Вихревые структуры и токовое состояние в сверхпроводниках с планарными дефектами и гетероструктурах ферромагнетик - сверхпроводник II рода

• Автор: Айнбиндер, Роман Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 129 с. : ил.

1. Нелокальные свойства джозефсоновского контакта менаду анизотропными сверхпроводниками

1.1 А] - вихри в изотропных сверхпроводниках. Обзор

1.2 Уравнения нелокальной джозефсоновской электродинамики в анизотропных сверхпроводниках

1.3 Электромагнитные характеристики А1-вихря

1.4 Свободная энергия и поле Яс/ дляА1-вихря

1.5 Взаимодействие абрикосовского вихря с планарным дефектом

1.6 Основные результаты

2. Образование вихревых структур и токовое состояние в системе сверхпроводник - ферромагнетик II рода

2.1 Гетероструктуры ферромагнетик-сверхпроводник

2.2 Мейсснеровское состояние сверхпроводящей пленки

2.3 Взаимодействие пирловского вихря с магнитным полем ферромагнитной структуры

2.4 Рождение пары вихрь-антивихрь в сверхпроводящей
пленке
2.5 Критический ток магнитно-сверхпроводящей гетероструктуры: диодный эффект
2.6 Основные результаты
3. Критическое состояние двусвязного сверхпроводящего тонкопленочного контура
3.1 Различные конфигурации сверхпроводников II рода: магнитные характеристики. Обзор

3.2 Модель
3.3 Две токонесущих параллельных сверхпроводящих
пленки
3.4 Сверхпроводящий контур в перпендикулярном магнитном поле
3.5 Основные результаты
4. Критический ток сверхпроводящей пластины: конкуренция
объемного пиннинга и поверхностного барьера
4.1 Введение
4.2 Критический ток в модели Бина
4.3 Основные результаты
Приложение I
Приложение II
Приложение III
Приложение IV
Приложение V
Заключение
Список цитированной литературы
Список работ автора по теме диссертации

В последнее время активизировались исследования смешанного (вихревого) состояния в сверхпроводниках II рода, что обусловлено широкими возможностями их применения в современной электронике и энергетике. Токонесущие и магнитные характеристики таких сверхпроводников, определяющих перспективы их практического использования, в значительной степени зависят от наличия в образцах вихрей и их взаимодействия с пространственными неоднородностями материала. Такими неоднородностями в ВТСП материалах являются, например, границы зерен, двойниковые границы, радиационные дефекты. Так, при исследовании вихревой структуры в монокристаллах УВа2Си3Ох методом декорирования Винниковым и др. [1] была обнаружена повышенная плотность вихрей Абрикосова вблизи двойниковых границ, что служит косвенным. указанием на наличие сильного пиннинга на таких границах. Керамические ВТСП представляют собой материалы с неупорядоченной системой гранул, связанных слабым джозефсоновским взаимодействием; величина транспортного критического тока в таких материалах определяется межгранульным критическим током. При этом эффективная критическая плотность межгранульного тока у, (т.е. критическая плотность тока через джозефсоновский контакт) оказывается на несколько порядков ниже, чем критическая плотность внутригранульного тока ]с : у,« ус. Критическая плотность тока через границы зерен у, {в) существенно зависит от угла разориентации в соседних кристаллитах. Экспоненциальное уменьшение плотности тока с ростом в ],¥) = ]л ехр(-9/вд) где в0 к 4-6° [2], является принципиальным
фактором, ограничивающим величину критического тока в ВТСП

2х,о1ъ
Рис. 2.5 Полная энергия вихря в единицах = <0о2/(4л'2 -О как функция его положения (у,) для ферромагнетика с высотой й = 0Д и ао=0.5 при различных намагниченностях от: (1) от = 7.5, (2) т = 14, (3) т = тс1 = 16.7.
Решение (2.15), соответствующее минимуму энергии вихря, существует только при достаточно больших значениях намагниченности от > от,*. В интервале 0 < от < т барьер на выход вихрей исчезает и вихри покидают пленку. Величина от* = от*(а0, И) есть намагниченность ферромагнетика, при которой зависимость £„(0 при -1 + £ < I < 0 становится монотонной, т.е. удовлетворяет уравнениям [80]
*Щ>1 (2.18)
д( <=‘ а/2 I'-' v '
где £„(/) определяется (4.16).
При от < от* вихри (антивихри) в сверхпроводящей пленке абсолютно нестабильны. График т]{сс0,К) от а0 показан на рис. 2.7 при различных значениях И.