पाचे आणि डेटाचे वैज्ञानिक अर्थ लावण्याचे नेतृत्व केले. सर्व लेखकांनी हस्तलिखिताचे पुनरावलोकन केले.
हे काम क्रिएटिव्ह कॉमन्स अॅट्रिब्यूशन ४.० इंटरनॅशनल लायसन्स अंतर्गत परवानाकृत आहे. या लेखातील प्रतिमा किंवा इतर तृतीय पक्ष साहित्य लेखाच्या क्रिएटिव्ह कॉमन्स परवान्यामध्ये समाविष्ट केले आहे, जोपर्यंत क्रेडिट लाइनमध्ये अन्यथा सूचित केले जात नाही; जर साहित्य क्रिएटिव्ह कॉमन्स परवान्याअंतर्गत समाविष्ट केले नसेल, तर वापरकर्त्यांना साहित्याचे पुनरुत्पादन करण्यासाठी परवानाधारकाची परवानगी घ्यावी लागेल. या परवानाची प्रत पाहण्यासाठी, http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ला भेट द्या.
यांग, एफ., हान, एम. आणि चांग, एफ. सुपरकंडक्टिंग YBa2Cu3O6.96 सिरेमिकमध्ये फोटोव्होल्टेइक प्रभावाची उत्पत्ती. सायन्स रेप 5, 11504 (2015). https://doi.org/10.1038/srep11504
टिप्पणी सबमिट करून तुम्ही आमच्या अटी आणि समुदाय मार्गदर्शक तत्त्वांचे पालन करण्यास सहमती देता. जर तुम्हाला काही गैरवापर आढळला किंवा जे आमच्या अटी किंवा मार्गदर्शक तत्त्वांचे पालन करत नाही तर कृपया ते अनुचित म्हणून ध्वजांकित करा.
पोस्ट वेळ: एप्रिल-२२-२०२०