Korngrenzenkontakte aus eisenbasierten Supraleitern

Eisenbasierte Supraleiter zeigen durch ihre ungewöhnlichen magnetischen und elektronischen Eigenschaften eine Vielzahl neuartiger Effekte. In der vorliegenden Dissertation wurden Korngrenzenkontakte aus vier verschiedenen Materialklassen der Pniktidsupraleiter hergestellt und systematisch untersucht. Um die Anwendungstauglichkeit der unterschiedlichen Materialien zu evaluieren wurden elektrische Messungen bei tiefen Temperaturen unter dem Einfluss äußerer Magnetfelder und Mikrowelleneinstrahlung aufgenommen. Die arsenfreien Schichten aus LaPdxSb2 wurden durch ihre geringen Sprungtemperaturen und Stromdichten in Bezug auf ihre Anwendbarkeit als ungeeignet eingestuft. Cobaltdotiertes BaFe2As2 hingegen zeigte in Abhängigkeit der verwendeten Substrat- und Puffermaterialien sowie des Bikristallwinkels netzwerkartige Josephsonkontakte mit teilweise sehr hohen IcRn-Produkten. Beim Vertreter der oxidischen Pniktidsupraleiter, NdFeAs(O,F), wurde ein flacher, exponentieller Rückgang der kritischen Stromdichte bei steigendem Korngrenzenwinkel beobachtet und modelliert. Bei hohen Winkeln konnten so Stromdichten erreicht werden, die selbst die Werte bekannter Kupratsupraleiter übersteigen. Die beim phosphordotierten BaFe2As2 gemessenen Stromdichten liegen fast eine Größenordnung über den bisherigen Rekordwerten bei eisenbasierten Supraleitern und zeigen darüber hinaus ebenfalls eine geringe Sensitivität gegenüber dem Korngrenzenwinkel. Diese Eigenschaften machen sie zu hervorragenden Kandidaten für praktische Anwendungen.