Форма линии магнитного резонанса в случайно неоднородных сверхпроводниках II рода

• Автор: Минкин, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 115 с. : ил.

ГЛАВА 1. РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ СВЕРХПРОВОДНИКА ВТОРОГО РОДА

1.1. Краткие этапы развития феноменологической теории

сверхпроводимости

1.2. Смешанное состояние

1.3. Модель вихря с нормальной сердцевиной конечного радиуса

1.3.1. Распределение магнитного поля одиночного вихря в безграничном сверхпроводнике
1.3.2. Решение модифицированного уравнения Лондонов для вихревой решетки изотропного сверхпроводника

1.4. Пиннинг и искажение вихревых структур

1.5. Экспериментальные методы исследования магнитных свойств сверхпроводников II рода

1.5.1. Ядерный магнитный резонанс

1.5.2. Электронный парамагнитный резонанс
1.5.3. Метод мюонной поляризации
1.5.4. Нейтронография сверхпроводников
ГЛАВА 2. ЛОКАЛЬНОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ НЕРЕГУЛЯРНОЙ ВИХРЕВОЙ РЕШЕТКИ ВБЛИЗИ ПОВЕРХНОСТИ АНИЗОТРОПНОГО СВЕРХПРОВОДНИКА
2.1. Распределение локального магнитного поля нерегулярной вихревой решетки массивного анизотропного сверхпроводника
2.2. Функция распределения локального магнитного поля нерегулярной вихревой решетки массивного анизотропного сверхпроводника
2.3. Функция распределения магнитного поля в парамагнитной пленке нанесенной на поверхность сверхпроводника
2.4. Функция распределения локального магнитного поля нерегулярной
вихревой решетки в тонкой сверхпроводящей пленке
ГЛАВА 3. ЛОКАЛЬНОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ В СВЕРХПРОВОДНИКАХ ВТОРОГО РОДА С
НЕКОРРЕЛИРОВАННЫМ СЛУЧАЙНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ВИХРЕЙ
3.1. Распределение локального магнитного поля в массивном анизотропном сверхпроводнике с некоррелированным случайным
расположением вихрей
3.2. Функция распределения локального магнитного поля в массивном анизотропном сверхпроводнике с некоррелированным случайным
расположением вихрей
ГЛАВА 4. ФОРМА ЛИНИИ МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА АНИЗОТРОПНОГО СВЕРХПРОВОДНИКА С НЕРЕГУЛЯРНОЙ ВИХРЕВОЙ РЕШЕТКОЙ
4.1. Вычисление формы линии магнитного резонанса
4.2. Форма линии магнитного резонанса в сверхпроводниках второго рода с нерегулярной вихревой решеткой
4.3. Форма линии магнитного резонанса в парамагнитной пленке нанесенной на поверхность анизотропного сверхпроводника
4.4. Форма линии магнитного резонанса в тонкой сверхпроводящей пленке
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

В последние несколько десятилетий интенсивно изучаются свойства сверхпроводников во внешнем магнитном поле. Важность этих исследований определяется не только практической, прикладной стороной (создание сверхсильных магнитов, сквидов, разного рода радиотехнических устройств и т.д.), но и фундаментальным значением в понимании самого явления сверхпроводимости. В конце 1986 г. Беднорц и Мюллер обнаружили сверхпроводимость в сложном оксиде ЬаВаСиО [1]. Небывало высокая температура сверхпроводящего перехода (Гс«30 К) послужила причиной того, что за новым классом веществ закрепилось их сегодняшнее название -высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП). Открытие сверхпроводимости в купратных соединениях с итрием (УВСО) [2] с Гс = 90 К и ртутью [3, 4] с Т'с = 135 — 165 К многократно увеличили значение исследований ВТСП, поскольку новые материалы проявляли принципиально новые свойства, не присущие низкотемпературным сверхпроводникам [5]. В ВТСП вихревая структура магнитного потока во внешнем магнитном поле имеет, в отличие от низкотемпературных сверхпроводников, большое разнообразие, вызванное сильной анизотропией многих физических свойств и слоистостью этих материалов [6]. Кроме гексагональных решеток [7, 8], наблюдаются анизотропные решетки вихрей [9, 10].
Для исследования сверхпроводящих свойств ВТСП применяется множество различных методов. Например, купратные ВТСП представляют собой очень удобный объект для нейтронографических исследований [11]. Средней сложности кристаллическая структура с сильно различающимися по атомному номеру элементами и наличие магнитных свойств обусловливают широкие возможности использования рассеяния нейтронов при изучении структуры и динамики этих соединений. С помощью измерения деполяризации прошедшего сквозь образец пучка поляризованных нейтронов удается изучать вихревую структуру в объеме, а также наблюдать индивидуальные вихри [12, 13]. Перспективными для целенаправленного

вихревая структура представляет собой нерегулярную решетку вихрей, получим:
/(А,г,о)= |//(Л,я>2)^(вх,в„)А?2а, (2.14)
где интеграл берется в пределах изменения случайной величины а.
Как показано в работах [20, 21], распределение магнитного поля меняется по мере приближения к поверхности сверхпроводника. Учитывая это обстоятельство, вычислим функцию распределения ЛЬ, 2, а) для тонкого по сравнению с к слоя отстоящего на расстоянии г от границы сверхпроводника. При расчете 1¥(ах,ау) положим корреляцию Я = 0,
математическое ожидание а=а2 = 0 и дисперсию 01=02 = о. Тогда плотность вероятности будет представлять закон нормального распределения случайной величины а в круге.
Удобно ввести безразмерные величины, в которых будут приведены все дальнейшие результаты, по формулам к' —> /?А.2/Ф0, Н' —* Нк2/Фо, р' —*р/к и С —у йк. Так что расстояние измеряется в единицах глубины проникновения магнитного поля к, а магнитное поле - в единицах Фо/к2.
Результаты расчета функции распределения _/{к^,а) для различных значений ст представлены на рис. 6 — 9. Форма линии функции распределения определяется подсчетом относительного числа точек в плоскости (х, у), для которых величина поля лежит в пределах от к до к+с1к. На рис. 6-9, -с/к = (II- ктп)/50, где Н= 2 -внешнее магнитное поле в безразмерных единицах; значение минимального поля в сверхпроводнике ктт. Из рис. 6-9 видно резкое отличие вида функции распределения локального магнитного поля в приповерхностной области сверхпроводника для различных значений г. Это связано с тем, что силовые линии магнитного поля вихря по мере приближения к поверхности сверхпроводника расходятся, так что неоднородность локального магнитного поля уменьшается [77]. Как известно [17], напряженность магнитного поля в треугольной вихревой решетке имеет три типа особых точек: максимумы расположены в узлах вихревой решетки,