npeЯдерная физика и инжинирингNuclear Physics and Engineering2079-56292079-5637МИФИ10.56304/S207956292506017XZCQUJBnpe-585Research ArticleВзаимодействие плазмы, пучков частиц и излучения с веществомInteraction of Plasma, Particle Beams and Radiation with MatterИССЛЕДОВАНИЕ НЕРАВНОВЕСНЫХ ФОТОВОЗБУЖДЕННЫХ СОСТОЯНИЙ В ВТСП КОМПОЗИТАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕРХБЫСТРОЙ ЛАЗЕРНОЙ СПЕКТРОСКОПИИSTUDY OF NONEQUILIBRIUM PHOTOEXCITED STATES IN HTSC COMPOSITES USING ULTRAFAST LASER SPECTROSCOPYМартиросянИ. В.MartirosyanI. V.ПокровскийС. В.PokrovskiiS. V.ПетровА. В.PetrovA. V.ЮсуповР. В.YusupovR. V.Национальный Исследовательский Ядерный Университет “МИФИ”РоссияNational Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)Russian FederationКазанский (Приволжский) Федеральный УниверситетРоссияNational Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)Russian Federation202531122025166922928Copyright © Мартиросян И.В., Покровский С.В., Петров А.В., Юсупов Р.В., 20252025Мартиросян И.В., Покровский С.В., Петров А.В., Юсупов Р.В.Martirosyan I.V., Pokrovskii S.V., Petrov A.V., Yusupov R.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://npe.elpub.ru/jour/article/view/585

В статье представлены результаты исследований сверхбыстрой фотоиндуцированной динамики коэффициента отражения сверхпроводящих композитов на основе слоистых купратов семейства REBCO (RE = Y) на подложке сплава Hastelloy C-276 в диапазоне температур 5–200 К. Показано, что сверхбыстрые отклики коэффициента отражения на возбуждение фемтосекундными световыми импульсами содержат компоненты, обусловленные нормальной и сверхпроводящей подсистемами. Вклад от нормальной компоненты проявляет более быструю релаксацию, ~0.2 пс, его амплитуда пропорциональна плотности энергии накачки в широком диапазоне ее величин. Для отклика сверхпроводящей компоненты, наблюдающейся ниже Tc = 92 K, наблюдается более длинная релаксация, ~2.5 пс, а вариация амплитуды с плотностью энергии накачки проявляет излом при ~14 мкДж/см2. Амплитуда отклика сверхпроводящей компоненты изменяется с температурой в соответствии с предсказаниями феноменологической модели Ротварфа и Тейлора. Тонкопленочные композиты на базе YBa2Cu3O7–x по данным сверхбыстрой лазерной спектроскопии имеют свойства, очень близкие к свойствам этих соединений в форме монокристаллов.

The superfast photoinduced dynamics of the reflection coefficient of superconducting composites based on layered REBCO (RE = Y) cuprates on a Hastelloy C-276 substrate has been studied in the temperature range of 5–200 K. It has been shown the ultrafast responses of the reflection coefficient to the excitation by femtosecond light pulses contain components caused by the normal and superconducting subsystems. The contribution from the normal component has a shorter relaxation time of ~0.2 ps, and its amplitude is proportional to the pump energy density in a wide range. The response of the superconducting component observed below Tc = 92 K has a longer relaxation time of ~2.5 ps, and the dependence of the amplitude on the pump energy density has a bend at ~14 μJ/cm2. The temperature dependence of the response amplitude of the superconducting component corresponds to predictions of the phenomenological Rothwarf–Taylor model. According to the ultrafast laser spectroscopy data, the properties of thin-film YBa2Cu3O7–x-based composites are very close to the properties of single crystals of these compounds

ВТСП композитыспектроскопия накачки-зондированияpump-probe спектроскопияотражательная способностьнеравновесные состоянияHTSC compositespump–probe spectroscopyreflectivitynonequilibrium statesАвторы выражают благодарность Министерству науки и высшего образования РФ (Соглашение № 075-15-2021-1352) за финансовую поддержку.ReferencesTestardi L.R. // Phys. Rev. B. 1971. V. 4 (7). P. 2189–2196.Testardi L.R. // Phys. Rev. B. 1971. V. 4 (7). P. 2189–2196.Han S.G. et al. // Phys. Rev. Lett. 1990. V. 65 (21). P. 2708–2711.Han S.G. et al. // Phys. Rev. Lett. 1990. V. 65 (21). P. 2708–2711.Chwalek J.M. et al. // Appl. Phys. Lett. 1991. V. 58 (9). P. 980–982.Chwalek J.M. et al. // Appl. Phys. Lett. 1991. V. 58 (9). P. 980–982.Albrecht W., Kruse T., Kurz H. // Phys. Rev. Lett. 1992. V. 69 (9). P. 1451–1454.Albrecht W., Kruse T., Kurz H. // Phys. Rev. Lett. 1992. V. 69 (9). P. 1451–1454.Dvorsek D. et al. // Phys. Rev. B. 2002. V. 66 (2). P. 020510.Dvorsek D. et al. // Phys. Rev. B. 2002. V. 66 (2). P. 020510.Kusar P. et al. // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 101 (22). P. 227001.Kusar P. et al. // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 101 (22). P. 227001.Giannetti C. et al. //. 2008.Giannetti C. et al. //. 2008.Fugol I. et al. // Solid State Commun. 1991. V. 80 (3). P. 201–206.Fugol I. et al. // Solid State Commun. 1991. V. 80 (3). P. 201–206.Dewing H.L., Salje E.K.H. // Supercon. Sci. Technol. 1992. V. 5 (2). P. 50.Dewing H.L., Salje E.K.H. // Supercon. Sci. Technol. 1992. V. 5 (2). P. 50.Rüscher C.H., Götte M. // Solid State Commun. 1993. V. 85 (5). P. 393–396.Rüscher C.H., Götte M. // Solid State Commun. 1993. V. 85 (5). P. 393–396.Rothwarf A., Taylor B.N. // Phys. Rev. Lett. 1967. V. 19 (1). P. 27–30.Rothwarf A., Taylor B.N. // Phys. Rev. Lett. 1967. V. 19 (1). P. 27–30.Kabanov V.V., Demsar J., Mihailovic D. // Phys. Rev. Lett. 2005. V. 95 (14). P. 147002.Kabanov V.V., Demsar J., Mihailovic D. // Phys. Rev. Lett. 2005. V. 95 (14). P. 147002.Demsar J. et al. // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 91 (26). P. 267002.Demsar J. et al. // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 91 (26). P. 267002.Geibel C. et al. // J. Phys. F: Met. Phys. 1985. V. 15 (2). P. 405.Geibel C. et al. // J. Phys. F: Met. Phys. 1985. V. 15 (2). P. 405.Bardeen J., Cooper L.N., Schrieffer J.R. // Phys. Rev. 1957. V. 108 (5). P. 1175–1204.Bardeen J., Cooper L.N., Schrieffer J.R. // Phys. Rev. 1957. V. 108 (5). P. 1175–1204.Springer D. et al. // Phys. Rev. B. 2016. V. 93 (6). P. 064510.Springer D. et al. // Phys. Rev. B. 2016. V. 93 (6). P. 064510.Stojchevska L. et al. // Phys. Rev. B. 2011. V. 84 (18). P. 180507.Stojchevska L. et al. // Phys. Rev. B. 2011. V. 84 (18). P. 180507.Kabanov V.V., Demsar J., Podobnik B., Mihailovic D. // Phys. Rev. B. 1999. V. 59 (2). P. 1497.Kabanov V.V., Demsar J., Podobnik B., Mihailovic D. // Phys. Rev. B. 1999. V. 59 (2). P. 1497.Stevens C.J. et al. // Phys. Rev. Lett. 1997. V. 78 (11). P. 2212.Stevens C.J. et al. // Phys. Rev. Lett. 1997. V. 78 (11). P. 2212.Rothwarf A., Taylor B.N. // Phys. Rev. Lett. 1967. V. 19 (1). P. 27.Rothwarf A., Taylor B.N. // Phys. Rev. Lett. 1967. V. 19 (1). P. 27.Mattis D.C., Bardeen J. // Phys. Rev. B. 1958. V. 111 (2). P. 412–417.Mattis D.C., Bardeen J. // Phys. Rev. B. 1958. V. 111 (2). P. 412–417.Mertelj T. et al. // Phys. Rev. Lett. 2009. V. 102 (11). P. 117002.Mertelj T. et al. // Phys. Rev. Lett. 2009. V. 102 (11). P. 117002.Loram W., Mirza K.A. // Phys. C (Amsterdam, Neth.). 1988. V. 153–155. P. 1020–1021.Loram W., Mirza K.A. // Phys. C (Amsterdam, Neth.). 1988. V. 153–155. P. 1020–1021.Katsumi K. et al. // Phys. Rev. B. 2023. V. 107 (21). P. 214506.Katsumi K. et al. // Phys. Rev. B. 2023. V. 107 (21). P. 214506.Luo C.-W. et al. // J. Low Temp. Phys. 2003. V. 131. P. 767–774.Luo C.-W. et al. // J. Low Temp. Phys. 2003. V. 131. P. 767–774.Wald H., Seidel P., Tonouchi M. // Phys. C (Amsterdam, Neth.). 2002. V. 367 (1–4). P. 308–316.Wald H., Seidel P., Tonouchi M. // Phys. C (Amsterdam, Neth.). 2002. V. 367 (1–4). P. 308–316.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.