Исследование эффекта пиннинга на магнитных частицах в высокотемпературных сверхпроводниках и композитах на основе MgB2

• Автор: Тогулев, Павел Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 102 с. : ил.

Введение
Глава 1. Пиннинг и магнитные дефекты в высокотемпературных сверхпроводниках И-го рода
Глава 2. Экспериментальная методика
Глава 3. Исследование эффектов пиннинга на магнитных частицах железа в монокристаллах В128г2СаСи208 и тонких пленках УВа2Си307.
3.1 Исследование пиннинга вихревых линий на магнитных частицах, в монокристалле В128г2СаСи208
3.2 Пиннинг вихревой решетки в составных структурах на основе УВа2Си307 и пленок содержащих магнитные частицы железа
Заключение к главе
Глава 4. Пиннинг в сверхпроводящих композитах на основе МдВ2
4.1 Приготовление композитов
4.2 Исследование влияния состава композита на температуру перехода в сверхпроводящее состояние
4.3 Исследование гистерезиса микроволнового поглощения и
эффекта пиннига в композитах МдВ2-"П, МдВ2-№ и МдВ2-Со
Заключение к главе
Заключение
Список авторской литературы
Список цитируемой литературы

ВВЕДЕНИЕ.
Одним из наиболее существенных барьеров для развития применений высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) и МдВ2, является низкая плотность критического тока этих материалов. И хотя было установлено, что монокристаллические образцы этих соединений характеризуются большими значениями плотности критического тока чем поликристаллические, тем не менее, с точки зрения приложений, максимальный интерес вызывают поликристаллические материалы, в силу их технологичности и простоты в изготовлении. Особенно это касается МдВ2, для которого разработана технология «порошок в трубе», успешно использующаяся для получения сверхпроводящих проволок [1]. При этом, важное значение приобретает проблема контакта между гранулами при формировании определенного сверхпроводящего элемента из сверхпроводящих частиц. С точки зрения проводящих свойств, межзеренные границы являются звеньями одной цепи, определяющей эффективность токового транспорта в поликристаллах. Межзеренные границы, являются тем слабым звеном, которое ограничивает токонесущие свойства этих материалов. Средний размер сверхпроводящих зерен составляет, как
правило, от 1 до 10 микрон. Сверхпроводящие зерна связаны между собой контактными областями, которые представляют собой тонкие, порядка нескольких ангстрем, слои. Именно эти слои являются тем узким местом, которое определяет малую величину плотности макроскопических токов в сверхпроводящих изделиях, изготовленных из поликристаллических сверхпроводящих материалов. Для их увеличения проводились работы по улучшению межзеренных связей и текстурированию, целью которых является создание параллельной ориентации базисных плоскостей зерен, для которых токонесущая способность максимальна. Так, для ВТСП материалов, достаточно высокие плотности критического тока в керамических образцах, были получены [2] на основе технологии частичного расплавления исходного материала с последующим медленным охлаждением. Полученные таким образом образцы, состояли из крупнозернистых, ориентированных поликристаллов, с практически идеально ориентированными слоями, параллельными базисной плоскости, со значениями плотности критического тока близкими к плотностям критического тока в монокристаллах. Как уже отмечалось, одним из перспективных материалов с точки зрения инженерных сверхпроводящих применений в области температур жидкого водорода (20-30 К), является МдВ2. Интересно отметить в этой связи, что развитие водородной энергетики, использующей различные

взаимодействия. Однако, очень быстро уменьшается с удалением вихря от дефекта. В то же время, сила пиннинга за счет магнитного взаимодействия остается почти неизменной, и определяется магнитными взаимодействием.
1.3. Магнитный пиннинг в ВТСП и МдВ2
Создание магнитных центров пиннинга на поверхности а, тем более, в объеме ВТСП и МдВ2 представляет собой сложную задачу. В ходе исследования возможности создания магнитных центров пиннинга в объеме ВТСП материалов было обнаружено, что влияние магнитных элементов, в первую очередь, зависит от типа замещаемого ими атома. Так, замена иттрия в УВа2Си307 на изоэлектронный элемент с большим магнитным моментом практически не повлияла на сверхпроводимость [37]. В то же время, замещение меди, в медь-кислородной плоскости, приводит к снижению температуры сверхпроводящего перехода [38]. Такие исследования были проведены на образцах УВа2(Си0.9Ао.1)з07, где А = Т1, Сг, Мп, Ре, Со, N1 При введении немагнитных Т, Сг или Мп наблюдалось некоторое уменьшение Тс до 75, 84 и 79 К, соответственно. Введение атомов обладающих магнитным моментом приводило к существенному снижению Тс; так введение никеля снижало температуру перехода в сверхпроводящее состояние до 66К, железа до 38К, кобальта до 21 К.