Магнитомеханический эффект в высокотемпературных сверхпроводниках в неоднородном локальном магнитном поле

• Автор: Андреева, Наталья Александровна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 119 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Магнитомеханические эффекты в сверхпроводниках
второго рода (обзор литературы)
1.1. Инфразвуковой диапазон частот
1.2. Звуковой диапазон частот
1.4. Выводы и постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. Методика эксперимента, оборудование
и изготовление образцов
2 Л. Экспериментальная установка и методика
2.1.1. Установка для исследования сверхпроводников магнитомеханическим методом
2.1.2. Калибровка. Методика измерений
2.2. Изготовление образцов
ГЛАВА 3. Физические процессы при магнитомеханическом эффекте
3.1. Влияние величины магнитного поля, скорости движения образца и температуры
3.2. Модельные представления
3.3. Обсуждение экспериментальных результатов
ГЛАВА 4. Влияние реальной кристаллической структуры ВТСП
на магнитомеханический эффект
4.1. Плотность металл оксидов
4.2. Содержание кислорода
4.3. Технология изготовления
4.4. Металлооксиды состава ВГБг-Са-Си-О

ГЛАВА 5. Релаксационные процессы
5.1. Влияние магнитного поля
5.2. Влияние реальной структуры сверхпроводника
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Практическое применение высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) в технике во многом определяется физическими процессами, возникающими за счет взаимодействия реальной кристаллической решетки с магнитным полем. Возникающие при этом магнитомеханические эффекты проявляются в возникновении сил, действующих на сверхпроводник.
Эти физические процессы представляют большой научный и практический интерес, т. к. протекают в сверхпроводящих элементах магнитомеханических устройствах (чувствительных элементах криогенных гравиинерциальных приборов, топологических генераторах и др.).
В однородном магнитном поле подобные эффекты достаточно хорошо изучены. Однако, исследования магнитомеханических эффектов в градиентном магнитном поле не проводились.
Таким образом, изучение физических процессов, протекающих в этих условиях в ВТСП, является актуальной задачей физики сверхпроводников.
Тематика данной диссертации соответствует «Перечню приоритетных направлений фундаментальных исследований», утвержденных Президиумом РАН (раздел 1. 2. - «Физика конденсированного состояния вещества», подраздел 1. 2. 5. - «Сверхпроводимость»), Работа является частью комплексных исследований, проводимых по госбюджетной теме НИР № ГБ. 96. 06 "Физические основы работы криогенных сверхпроводящих устройств" в рамках научного направления ВГТУ "Физикохимия и технология конструкционных и функциональных материалов" (№ гос. per. 01960006209).
Целью работы является исследования магнитомеханического эффекта в сверхпроводниках в неоднородном локальном магнитном поле.

Приводится сравнение результатов, полученных на сверхпроводниках с деформацией кристаллической решетки и без нее [63] и показано, что обнаруженные эффекты определяются только магнитомеханикой, а деформация решетки усложняет ситуацию.
Обсуждение полученных результатов проводится в рамках разработанной авторами модели для комплексной магнитной поляризуемости [64]. На пластину, колеблющуюся в магнитном поле Н0, действует суперпозиция этого постоянного поля и наводимого на ее поверхности переменного поля
Ьц(1;) = Н()КеФое1ю1:. Отклик сверхпроводника в смешанном состоянии на такое поле описывается уравнениями Максвелла и материальными уравнениями, решение которых для случая тонкой пластинки позволяет найти распределение поля внутри ее. Из модели следует, что величина пиков 5 и ДйТо должны быть пропорциональны Не2 и со'2. Рассматриваются отдельно области малых полей, смешанного состояния, поверхностной сверхпроводимости и нормального состояния. Для каждой из областей проводится обсуждение.

Так, для нормального состояния (ц=1, X = =) получено, что [65]:
д/ДгоОСд
уН? , ч Дґ уНр , ч

41©0 0 8л:ІШд
Описанные выше экспериментальные результаты подтверждают эту зависимость от поля. Из измерений 5 и Дґ в рамках этой модели можно определять проводимость материала и пиннинговую частоту открепления вихрей, а также изгибный модуль вихревой решетки (с44), величину критического тока [65].