Vortex-Antidot-Wechselwirkung in dünnen Hochtemperatursupraleiterschichten

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Die Bewegung von quantisiertem magnetischem Fluß (sog. Flußfäden oder Vortices) ist ursächlich verantwortlich für Dissipation in Supraleitern und supraleitenden Bauelementen; sie manifestiert sich u.a. im niederfrequenten l/f Rauschen. Die Unterbindung der Dissipation durch gezielte Verankerung (Pinning) von Vortices durch Defekte (Punktdefekte; Ausscheidungen etc.) und das Verständnis der Verankerungsmechanismen bildet daher eine der wichtigsten Voraussetzungen für die Optimierung von kryoelektronischen, supraleitenden Bauelementen.Inhalt der geplanten Arbeit ist die systematische Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Vortices und speziellen Verankerungszentren, sog. Antidots als ideale künstliche Verankerungszentren für Dünnschichtanwendungen, in Hochtemperatursupraleiter-(HTS-) Filmen mit dem Ziel der Optimierung von HTS-Schichten und -Schichtsystemen in kryoelektronischen Dünnschichtbauelementen (SQUIDs, Dreitorbauelementen, Transformatoren). Es sollen folgende Arbeiten durchgeführt werden: a) Charakterisierung der Vortex-Antidot-Wechselwirkung (VAW), b) Analyse der räumlichen Verteilung der Vortices in Anwesenheit von Antidots, c) Untersuchung der konkurrierenden Bildung von Multiquanta in Antidots oder interstitiellen Einzelquantenvortices, und c) Reduzierung des niederfrequenten Rauschens in HTS-Filmen und komplexen HTS-Bauelementen.Hierbei soll sowohl das Verhalten einzelner Flußfäden als auch ganzer Flußfadengitter in mit regelmäßigen und unregelmäßigen Antidotanordnungen versehenen HTS-Filmen untersucht werden.