Верхнее критическое поле и транспортные свойства нормального состояния в системах YBa2 Cu3 O6+x и K x Ba1-x BiO3 с различными уровнями допирования

• Автор: Цыдынжапов, Гомбо Эрыжанович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 82 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Обзор литературы
1.1 Фазовая диаграмма сверхпроводника Н-го рода
1.2 Яс2(Г) в модели БКШ
1.-3 Экспериментальные результаты ії.изліерейїію’Нс2(Т)
1.4 Теоретические модели, описывающие #с2(Т) в ВТСП
2 Методика эксперимента
2.1 Образцы
2.1.1 Сплав СаЭЬ
2.1.2 Ka.Bai_3.BiO3
2.1.3 ВТСП системы
2.2 Методики измерений
2.2.1 Измерение сопротивления
2.2.2 Измерение динамической магнитной восприимчивости
2.2.3 Получение низких температур и магнитного поля
3 Магнетосопротивление неоднородных сверхпроводников
4 Нормальное сопротивление в УВа2Сиз06+а; при низкой температуре
5 Температурная зависимость верхнего критического поля Нс2
5.1 Кз-Нл, . В і О;
5.2 ВагСизОе+з;
Заключение
Литература

А Влияние формы катушки на величину индуктивного сигнала
А.1 Образец — точечный диполь
А.2 Образец
А.З Общий случай

Введение.
Работа посвящена изучению поведения верхнего критического поля Нс2(Т) в высокотемпературных сверхпроводниках (ВТСП). Этот параметр является ва?кной характеристикой сверхпроводника и сообщения о его необычном поведении в ряде ВТСП [1, 2, 3, 4, 5] вызывают живой интерес. Непосредственное измерение Нс2(Т) на оптимально допированных1 материалах практически невозможно из-за очень больших величин магнитных полей, поэтому в исследованиях общепринято используются “низкотемпературные” ВТСП — не оптимально допированные ВТСП, либо вещества, входящие по структуре и составу в то же семейство, но обладающие относительно низкими температурами сверхпроводящего перехода. Имеющиеся на сегодняшний день экспериментальные данные противоречивы, так как наряду с сообщениями о необычных, кардинально отличающихся от предсказаний теории БКШ, свойствах Нс2(Т), полученного по результатам измерений сопротивления, есть и противоположные свидетельства, основанные как на таких же резистивных [6], так и на калориметрических [7] экспериментах. Кроме того, высказываются сомнения в том, что точка перехода, измеренная по сопротивлению, соответствует верхнему критическому полю, а не плавлению вихревой решетки или линии необратимости. Такая экспериментальная неопределенность требует дополнительных исследований. В данной работе нами исследовано Нс2(Т) в монокристаллах УВа2СизОб+г с пониженным допированием и в монокристаллах КВаБЮз.
Исследования Нс2(Т) потребовали изучения некоторых свойств нормального состояния материала, в частности, характера изменения сопротивления с температурой и влияния макронеоднородностей на свойства образца. При подавлении сверхпроводимости путем
Химический термин “допирование” означает, вообще говоря, введение или содержание в веществе примеси, добавки, и по значению совпадает с легированием. Однако, применительно к ВТСП, обозначает изменение концентрации носителей, которое может достигаться как изменением химического состава, так и другими способами. Соответственно, “оптимально допированный” материал содержит некоторое оптимальное число носителей, обеспечивающее максимальную температуру сверхпроводящего перехода в своем классе веществ; “недодопированный” материал имеет концентрацию носителей меньше, а “пере-допировэнный” больше “оптимальной”.

градуировка сохранялась неизменной в течении 4 лет ( приблизительно 500 температурных циклов). Недостатком термометров ТВО является большие геометрические размеры — 10x3x1 мм — что не позволяет производить точечные измерения температуры. Для наших целей, однако, в этом не было необходимости. Градуировка термометра производилась при температуре от 13 до 300 К по эталонному платиновому термометру, от 1.3 до
4.2 К — по давлению насыщенных паров гелия-4. Диапазон градуировки от 4.2 до 13 К, в котором мы не располагали эталонными термометрами, заполнялся путем полиномиальной интерполяции в координатах In R, 1/Т с контролем по точке сверхпроводящего перехода свинца. Точность полученной калибровки оценивается как 0.5% в диапазоне от 3 до 100 К и 1 % вне его.
Температурный диапазон от 0.3 К реализовывался в системе с откачкой гелия-3, описанной в работе [49]. Она позволяет получать любую температуру от 0.3 К до комнатной, при этом ниже 1.2 К образец находится в жидком гелии-3, а при более высокой температуре — в газообразном гелии-3. Измерения температуры здесь также производились с помощью термометра ТВО. но с номиналом 300 Ом, который более удобен для низкой температуры. Калибровка низкотемпературного интервала производилась с помощью измерений магнитной восприимчивости церий-магниевого нитрата, точность калибровки 1%.
Измерения сопротивления одного из монокристаллов YBa2Cu306+a; (см. рис. 5.9 в разделе 5.2) были произведены в рефрижераторе растворения Oxford TLM-400, позволяющем получить температуру до 30 мК.
В большей части исследований магнитное поле создавалось сверхпроводящим соленоидом с критическим полем 8 Тл. При измерениях в криостате растворения использовалась его криомагнитная система, позволяющая получить поле до 14 Тл. Исследования критического поля для монокристалла КгВаі_гВіОз (К1) были частично произведены в Лаборатории высоких магнитных нолей (г.Наймеген, Голландия) с использованием Биттеровского магнита в полях до 24 Тл. В этих измерениях температурный диапазон был ограничен
4.2 К.