Пиннинг и динамика вихрей в кристалле YBa₂Cu₃O₇₋δ при ориентации магнитного поля в окрестности аb-плоскости: влияние точечных дефектов
Исследовано изменение силы пиннинга Fp при увеличении угла a ≡ < H, ab (a < 10°) в кристаллах с разной концентрацией точечных дефектов npd. При малых значениях концентрации npd сила Fp монотонно уменьшается с увеличением угла a. Однако зависимости Fp (a) становятся немонотонными при больших ко...
Saved in:
| Published in: | Физика низких температур |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2009
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/116883 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Пиннинг и динамика вихрей в кристалле YBa₂Cu₃O₇₋δ при ориентации магнитного поля в окрестности аb-плоскости: влияние точечных дефектов / Ю.Т. Петрусенко, А.В. Бондаренко // Физика низких температур. — 2009. — Т. 35, № 2. — С. 159-163. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-116883 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Петрусенко, Ю.Т. Бондаренко, А.В. 2017-05-17T19:54:19Z 2017-05-17T19:54:19Z 2009 Пиннинг и динамика вихрей в кристалле YBa₂Cu₃O₇₋δ при ориентации магнитного поля в окрестности аb-плоскости: влияние точечных дефектов / Ю.Т. Петрусенко, А.В. Бондаренко // Физика низких температур. — 2009. — Т. 35, № 2. — С. 159-163. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. PACS: 74.72.Bk, 74.25.На, 74.25.Qt https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/116883 Исследовано изменение силы пиннинга Fp при увеличении угла a ≡ < H, ab (a < 10°) в кристаллах с разной концентрацией точечных дефектов npd. При малых значениях концентрации npd сила Fp монотонно уменьшается с увеличением угла a. Однако зависимости Fp (a) становятся немонотонными при больших концентрациях npd. При этом величина угла amin, которой соответствует положение минимума на зависимостях Fp(a), уменьшается с увеличением концентрации npd. Показано, что сила пиннинга «pancake» вихрей существенно увеличивается, а сила пиннинга струн незначительно увеличивается с ростом концентрации npd. Дослідженo зміну сили пінінгу Fp при збільшенні кута a ≡ < H, ab (a < 10°) у кристалах з різною концентрацією точкових дефектів npd. При малих значеннях концентрації npd сила Fp монотонно зменшується при збільшенні кута . Але залежності стають немонотонними при великих концентраціях npd. При цьому величина кута min, якій відповідає положення мінімуму на залежностях Fp( ), зменшується при зростанні концентрації npd. Показано, що сила пінінгу «pancake» вихорів істотно збільшується, а сила пінінгу струн незначно збільшується при зростанні концентрації npd. Variation of the pinning force Fp with angle a ≡ < H, ab (a < 10°) is investigated in crystals with different concentrations of point defects npd. The force Fp monotonously decreases with increasing angle at low concentrations npd. However, the Fp(α) dependences become nonmonotonic at high concentrations npd. The value of angle min, to which corresponds the minimum in the Fp(a) dependence, decreases with increasing concentration npd. The pinning force of pancake vortices substantially increases, while the pinning force of strings slightly increases with concentration npd. ru Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України Физика низких температур Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная Пиннинг и динамика вихрей в кристалле YBa₂Cu₃O₇₋δ при ориентации магнитного поля в окрестности аb-плоскости: влияние точечных дефектов Pinning and dynamics of vortices in YBa₂Cu₃O₇₋δ crystal in magnetic field applied in vicinity of the ab plane: the effect of point defects Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Пиннинг и динамика вихрей в кристалле YBa₂Cu₃O₇₋δ при ориентации магнитного поля в окрестности аb-плоскости: влияние точечных дефектов |
| spellingShingle |
Пиннинг и динамика вихрей в кристалле YBa₂Cu₃O₇₋δ при ориентации магнитного поля в окрестности аb-плоскости: влияние точечных дефектов Петрусенко, Ю.Т. Бондаренко, А.В. Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная |
| title_short |
Пиннинг и динамика вихрей в кристалле YBa₂Cu₃O₇₋δ при ориентации магнитного поля в окрестности аb-плоскости: влияние точечных дефектов |
| title_full |
Пиннинг и динамика вихрей в кристалле YBa₂Cu₃O₇₋δ при ориентации магнитного поля в окрестности аb-плоскости: влияние точечных дефектов |
| title_fullStr |
Пиннинг и динамика вихрей в кристалле YBa₂Cu₃O₇₋δ при ориентации магнитного поля в окрестности аb-плоскости: влияние точечных дефектов |
| title_full_unstemmed |
Пиннинг и динамика вихрей в кристалле YBa₂Cu₃O₇₋δ при ориентации магнитного поля в окрестности аb-плоскости: влияние точечных дефектов |
| title_sort |
пиннинг и динамика вихрей в кристалле yba₂cu₃o₇₋δ при ориентации магнитного поля в окрестности аb-плоскости: влияние точечных дефектов |
| author |
Петрусенко, Ю.Т. Бондаренко, А.В. |
| author_facet |
Петрусенко, Ю.Т. Бондаренко, А.В. |
| topic |
Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная |
| topic_facet |
Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная |
| publishDate |
2009 |
| language |
Russian |
| container_title |
Физика низких температур |
| publisher |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Pinning and dynamics of vortices in YBa₂Cu₃O₇₋δ crystal in magnetic field applied in vicinity of the ab plane: the effect of point defects |
| description |
Исследовано изменение силы пиннинга Fp при увеличении угла a ≡ < H, ab (a < 10°) в кристаллах с разной концентрацией точечных дефектов npd. При малых значениях концентрации npd сила Fp монотонно уменьшается с увеличением угла a. Однако зависимости Fp (a) становятся немонотонными при больших концентрациях npd. При этом величина угла amin, которой соответствует положение минимума на зависимостях Fp(a), уменьшается с увеличением концентрации npd. Показано, что сила пиннинга «pancake» вихрей существенно увеличивается, а сила пиннинга струн незначительно увеличивается с ростом концентрации npd.
Дослідженo зміну сили пінінгу Fp при збільшенні кута a ≡ < H, ab (a < 10°) у кристалах з різною
концентрацією точкових дефектів npd. При малих значеннях концентрації npd сила Fp монотонно зменшується при збільшенні кута . Але залежності стають немонотонними при великих концентраціях
npd. При цьому величина кута min, якій відповідає положення мінімуму на залежностях Fp( ), зменшується при зростанні концентрації npd. Показано, що сила пінінгу «pancake» вихорів істотно
збільшується, а сила пінінгу струн незначно збільшується при зростанні концентрації npd.
Variation of the pinning force Fp with angle
a ≡ < H, ab (a < 10°) is investigated in crystals
with different concentrations of point defects npd.
The force Fp monotonously decreases with
increasing angle at low concentrations npd. However,
the Fp(α) dependences become nonmonotonic
at high concentrations npd. The value of angle
min, to which corresponds the minimum in the
Fp(a) dependence, decreases with increasing concentration
npd. The pinning force of pancake vortices
substantially increases, while the pinning force
of strings slightly increases with concentration npd.
|
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/116883 |
| citation_txt |
Пиннинг и динамика вихрей в кристалле YBa₂Cu₃O₇₋δ при ориентации магнитного поля в окрестности аb-плоскости: влияние точечных дефектов / Ю.Т. Петрусенко, А.В. Бондаренко // Физика низких температур. — 2009. — Т. 35, № 2. — С. 159-163. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT petrusenkoût pinningidinamikavihreivkristalleyba2cu3o7δpriorientaciimagnitnogopolâvokrestnostiabploskostivliânietočečnyhdefektov AT bondarenkoav pinningidinamikavihreivkristalleyba2cu3o7δpriorientaciimagnitnogopolâvokrestnostiabploskostivliânietočečnyhdefektov AT petrusenkoût pinninganddynamicsofvorticesinyba2cu3o7δcrystalinmagneticfieldappliedinvicinityoftheabplanetheeffectofpointdefects AT bondarenkoav pinninganddynamicsofvorticesinyba2cu3o7δcrystalinmagneticfieldappliedinvicinityoftheabplanetheeffectofpointdefects |
| first_indexed |
2025-11-27T03:07:57Z |
| last_indexed |
2025-11-27T03:07:57Z |
| _version_ |
1850796089523830784 |
| fulltext |
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2009, ò. 35, ¹ 2, ñ. 159–163
Ïèííèíã è äèíàìèêà âèõðåé â êðèñòàëëå YBa2Cu3O7–δ
ïðè îðèåíòàöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ â îêðåñòíîñòè
ab-ïëîñêîñòè: âëèÿíèå òî÷å÷íûõ äåôåêòîâ
Þ.Ò. Ïåòðóñåíêî
Íàöèîíàëüíûé íàó÷íûé öåíòð «Õàðüêîâñêèé ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò»
óë. Àêàäåìè÷åñêàÿ, 1, ã. Õàðüêîâ, 61108, Óêðàèíà
E-mail: petrusenko@kipt.kharkov.ua
À.Â. Áîíäàðåíêî
Óêðàèíñêàÿ ãîñóäàðñòâåííàÿ àêàäåìèÿ æåëåçíîäîðîæíîãî òðàíñïîðòà, ïë. Ôåéåðáàõà 7, ã. Õàðüêîâ, 61050, Óêðàèíà
Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 16 èþëÿ 2008 ã., ïîñëå ïåðåðàáîòêè 8 îêòÿáðÿ 2008 ã.
Èññëåäîâàíî èçìåíåíèå ñèëû ïèííèíãà Fp ïðè óâåëè÷åíèè óãëà ≡ ∠H, ab (α < 10°) â êðèñòàëëàõ
ñ ðàçíîé êîíöåíòðàöèåé òî÷å÷íûõ äåôåêòîâ npd. Ïðè ìàëûõ çíà÷åíèÿõ êîíöåíòðàöèè npd ñèëà Fp ìî-
íîòîííî óìåíüøàåòñÿ ñ óâåëè÷åíèåì óãëà . Îäíàêî çàâèñèìîñòè Fp( ) ñòàíîâÿòñÿ íåìîíîòîííûìè
ïðè áîëüøèõ êîíöåíòðàöèÿõ npd. Ïðè ýòîì âåëè÷èíà óãëà min, êîòîðîé ñîîòâåòñòâóåò ïîëîæåíèå ìè-
íèìóìà íà çàâèñèìîñòÿõ Fp( ), óìåíüøàåòñÿ ñ óâåëè÷åíèåì êîíöåíòðàöèè npd. Ïîêàçàíî, ÷òî ñèëà
ïèííèíãà «pancake» âèõðåé ñóùåñòâåííî óâåëè÷èâàåòñÿ, à ñèëà ïèííèíãà ñòðóí íåçíà÷èòåëüíî óâåëè-
÷èâàåòñÿ ñ ðîñòîì êîíöåíòðàöèè npd.
Äîñë³äæåío çì³íó ñèëè ï³í³íãó Fp ïðè çá³ëüøåíí³ êóòà ≡ ∠H, ab (α < 10°) ó êðèñòàëàõ ç ð³çíîþ
êîíöåíòðàö³ºþ òî÷êîâèõ äåôåêò³â npd. Ïðè ìàëèõ çíà÷åííÿõ êîíöåíòðàö³¿ npd ñèëà Fp ìîíîòîííî çìåí-
øóºòüñÿ ïðè çá³ëüøåíí³ êóòà . Àëå çàëåæíîñò³ ñòàþòü íåìîíîòîííèìè ïðè âåëèêèõ êîíöåíòðàö³ÿõ
npd. Ïðè öüîìó âåëè÷èíà êóòà min, ÿê³é â³äïîâ³äຠïîëîæåííÿ ì³í³ìóìó íà çàëåæíîñòÿõ Fp( ), çìåí-
øóºòüñÿ ïðè çðîñòàíí³ êîíöåíòðàö³¿ npd. Ïîêàçàíî, ùî ñèëà ï³í³íãó «pancake» âèõîð³â ³ñòîòíî
çá³ëüøóºòüñÿ, à ñèëà ï³í³íãó ñòðóí íåçíà÷íî çá³ëüøóºòüñÿ ïðè çðîñòàíí³ êîíöåíòðàö³¿ npd.
PACS: 74.72.Bk Êóïðàòû íà îñíîâå Y;
74.25.Ha Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà;
74.25.Qt Âèõðåâûå ðåøåòêè, ïèííèíã ïîòîêà, ïîëçó÷åñòü ïîòîêà.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ñèëà ïèííèíãà, òî÷å÷íûå äåôåêòû, ìàãíèòíîå ïîëå.
Ñîáñòâåííûé ïèííèíã, êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç
ãëàâíûõ ïðîÿâëåíèé ñëîèñòîé ñòðóêòóðû ÂÒÑÏ ìàòå-
ðèàëîâ, áûë ïðåäìåòîì ìíîãî÷èñëåííûõ òåîðåòè÷åñ-
êèõ è ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé. Îáçîð òåîðå-
òè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé ñëîæíûõ âèõðåâûõ ñòðóêòóð,
îáóñëîâëåííûõ ñîáñòâåííûì ïèííèíãîì, à òàêæå ïèí-
íèíã è äèíàìèêà ýòèõ ñòðóêòóð ïðè ïðèâåäåííîé òåì-
ïåðàòóðå t = T/Tc äàåòñÿ â ðàáîòå [1]. Âèõðåâàÿ ñòðóê-
òóðà çàâèñèò îò ïàðàìåòðà àíèçîòðîïèè , îò óãëà ≡
≡ ∠B, ab è îò îòíîøåíèÿ d/ c(t), ãäå c(t) = c(0)(1 –
– t)
–1/2
, c(0) ≅ 3 � — äëèíà êîãåðåíòíîñòè âäîëü îñè
ñ, è d ≅ 12 � — ìåæñëîåâîå ðàññòîÿíèå. Â ìàãíèòíîì
ïîëå H || ab è ïðè óãëàõ > 1 ≈ arctg (d/ ) ðåàëèçóåòñÿ
ñòðóêòóðà ïðÿìîëèíåéíûõ âèõðåé. Îäíàêî ïðè óãëàõ
< 1 ≈ arctg (d/ ) ïðÿìîëèíåéíûå âèõðè ïðåîáðàçó-
þòñÿ â çèãçàãîîáðàçíûå íèòè, êîòîðûå îêîí÷àòåëüíî
ôîðìèðóþòñÿ ïðè óãëàõ < 2 ≈ arctg . Çèãçàãîîáðàç-
íàÿ ñòðóêòóðà ñîñòîèò èç âèõðåâûõ ñòðóí, îðèåíòè-
ðîâàííûõ âäîëü ab-ïëîñêîñòè, êîòîðûå ñîåäèíåíû
«pancake» âèõðÿìè, ò.å. âèõðåâûìè ôðàãìåíòàìè,
ïðîíèçûâàþùèìè ab-ïëîñêîñòè. Ïèííèíã «pancake»
âèõðåé îïðåäåëÿåòñÿ èõ âçàèìîäåéñòâèåì ñ äåôåêòà-
ìè ñòðóêòóðû. Ïðèðîäà ïèííèíãà «ñòðóí» çàâèñèò îò
îðèåíòàöèè ñèëû Ëîðåíöà FL = j × B. Ïðè îðèåíòàöèè
ñèëû FL âäîëü ab-ïëîñêîñòè îíà îïðåäåëÿåòñÿ âçàèìî-
äåéñòâèåì ñ äåôåêòàìè ñòðóêòóðû. Îäíàêî êîãäà ñèëà
� Þ.Ò. Ïåòðóñåíêî, À.Â. Áîíäàðåíêî, 2009
Ëîðåíöà íàïðàâëåíà âäîëü îñè ñ, ñèëà ïèííèíãà êî-
íå÷íà äàæå â îòñóòñòâèå êàêèõ-ëèáî äåôåêòîâ ñòðóê-
òóðû áëàãîäàðÿ íàëè÷èþ ñîáñòâåííûõ áàðüåðîâ ïèí-
íèíãà Uint [2], îáóñëîâëåííûõ ìîäóëÿöèåé ñâåðõïðî-
âîäÿùåãî ïàðàìåòðà ïîðÿäêà âäîëü ñ-îñè.
Ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ ñîáñòâåííîãî
ïèííèíãà â ìîíîêðèñòàëëè÷åñêèõ îáðàçöàõ ñâåðõïðî-
âîäíèêà YBa2Cu3O7–δ ïðîâîäèëè ïðè òîêå j || ab è â
ïîëå H ⊥ j [3–6]. Ïðè òàêîé ãåîìåòðèè èçìåðåíèé ñèëà
Ëîðåíöà âîçäåéñòâóåò íà ñòðóíû âäîëü ñ-îñè, à «pan-
cake» âèõðè, êîòîðûå íåñóò êîìïîíåíòó ìàãíèòíîãî
ïîëÿ âäîëü ýòîé îñè, ìîãóò äâèãàòüñÿ âäîëü ab-ïëîñ-
êîñòè. Áûëî îáíàðóæåíî, ÷òî ïðè óãëàõ < 15° òîê
ñðûâà JE, îïðåäåëÿåìûé ïî óðîâíþ ýëåêòðè÷åñêîãî
ïîëÿ E = const, óìåíüøàåòñÿ ïðè óâåëè÷åíèè . Òàêîå
ïîâåäåíèå èíòåðïðåòèðîâàëè ñèëüíûì ñîáñòâåííûì
ïèííèíãîì ñòðóí è ñëàáûì ïèííèíãîì «pancake» âèõ-
ðåé, òîê äåïèííèíãà êîòîðûõ óâåëè÷èâàåòñÿ ñ óìåíü-
øåíèåì êàê Jpc( ) ∝ 1/ [1].
Íàøè èññëåäîâàíèÿ ìîòèâèðóþòñÿ ñëåäóþùèìè
íàáëþäåíèÿìè. Â ðàáîòàõ [3–5] íàáëþäàëè óìåíüøå-
íèå òîêà JE ïðè óâåëè÷åíèè óãëà êàê â ñëàáûõ, òàê è
â ñèëüíûõ ìàãíèòíûõ ïîëÿõ. Îäíàêî â íåêîòîðûõ ìî-
íîêðèñòàëëè÷åñêèõ îáðàçöàõ óìåíüøåíèå òîêà JE ïðè
óâåëè÷åíèè óãëà íàáëþäàåòñÿ òîëüêî â ñëàáûõ ìàã-
íèòíûõ ïîëÿõ, à â ñèëüíûõ ïîëÿõ òîê JE óâåëè÷èâà-
åòñÿ ñ óãëîì [6]. Ýòî îòëè÷èå ìîæåò áûòü âûçâàíî
ðàçíîé êîíöåíòðàöèåé ñòðóêòóðíûõ äåôåêòîâ â èññëå-
äîâàííûõ êðèñòàëëàõ. Öåëü íàñòîÿùåé ðàáîòû — âû-
ÿñíåíèå âëèÿíèÿ êîíöåíòðàöèè òî÷å÷íûõ äåôåêòîâ
npd íà ýâîëþöèþ ñèëû ïèííèíãà â ìàãíèòíûõ ïîëÿõ,
íàêëîííûõ ê ab-ïëîñêîñòè ïîä óãëîì 10°.
È ç ì å ð å í è ÿ ï ð î â îä è ë è í à ì î í î ê ð è ñ ò à ë ë å
YBa2Cu3O7–δ ñ êðèòè÷åñêîé òåìïåðàòóðîé Tc = 93,3 Ê
è ΔTc = 0,3 Ê. Òðàíñïîðòíûé òîê áûë ïàðàëëåëåí
ab-ïëîñêîñòè. Âîëüò-àìïåðíûå õàðàêòåðèñòèêè E(J)
èçìåðÿëè â ìàãíèòíîì ïîëå H ⊥ j ïðè ðàçíûõ óãëàõ ñ
ðàçðåøåíèåì Δ ≅ 0,05°. Ñòàáèëüíîñòü òåìïåðàòóðû
áûëà ëó÷øå 5 ìÊ, à èçìåðåíèÿ â íîðìàëüíîì ñîñòîÿ-
íèè ïîêàçàëè, ÷òî ïåðåãðåâ îáðàçöîâ ïðè íàèâûñøåì
óðîâíå äèññèïàöèè 50 ìêÂò íå ïðåâûøàë 10 ìÊ. Äî-
ïîëíèòåëüíûå äåôåêòû òèïà «âàêàíñèÿ–ìåæäîóçëèå»
ââîäèëè ïóòåì îáëó÷åíèÿ ýëåêòðîíàìè ýíåðãèåé
2,5 Ìý ïðè T < 10 Ê. Ïîñëå îáëó÷åíèÿ äîçàìè =
= 10
18
, 2⋅10
18
è 3⋅10
18
1/cì
2
çàâèñèìîñòè E(J) èçìåðÿ-
ëè áåç îòîãðåâà îáðàçöîâ âûøå 110 Ê, ÷òî èñêëþ÷à-
ëî àííèãèëÿöèþ èëè êëàñòåðèçàöèþ äåôåêòîâ. Äîçå
îáëó÷åíèÿ 10
18
1/cì
2
ñîîòâåòñòâóåò óñðåäíåííàÿ ïî
âñåì ïîäðåøåòêàì êîíöåíòðàöèÿ äåôåêòîâ 10
–4
ñìå-
ùåíèé/àòîì [7].
Íà ðèñ. 1 ïîêàçàíà òîêîâàÿ çàâèñèìîñòü ýëåêòðè-
÷åñêîãî ïîëÿ Å è äèíàìè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ d ≡
≡ dE/dJ, íîðìèðîâàííîãî íà ñîïðîòèâëåíèå âÿçêîãî
òå÷åíèÿ ff( ) = NB/Bc2( ), ãäå N — ñîïðîòèâëåíèå
â íîðìàëüíîì ñîñòîÿíèè, Bc2( ) = Bc
c
2 / εα — âòîðîå
êðèòè÷åñêîå ïîëå, α = ( 2 cos2 + sin2 )1/2 — ôóíê-
öèÿ àíèçîòðîïèè, ≈ 1/6 — ïàðàìåòð àíèçîòðîïèè, è
Bc
c
2 = 2,5(Òñ – Ò) Të [8] — âòîðîå êðèòè÷åñêîå ïîëå
ïðè H || c. Ïðè α ≠ 0 ïîëå Å áûñòðî (ýêñïîíåíöèàëüíî)
óâåëè÷èâàåòñÿ ñ òîêîì ïðè ìàëûõ âåëè÷èíàõ J, â òî
âðåìÿ êàê ïðè áîëüøèõ òîêàõ ïîëå Å óâåëè÷èâàåòñÿ ñ
ðîñòîì J ïî ñòåïåííîìó çàêîíó. Ýòî îòðàæàåòñÿ â íà-
ëè÷èè äâóõ âåòâåé íà çàâèñèìîñòÿõ d(J). Ïåðåñå÷å-
íèå ýòèõ âåòâåé, êîòîðîå ïîêàçàíî ïóíêòèðíûìè ëè-
íèÿìè íà ðèñ. 1,á,ã, îïðåäåëÿåò òîê êðîññîâåðà Jcr. Äëÿ
óãëîâ ≥ 6,4° òîê Jcr ñîîòâåòñòâóåò ïåðåõîäó îò òåðìè-
÷åñêè àêòèâèðóåìîãî êðèïà ïðè ìàëûõ òîêàõ, êîòîðûé
õàðàêòåðèçóåòñÿ âåëè÷èíîé îòíîøåíèÿ d/ρff < 1, ê ðå-
æèìó âÿçêîãî òå÷åíèÿ ïðè áîëüøèõ òîêàõ, ïðè ýòîì
d/ρff ≈ 1. Ïðè óãëàõ ≤ 4° âåëè÷èíà îòíîøåíèÿ d/ρff
â òî÷êå êðîññîâåðà ìåíüøå åäèíèöû è îíà óìåíüøàåò-
ñÿ ñ óãëîì , à âåëè÷èíà òîêà Jcr óâåëè÷èâàåòñÿ ñ
óìåíüøåíèåì . Òàêîå ïîâåäåíèå ìîæíî îáúÿñíèòü
òåì, ÷òî ïðè óãëàõ ≤ 4° ôîðìèðóåòñÿ çèãçàãîîáðàç-
íàÿ ñòðóêòóðà âèõðåé, êîòîðàÿ ïîêàçàíà íà âñòàâêå
ðèñ. 1. Îáñóäèì ýòó âîçìîæíîñòü áîëåå ïîäðîáíî.
Ïåðâîíà÷àëüíî ïðåäïîëàãàëîñü [9], ÷òî ñòóïåí÷à-
òàÿ ñòðóêòóðà âèõðåâûõ íèòåé ôîðìèðóåòñÿ ïðè òåì-
ïåðàòóðàõ t < tcr, ãäå òåìïåðàòóðà êðîññîâåðà tcr îïðå-
äåëÿåòñÿ èç óñëîâèÿ ðàâåíñòâà d/ c(tcr) = 2, à ïðè
òåìïåðàòóðàõ t > tcr âèõðåâûå íèòè îñòàþòñÿ ïðÿìî-
ëèíåéíûìè äëÿ âñåõ óãëîâ . Äëÿ ñâåðõïðîâîäíèêà
YBa2Cu3O7 âåëè÷èíà tcr îöåíèâàåòñÿ ðàâíîé 0,9.
Îäíàêî ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ ïîêàçàëè,
÷òî âèõðè «÷óâñòâóþò» ñëîèñòóþ ñòðóêòóðó äàæå ïðè
òåìïåðàòóðå t = 0,99, êîòîðîé ñîîòâåòñòâóåò âåëè÷èíà
îòíîøåíèÿ d/ c(t) ≅ 1/3, õîòÿ ñòóïåí÷àòàÿ ñòðóêòóðà
ôîðìèðóåòñÿ â óçêîì èíòåðâàëå óãëîâ ≤ 0,5° [10]. Â
íàøèõ èçìåðåíèÿõ t ≅ 0,92, âåëè÷èíà îòíîøåíèÿ
d/ c(t) ≅ 1, è ïîýòîìó ôîðìèðîâàíèå ñòóïåí÷àòîé
ñòðóêòóðû â áîëåå øèðîêîé îáëàñòè óãëîâ, ≤ 4°,
ïðåäñòàâëÿåòñÿ âïîëíå ïðàâäîïîäîáíûì.
 èññëåäóåìîé ãåîìåòðèè ýêñïåðèìåíòà ñèëà Ëî-
ðåíöà, äåéñòâóþùàÿ íà «pancake» âèõðè, îðèåíòèðî-
âàíà âäîëü ñòðóí. Ïîýòîìó îíè ìîãóò äâèãàòüñÿ âäîëü
ab-ïëîñêîñòè, êàê ýòî ïîêàçàíî íà âñòàâêå ðèñ. 1,à, íå-
çàâèñèìî îò ñòðóí [1]. Òåîðåòè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ
[1] ïðåäñêàçûâàþò ðîñò òîêà äåïèííèíãà «pancake»
âèõðåé ñ óìåíüøåíèåì óãëà , Jpc ∝1/ . Íà âñòàâêå
ðèñ. 1,â ïîêàçàíà óãëîâàÿ çàâèñèìîñòü òîêà Jcr ïðè
óãëàõ < 4°, êîòîðàÿ ñîãëàñóåòñÿ ñ çàâèñèìîñòüþ,
ïðåäñêàçûâàåìîé òåîðèåé. Óìåíüøåíèå âåëè÷èíû îò-
íîøåíèÿ d/ρff â òî÷êå êðîññîâåðà, êîòîðîå íàáëþäà-
åòñÿ ïðè óìåíüøåíèè óãëà , îòðàæàåò óìåíüøåíèå
êîìïîíåíòû ìàãíèòíîãî ïîëÿ, îðèåíòèðîâàííîé âäîëü
îñè ñ. Äåéñòâèòåëüíî, «pancake» âèõðè íåñóò êîì-
ïîíåíòó ïîëÿ Bpc ≈ B sin α, è ñîïðîòèâëåíèå âÿçêî-
ìó òå÷åíèþ âèõðåé äàåòñÿ ñîîòíîøåíèåì pc ≈
160 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2009, ò. 35, ¹ 2
Þ.Ò. Ïåòðóñåíêî, À.Â. Áîíäàðåíêî
≈ N(B/Bc
c
2) sin . Êàê âèäíî íà âñòàâêå ðèñ. 1,ã, â òî÷-
êå êðîññîâåðà âåëè÷èíà îòíîøåíèÿ d/ pc ïðèáëèçè-
òåëüíî ðàâíà 1. Ïîýòîìó ìû ñ÷èòàåì, ÷òî ïðè óãëàõ
< 4° òîê Jcr ñîîòâåòñòâóåò òîêó äåïèííèíãà «pan-
cake» âèõðåé. Òàêàÿ èíòåðïðåòàöèÿ ïðåäïîëàãàåò, ÷òî
ïðè òîêàõ J < Jcr ðåàëèçóåòñÿ òåðìè÷åñêèé êðèï
«pancake» âèõðåé, à ïðè òîêàõ J > Jcr ðåàëèçóåòñÿ èõ
âÿçêîå òå÷åíèå.
 îòñóòñòâèå òåðìè÷åñêè àêòèâèðóåìîãî êðèïà
ñòðóí äèíàìè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå ïðè òîêàõ J > Jcr
äîëæíî áûòü ïîñòîÿííî è ðàâíî ñîïðîòèâëåíèþ âÿç-
êîãî òå÷åíèÿ «pancake» âèõðåé. Îäíàêî, êàê âèäíî íà
ðèñ. 1,á,ã, äèíàìè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå óâåëè÷èâàåò-
ñÿ ñ ðîñòîì òîêà ïðè J > Jcr, ÷òî îòðàæàåò ðåàëèçàöèþ
òåðìè÷åñêè àêòèâèðóåìîãî êðèïà ñòðóí. Òîê äåïèí-
íèíãà âèõðåâûõ ñòðóí Jstr ìîæíî îïðåäåëèòü ïóòåì
ýêñòðàïîëÿöèè âåðõíåé âåòâè íîðìèðîâàííîãî äèíà-
ìè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ â çíà÷åíèå, ðàâíîå 1, êàê
ýòî ïîêàçàíî ïóíêòèðíûìè ëèíèÿìè íà ðèñ. 1,á,ã.
Âèäíî, ÷òî ïðè íåèçìåííîé êîíöåíòðàöèè òî÷å÷íûõ
äåôåêòîâ è ïðè óãëàõ ≤ 2,3° âåëè÷èíà òîêà Jstr íå çà-
âèñèò îò óãëà . Çíà÷åíèÿ òîêà Jstr â íåîáëó÷åííîì è
îáëó÷åííîì îáðàçöàõ ñîñòàâëÿþò 9,7 è 10,2 êÀ/ñì
2
ñîîòâåòñòâåííî, ò.å. òîê äåïèííèíãà âèõðåâûõ ñòðóí
ïîñëå îáëó÷åíèÿ óâåëè÷èâàåòñÿ íåçíà÷èòåëüíî (â 1,05
ðàçà).  ïðîòèâîïîëîæíîñòü ýòîìó âåëè÷èíà òîêà Jcr
óâåëè÷èâàåòñÿ ñóùåñòâåííî (ïðèáëèçèòåëüíî â 1,8
ðàçà). Ýòî îòëè÷èå îïðàâäàíî, ïîñêîëüêó ïèííèíã
«pancake» âèõðåé îïðåäåëÿåòñÿ âçàèìîäåéñòâèåì ñî
ñòðóêòóðíûìè äåôåêòàìè. Â èññëåäóåìîé ãåîìåòðèè
èçìåðåíèé ñèëà Ëîðåíöà, âîçäåéñòâóþùàÿ íà âèõðå-
âûå ñòðóíû, îðèåíòèðîâàíà âäîëü îñè ñ. Ïîýòîìó ïèí-
íèíã ñòðóí îïðåäåëÿåòñÿ êàê âçàèìîäåéñòâèåì ñî
ñòðóêòóðíûìè äåôåêòàìè, òàê è íàëè÷èåì ñîáñòâåí-
íûõ áàðüåðîâ ïèííèíãà, êîòîðûå îáóñëîâëåíû ìîäó-
ëÿöèåé ñâåðõïðîâîäÿùåãî ïàðàìåòðà ïîðÿäêà âäîëü
îñè ñ [2]. Íåçíà÷èòåëüíîå óâåëè÷åíèå òîêà Jstr ïîñëå
îáëó÷åíèÿ ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî ñîáñòâåííûé
ïèííèíã ñóùåñòâåííî ïðåâûøàåò ñèëó ïèííèíãà, îáó-
ñëîâëåííóþ âçàèìîäåéñòâèåì ñòðóí ñ òî÷å÷íûìè äå-
ôåêòàìè.
Íà ðèñ. 2 ïîêàçàíà óãëîâàÿ çàâèñèìîñòü òîêà ñðûâà
JE, êîòîðûé îïðåäåëÿëè ïî óðîâíþ íàïðÿæåíèÿ Å =
= 10
–5
Â/ñì. Äî îáëó÷åíèÿ òîê JE óìåíüøàåòñÿ ñ ðîñ-
òîì óãëà . Ïîñëå îáëó÷åíèÿ ýëåêòðîíàìè çàâèñè-
ìîñòü JE( ) ñòàíîâèòñÿ íåìîíîòîííîé, à óâåëè÷åíèå
äîçû îáëó÷åíèÿ ïðèâîäèò ê ñìåùåíèþ ïîëîæåíèÿ ìè-
íèìóìà min íà çàâèñèìîñòè JE( ) â îáëàñòü ìåíüøèõ
óãëîâ . Ðàíåå [6] óâåëè÷åíèå òîêà JE ñ óãëîì èíòåð-
ïðåòèðîâàëè â ðàìêàõ òåîðèè êîëëåêòèâíîãî ïèííèí-
ãà [1]. Ýòà òåîðèÿ ïðåäñêàçûâàåò óâåëè÷åíèå òîêà ïå-
ðåõîäà Jb îò êðèïà îäèíî÷íûõ âèõðåé ê êðèïó
âèõðåâûõ ñâÿçîê ñ ðîñòîì óãëà , ÷òî è ïðèâîäèò ê
óâåëè÷åíèþ èçìåðÿåìîãî òîêà JE.  ðàìêàõ ýòîé òåî-
Ïèííèíã è äèíàìèêà âèõðåé â êðèñòàëëå YBa2Cu3O7–δ
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2009, ò. 35, ¹ 2 161
10
–6
10
–5
10
–4
10
–3
10
–2
10
–6
10
–5
10
–4
10
–3
10
–2
10
–1
10
0
0,1
1
10
1 10
α, ãðàä
0
0 3,
0 4,
0 7,
1 4,
2 3,
4 0,
6 4,
10
à
E
,
Â
/ñ
ì
E
,
Â
/ñ
ì
â
10
3
10
4
10
–2
10
–1
10
0
ρ
ρ
d
p
c
/
J, êA/c
2
ì
J, À/ñì
2
ã
á
B
J
vpc
vstr
0
2
4
0 2 4
J p
c,
ê
À
/ñ
ì
2
1/ ãðàäα, –1
ρ
ρ
d
/
ff
ρ
ρ
d
/
ff
α
Ðèñ. 1. Òîêîâàÿ çàâèñèìîñòü ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ Å è
íîðìèðîâàííîãî äèíàìè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ d ≡
≡ (dE/dJ)/ ff( ) äî (a), (á) è ïîñëå (â), (ã) îáëó÷åíèÿ ýëåê-
òðîíàìè äîçîé 10
18
ñì
–2
. Èçìåðåíèÿ ïðîâîäèëè ïðè óãëàõ
, êîòîðûå óêàçàíû íà ðèñ. 1,à. Íà âñòàâêàõ ê ðèñóíêàì
ïîêàçàíû: ñòóïåí÷àòàÿ ñòðóêòóðà âèõðåâîé íèòè â íàêëîí-
íîì ïîëå; ñòðåëêàìè ïîêàçàíî íàïðàâëåíèå äâèæåíèÿ
«pancake» âèõðåé è ñòðóí (à); óãëîâàÿ çàâèñèìîñòü òîêà
äåïèííèíãà «pancake» âèõðåé äî (òåìíûå ñèìâîëû) è ïî-
ñëå (ñâåòëûå ñèìâîëû) îáëó÷åíèÿ ýëåêòðîíàìè äîçîé 10
18
ñì
–2
(â); òîêîâàÿ çàâèñèìîñòü äèíàìè÷åñêîãî ñîïðîòèâëå-
íèÿ, íîðìèðîâàííîãî íà ñîïðîòèâëåíèå âÿçêîãî òå÷åíèÿ
«pancake» âèõðåé, â íåîáëó÷åííîì êðèñòàëëå (ã).
ðèè íàáëþäàåìîå óìåíüøåíèå âåëè÷èíû min ïðè óâå-
ëè÷åíèè äîçû îáëó÷åíèÿ ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî
ïåðåõîä îò êðèïà îäèíî÷íûõ âèõðåé, êîòîðûé ðåàëè-
çóåòñÿ ïðè óãëàõ < min, ê êðèïó âèõðåâûõ ñâÿçîê
ïðè óãëàõ > min ñìåùàåòñÿ â îáëàñòü ìåíüøèõ
óãëîâ ïðè óâåëè÷åíèè êîíöåíòðàöèè äåôåêòîâ.
Àëüòåðíàòèâíûì îáúÿñíåíèåì óâåëè÷åíèÿ òîêà JE
ñ óãëîì ìîæåò áûòü ïåðåõîä îò óïîðÿäî÷åííîãî ñî-
ñòîÿíèÿ âèõðåâîé ðåøåòêè (ÂÐ), êîòîðîå ðåàëèçóåòñÿ
ïðè óãëàõ < min, ê íåóïîðÿäî÷åííîìó ñîñòîÿíèþ
ïðè óãëàõ > min. Ïðåäïîëàãàåòñÿ [11], ÷òî ïåðåõîä
ïîðÿäîê–áåñïîðÿäîê (ÏÁ) ðåàëèçóåòñÿ, åñëè ïîïåðå÷-
íûå äåôîðìàöèè âèõðåâûõ íèòåé u óäîâëåòâîðÿþò
êðèòåðèþ Ëèíäåìàíà, u c aL= 0, ãäå cL — ÷èñëî Ëèí-
äåìàíà, a B0 0≅ /Φ — ìåæâèõðåâîå ðàññòîÿíèå, è Φ0
— êâàíò ìàãíèòíîãî ïîòîêà. Ýòè äåôîðìàöèè ïðèâî-
äÿò ê óâåëè÷åíèþ óïðóãîé ýíåðãèè ÂÐ. Ïîýòîìó ÏÁ
ïåðåõîä ðåàëèçóåòñÿ â òîì ñëó÷àå, åñëè óâåëè÷åíèå
óïðóãîé ýíåðãèè Eel êîìïåíñèðóåòñÿ ýíåðãèåé ïèí-
íèíãà Ep. Ïðè ïèííèíãå íà òî÷å÷íûõ äåôåêòàõ ýíåð-
ãèÿ Ep íå çàâèñèò îò óãëà [1]. Îäíàêî óïðóãàÿ ýíåð-
ãèÿ óìåíüøàåòñÿ ñ ðîñòîì óãëà . Äåéñòâèòåëüíî, â
ðàìêàõ ìîäåëè ïîòåíöèàëà–êëåòêè óâåëè÷åíèå óïðó-
ãîé ýíåðãèè ÂÐ îïðåäåëÿåòñÿ óðàâíåíèåì [12]
E u L c u Llel = / +ε ( )2
66
2 , (1)
ãäå c66 — ìîäóëü ñäâèãà, l — ëèíåéíîå íàòÿæåíèå
âèõðåâîé íèòè, è L — ïðîäîëüíàÿ äëèíà äåôîðìèðî-
âàííîé âèõðåâîé íèòè. Â âûðàæåíèè (1) ïåðâîå ñëàãà-
åìîå ó÷èòûâàåò ýíåðãèþ èçãèáà ðàññìàòðèâàåìîãî
âèõðÿ, à âòîðîå — åãî âçàèìîäåéñòâèå ñ ïåðèîäè÷åñ-
êèì ïîòåíöèàëîì, ñîçäàâàåìûì îñòàëüíûìè âèõðÿìè.
Ìèíèìèçàöèÿ óïðóãîé ýíåðãèè ïî L îïðåäåëÿåò õà-
ðàêòåðíûé ðàçìåð ïðîäîëüíûõ èñêàæåíèé âèõðåâîé
íèòè L cl0 66= /ε , êîòîðûé ðàññìàòðèâàåòñÿ êàê ïðî-
äîëüíûé ðàçìåð óïðóãîé êëåòêè [12]. Ïîäñòàíîâêà L0
â óðàâíåíèå (1) äàåò âåëè÷èíó ýíåðãèè
E u clel = 2 2
66ε . (2)
Èçìåíåíèå ýòîé ýíåðãèè ñ óãëîì çàâèñèò îò îðèåí-
òàöèè ñìåùåíèé u. Åñëè ñìåùåíèÿ îðèåíòèðîâàíû
âäîëü ab-ïëîñêîñòè, òî óãëîâàÿ çàâèñèìîñòü ëèíåéíî-
ãî íàòÿæåíèÿ âèõðåâîé íèòè è ìîäóëÿ ñäâèãà ÂÐ äàþò-
ñÿ âûðàæåíèÿìè [1] ε ε ε εαl
|| = /2
0 è c c
66 66
3|| = εα , ãäå
ε πλ0 0
24= /( )Φ , c B a66 0
2
0 0
28 4= / = /Φ ( )πλ ε , è λ —
ãëóáèíà ïðîíèêíîâåíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Ìåæâèõðå-
âîå ðàññòîÿíèå âäîëü ab-ïëîñêîñòè ðàâíî a a
0 0
|| = / εα ,
à êðèòåðèþ Ëèíäåìàíà óäîâëåòâîðÿþò ñìåùåíèÿ
u c a c aL L
|| ||= = /
0 0 εα . Ïîäñòàíîâêà ïàðàìåòðîâ ε
l
||
,
c
66
||
è u || â óðàâíåíèå (2) äàåò ýíåðãèþ E c aLel
|| = 2
0 0εε ,
êîòîðàÿ íå çàâèñèò îò óãëà . Ïðè îðèåíòàöèè ñìåùå-
íèé u îò ab-ïëîñêîñòè, ò.å. âäîëü íàïðàâëåíèÿ âåêòîðà
B × (B × c), ëèíåéíîå íàòÿæåíèå âèõðåâîé íèòè è ìî-
äóëü ñäâèãà äàþòñÿ ñîîòíîøåíèÿìè [1] ε ε ε εαl
⊥ = /2
0
3
è c c66 66
⊥ = / εα . Ìåæâèõðåâîå ðàññòîÿíèå â ýòîì íà-
ïðàâëåíèè ðàâíî a a0 0
⊥ = εα , à êðèòåðèþ Ëèíäåìàíà
óäîâëåòâîðÿþò ñìåùåíèÿ u c a c aL L
⊥ ⊥= =0 0 εα .
Ïîäñòàíîâêà ïàðàìåòðîâ ε l
⊥ , c66
⊥ è u ⊥ â óðàâíåíèå (2)
äàåò ýíåðãèþ E c aLel
⊥ = /2
0 0ε ε εα , êîòîðàÿ óìåíüøàåòñÿ
ñ óâåëè÷åíèåì óãëà . Ïðè õàîòè÷íîì ðàñïðåäåëåíèè
öåíòðîâ ïèííèíãà ñìåùåíèÿ u ñîäåðæàò êàê ïàðàë-
ëåëüíóþ, òàê è ïåðïåíäèêóëÿðíóþ êîìïîíåíòó. Ïîý-
òîìó ñëåäóåò îæèäàòü, ÷òî óïðóãàÿ ýíåðãèÿ òàêèõ ñìå-
ùåíèé áóäåò óìåíüøàòüñÿ ïðè óâåëè÷åíèè
áëàãîäàðÿ óìåíüøåíèþ óïðóãîé ýíåðãèè, íåîáõîäè-
ìîé äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ ïåðïåíäèêóëÿðíîé êîìïîíåí-
òû ïîïåðå÷íûõ ñìåùåíèé. Ýòî çíà÷èò, ÷òî ïðè ìàëûõ
óãëàõ óâåëè÷åíèå óïðóãîé ýíåðãèè ìîæåò ïðåâû-
øàòü âåëè÷èíó ýíåðãèè ïèííèíãà è áóäåò ôîðìèðî-
âàòüñÿ óïîðÿäî÷åííîå ñîñòîÿíèå ÂÐ, à ïðè áîëüøèõ
óãëàõ ìîæåò âûïîëíÿòüñÿ ïðîòèâîïîëîæíîå ñîîòíî-
øåíèå, E E pel < , è áóäåò ôîðìèðîâàòüñÿ íåóïîðÿäî-
÷åííîå ñîñòîÿíèå ÂÐ.  ýòîì ñëó÷àå ïðè íåêîòîðîì
çíà÷åíèè óãëà α OD áóäåò ðåàëèçîâàí ÏÁ ïåðåõîä, à âå-
ëè÷èíà óãëà α OD áóäåò îïðåäåëÿòüñÿ ðàâåíñòâîì ýíåð-
ãèé E EOD p ODel ( ) ( )α α= .
Èçâåñòíî, ÷òî ïðè ïåðåõîäå îò óïîðÿäî÷åííîãî ñî-
ñòîÿíèÿ ÂÐ ê íåóïîðÿäî÷åííîìó ñîñòîÿíèþ ñèëà ïèí-
íèíãà óâåëè÷èâàåòñÿ, ÷òî âûçâàíî ðàçìåðíûì êðîññî-
âåðîì (ïåðåõîäîì îò 1D-ïèííèíãà óïîðÿäî÷åííîé ÂÐ
ê 3D-ïèííèíãó íåóïîðÿäî÷åííîé ÂÐ) [13], à òàêæå
ëó÷øåé àäàïòàöèåé íåóïîðÿäî÷åííûõ ÂÐ ê ëàíäøàô-
òó öåíòðîâ ïèííèíãà [14,15]. Â âûñîêîòåìïåðàòóðíûõ
ñâåðõïðîâîäíèêàõ óâåëè÷åíèå ñèëû ïèííèíãà ïðè ÏÁ
ïåðåõîäå íàáëþäàëè â ìîíîêðèñòàëëàõ BiSrCaCuO
[16] è YBa2Cu3O7–δ [17] ïðè óâåëè÷åíèè ìàãíèòíîãî
ïîëÿ, êîòîðîå ïðèâîäèò ê óìåíüøåíèþ óïðóãîé ýíåð-
ãèè, E Bel ∝ /1 . Â íàøèõ èçìåðåíèÿõ óìåíüøåíèå
óïðóãîé ýíåðãèè èíèöèèðóåòñÿ óâåëè÷åíèåì óãëà ,
162 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2009, ò. 35, ¹ 2
Þ.Ò. Ïåòðóñåíêî, À.Â. Áîíäàðåíêî
0 2 4 6 8 10
2
4
6
8
10
J
,
ê
À
/ñ
ì
E
2
α, ãðàä
Ðèñ. 2. Óãëîâàÿ çàâèñèìîñòü òîêà ñðûâà JE, îïðåäåëÿåìîãî
â ðåæèìå òåðìè÷åñêîãî êðèïà ïî íàïðÿæåíèþ 10
–5
Â/ñì,
äî îáëó÷åíèÿ (�) è ïîñëå îáëó÷åíèÿ êðèñòàëëà äîçàìè,
×10
18
ñì
–2
: 1 (�), 2 (�) è 3 (�).
êîòîðîå, ïî-âèäèìîìó, ïðèâîäèò ê ðåàëèçàöèè ÏÁ ïå-
ðåõîäà è, ñîîòâåòñòâåííî, ê óâåëè÷åíèþ ñèëû ïèííèí-
ãà.  ýòîì ñëó÷àå ïîëîæåíèå ìèíèìóìà íà çàâèñèìîñ-
òè J E ( )α ñîîòâåòñòâóåò óãëó α OD . Â ïîëüçó òàêîé
èíòåðïðåòàöèè ñâèäåòåëüñòâóåò óìåíüøåíèå âåëè÷è-
íû óãëà α min ïðè óâåëè÷åíèè êîíöåíòðàöèè òî÷å÷íûõ
äåôåêòîâ. Äåéñòâèòåëüíî, óâåëè÷åíèå npd ïðèâîäèò ê
ðîñòó ýíåðãèè ïèííèíãà, E np pd∝ /1 3, êîòîðàÿ ìîæåò
êîìïåíñèðîâàòü áîëüøèé ïðîèãðûø óïðóãîé ýíåðãèè
ÂÐ è, ñëåäîâàòåëüíî, ïðèâîäèòü ê ðåàëèçàöèè ÏÁ ïå-
ðåõîäà ïðè ìåíüøèõ çíà÷åíèÿõ óãëà .
 çàêëþ÷åíèå ìû èññëåäîâàëè ïèííèíã è äèíàìèêó
âèõðåé â îáëàñòè óãëîâ ≡ ∠B,ab, â êîòîðîé ðåà-
ëèçóåòñÿ ñòóïåí÷àòàÿ ñòðóêòóðà âèõðåâûõ íèòåé. Îá-
íàðóæåíî, ÷òî òîê äåïèííèíãà «pancake» âèõðåé Jpc
ñóùåñòâåííî óâåëè÷èâàåòñÿ, à òîê äåïèííèíãà ñòðóí
Jst íåçíà÷èòåëüíî óâåëè÷èâàåòñÿ ñ ðîñòîì êîíöåíòðà-
öèè òî÷å÷íûõ äåôåêòîâ. Ïîñëåäíåå îáñòîÿòåëüñòâî
îáúÿñíÿåòñÿ äîìèíèðóþùèì âêëàäîì ñîáñòâåííîãî
ïèííèíãà, êîòîðûé îáóñëîâëåí ñëîèñòîé ñòðóêòóðîé
ñâåðõïðîâîäíèêà. Ìû òàêæå îáíàðóæèëè, ÷òî ìîíî-
òîííîå óìåíüøåíèå òîêà ñðûâà JE ïðè óâåëè÷åíèè
óãëà , êîòîðîå íàáëþäàåòñÿ ïðè ìàëîé êîíöåíòðàöèè
äåôåêòîâ, ñìåíÿåòñÿ íåìîíîòîííîé çàâèñèìîñòüþ
JE( ) ïîñëå óâåëè÷åíèÿ êîíöåíòðàöèè òî÷å÷íûõ äå-
ôåêòîâ. Ïðè ýòîì óâåëè÷åíèå êîíöåíòðàöèè äåôåêòîâ
ïðèâîäèò ê ñìåùåíèþ ïîëîæåíèÿ ìèíèìóìà íà çàâè-
ñèìîñòè JE( ) â îáëàñòü ìåíüøèõ çíà÷åíèé óãëà .
Ýòè îñîáåííîñòè îáúÿñíÿþòñÿ ïåðåõîäîì ïîðÿäîê–
áåñïîðÿäîê â ÂÐ, êîòîðûé èíèöèèðóåòñÿ àíèçîòðîï-
íîé ñòðóêòóðîé ñâåðõïðîâîäíèêà.
1. G. Blatter, M.V. Feigel’man, V.B. Geshkenbein, A.I. Lar-
kin, and V.M. Vinokur, Rev. Mod. Phys. 66, 1125 (1994).
2. M. Tachiki and S. Takahashi, Solid State Commun. 70,
291 (1989).
3. V.F. Solovjov, V.M. Pan, and H.C. Freyhardt, Phys. Rev.
B50, 13724 (1994).
4. V.M. Pan, V.F. Solovjov, and H.C. Freyhardt, Physica
C279, 18 (1997).
5. A.V. Bondarenko, A.A. Prodan, M.A. Obolenskii, R.V.
Vovk, and T.R. Arouri, Fiz. Nizk. Temp. 27, 463 (2001).
6. A.V. Bondarenko, M.G. Revyakina, A.A. Prodan, M.A.
Obolenskii, R.V. Vovk, and T.R. Arouri, Fiz. Nizk. Temp.
27, 275 (2001).
7. A.V. Bondarenko, A.A. Prodan, Yu.T. Petrusenko, V.N.
Borisenko, F. Dworschak, and U. Dedek, Phys. Rev. B64,
092513 (2001).
8. D.E. Farrell, J.P. Rice, and D.M. Ginzberg, Phys. Rev.
Lett. 64, 1573 (1990).
9. T.K. Worthingtong, F. Holtzberg, and C.A. Field, Cryo-
genics 30, 417 (1990).
10. W.K. Kwok, U. Welp, V.M. Vinokur, S. Flesher, J. Dow-
ney, and G.W. Crabtree, Phys. Rev. Lett. 67, 390 (1991).
11. D. Ertas and D.R. Nelson, Physica C272, 79 (1996).
12. V. Vinokur, B. Khaikovich, E. Zeldov, M. Konczykow-
ski, R.A. Doyle, and P.H. Kes, Physica C295, 209 (1999).
13. R. Wodenweber and P.H. Kes, Phys. Rev. B34, 494
(1986); E.H. Brandt, Phys. Rev. B34, 6514 (1986).
14. M. Gingras and D. Huse, Phys. Rev. B53, 15193 (1996).
15. T. Giamarchi and P. Le Doussal, Phys. Rev. B55, 6577
(1997).
16. B. Khaikovich, E. Zeldov, D. Majer, T.W. Li, P.H. Kes,
and M. Konczykovski, Phys. Rev. Lett. 76, 2555 (1996).
17. K. Shibata, T. Nishizaki, M. Maki, and N. Kobayashi,
Phys. Rev. B72, 014525 (2005).
Pinning and dynamics of vortices in
YBa2Cu3O7–δ crystal in magnetic field applied
in vicinity of the ab plane: the effect of point
defects
Yu.T. Petrusenko and A.V. Bondarenko
Variation of the pinning force Fp with angle
≡ ∠H,ab (α < 10°) is investigated in crystals
with different concentrations of point defects npd.
The force Fp monotonously decreases with
increasing angle at low concentrations npd. How-
ever, the Fp(α) dependences become nonmonotonic
at high concentrations npd. The value of angle
min, to which corresponds the minimum in the
Fp( ) dependence, decreases with increasing con-
centration npd. The pinning force of pancake vorti-
ces substantially increases, while the pinning force
of strings slightly increases with concentration npd.
PACS: 74.72.Bk Y-based cuprates;
74.25.Ha Magnetic properties;
74.25.Qt Vortex lattices, flux pinning,
flux creep.
Keywords: pinning force, point deffects, magnetic
field.
Ïèííèíã è äèíàìèêà âèõðåé â êðèñòàëëå YBa2Cu3O7–δ
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2009, ò. 35, ¹ 2 163
|