Эффект Воллебена в YRh₄B₄
Впервые в сверхпроводнике YRh₄B₄ в магнитном поле H = 10 Э обнаружен эффект Воллебена (появление положительного отклика на температурной зависимости намагниченности в сверхпроводящем со-стоянии при измерениях в режиме FC). В магнитном поле 20 Э положительный сигнал исчезает и появляется диамагнитный...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Физика низких температур |
|---|---|
| Дата: | 2013 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2013
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/118653 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Эффект Воллебена в YRh₄B₄ / А.В. Терехов // Физика низких температур. — 2013. — Т. 39, № 7. — С. 827–829. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-118653 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Терехов, А.В. 2017-05-30T18:43:54Z 2017-05-30T18:43:54Z 2013 Эффект Воллебена в YRh₄B₄ / А.В. Терехов // Физика низких температур. — 2013. — Т. 39, № 7. — С. 827–829. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 74.70.Ad https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/118653 Впервые в сверхпроводнике YRh₄B₄ в магнитном поле H = 10 Э обнаружен эффект Воллебена (появление положительного отклика на температурной зависимости намагниченности в сверхпроводящем со-стоянии при измерениях в режиме FC). В магнитном поле 20 Э положительный сигнал исчезает и появляется диамагнитный отклик, величина которого с ростом магнитного поля увеличивается. Вперше в надпровіднику YRh₄B₄ в магнітному полі H = 10 Е виявлено ефект Воллебена (поява позитивного відгуку на температурній залежності намагніченості в надпровідному стані при вимірюваннях в режимі FC). В магнітному полі 20 Е позитивний сигнал зникає і з'являється діамагнітний відгук, величина якого із зростанням магнітного поля збільшується. The Wohlleben effect (the positive response in the superconducting state while measuring the temperature dependence of magnetization in the FC mode) was revealed in the superconductor YRh₄B₄ at H = 10 Oe. The positive response disappears in the magnetic field of 20 Oe and a diamagnetic signal appears. Its magnitude increases with magnetic field. Автор выражает благодарность профессору А. За-лескому (заведующему отделом Низких температур и сверхпроводимости, Институт низких температур и структурных исследований, Вроцлав, Польша) за со-действие в проведении эксперимента и д.ф.-м.н. Е.П. Хлыбову (Институт физики высоких давлений, Троицк, Россия) за предоставленный образец и полезные обсуждения и замечания. ru Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України Физика низких температур Кpаткие сообщения Эффект Воллебена в YRh₄B₄ Wohlleben effect in YRh₄B₄ Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Эффект Воллебена в YRh₄B₄ |
| spellingShingle |
Эффект Воллебена в YRh₄B₄ Терехов, А.В. Кpаткие сообщения |
| title_short |
Эффект Воллебена в YRh₄B₄ |
| title_full |
Эффект Воллебена в YRh₄B₄ |
| title_fullStr |
Эффект Воллебена в YRh₄B₄ |
| title_full_unstemmed |
Эффект Воллебена в YRh₄B₄ |
| title_sort |
эффект воллебена в yrh₄b₄ |
| author |
Терехов, А.В. |
| author_facet |
Терехов, А.В. |
| topic |
Кpаткие сообщения |
| topic_facet |
Кpаткие сообщения |
| publishDate |
2013 |
| language |
Russian |
| container_title |
Физика низких температур |
| publisher |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Wohlleben effect in YRh₄B₄ |
| description |
Впервые в сверхпроводнике YRh₄B₄ в магнитном поле H = 10 Э обнаружен эффект Воллебена (появление положительного отклика на температурной зависимости намагниченности в сверхпроводящем со-стоянии при измерениях в режиме FC). В магнитном поле 20 Э положительный сигнал исчезает и появляется диамагнитный отклик, величина которого с ростом магнитного поля увеличивается.
Вперше в надпровіднику YRh₄B₄ в магнітному полі H = 10 Е виявлено ефект Воллебена (поява позитивного відгуку на температурній залежності намагніченості в надпровідному стані при вимірюваннях в режимі FC). В магнітному полі 20 Е позитивний сигнал зникає і з'являється діамагнітний відгук, величина якого із зростанням магнітного поля збільшується.
The Wohlleben effect (the positive response in the superconducting state while measuring the temperature dependence of magnetization in the FC mode) was revealed in the superconductor YRh₄B₄ at H = 10 Oe. The positive response disappears in the magnetic field of 20 Oe and a diamagnetic signal appears. Its magnitude increases with magnetic field.
|
| issn |
0132-6414 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/118653 |
| citation_txt |
Эффект Воллебена в YRh₄B₄ / А.В. Терехов // Физика низких температур. — 2013. — Т. 39, № 7. — С. 827–829. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT terehovav éffektvollebenavyrh4b4 AT terehovav wohllebeneffectinyrh4b4 |
| first_indexed |
2025-11-26T09:52:41Z |
| last_indexed |
2025-11-26T09:52:41Z |
| _version_ |
1850618213557075968 |
| fulltext |
Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2013, т. 39, № 7, c. 827–829
Краткие сообщения
Эффект Воллебена в YRh4B4
А.В. Терехов
Физико-технический институт низких температур им. Б.И. Веркина НАН Украины
пр. Ленина, 47, г. Харьков, 61103, Украина
E-mail: terekhov1977@yandex.ru
Международная лаборатория сильных магнитных полей и низких температур
ул. Гайовицкая, 95, г. Вроцлав, 53-421, Польша
W. Trzebiatowski Institute for Low Temperatures & Structure Research PAS
P.O. Box 1410, 50-950, Wroclaw, Poland
Статья поступила в редакцию 1 марта 2013 г.
Впервые в сверхпроводнике YRh4B4 в магнитном поле H = 10 Э обнаружен эффект Воллебена (появ-
ление положительного отклика на температурной зависимости намагниченности в сверхпроводящем со-
стоянии при измерениях в режиме FC). В магнитном поле 20 Э положительный сигнал исчезает и появ-
ляется диамагнитный отклик, величина которого с ростом магнитного поля увеличивается.
Вперше в надпровіднику YRh4B4 в магнітному полі H = 10 Е виявлено ефект Воллебена (поява пози-
тивного відгуку на температурній залежності намагніченості в надпровідному стані при вимірюваннях в
режимі FC). В магнітному полі 20 Е позитивний сигнал зникає і з'являється діамагнітний відгук, величи-
на якого із зростанням магнітного поля збільшується.
PACS: 74.70.Ad Металлы, сплавы и бинарные соединения.
Ключевые слова: сверхпроводимость, эффект Воллебена.
Эффект Воллебена (ВЭ) является довольно инте-
ресным и все еще недостаточно хорошо изученным
явлением в сверхпроводниках. Впервые он был обна-
ружен в висмутовой ВТСП керамике в виде положи-
тельного отклика при измерении намагниченности или
магнитной восприимчивости ниже температуры пере-
хода в сверхпроводящее состояние, когда эксперимент
проводился в режиме FC (охлаждение в постоянном
магнитном поле) [1–3]. Позже ВЭ наблюдался и в дру-
гих типах немагнитных сверхпроводников, например в
Nb [4] или MgB2 [5].
К настоящему времени предложено несколько ме-
ханизмов [6], с помощью которых их авторы пытают-
ся объяснить физическую природу ВЭ, однако одно-
значного ответа на этот вопрос пока нет. Как нам
представляется, стоит упомянуть два альтернативных
механизма, которые наиболее часто используются для
объяснения появления парамагнитного сигнала в сверх-
проводящей области: наличие в образцах отрицательной
джозефсоновской связи между сверхпроводящими гра-
нулами (π-контакты) [6–9] и менее экзотический, свя-
занный с захватом магнитного потока [6,10,11]. С рос-
том поля, как правило, ВЭ уменьшается, хотя иногда
наблюдается и противоположный эффект [6].
Недавно ВЭ был обнаружен нами в магнитных сверх-
проводниках Dy1–хYхRh4B4 (x = 0,2; 0,3; 0,4 и 0,6) [12].
Особенностью данных соединений является то, что с
появлением сверхпроводимости магнитное упорядоче-
ние (ферримагнетизм) не исчезает, а сосуществует с ней
вплоть до самых низких температур, доступных в экс-
перименте (~ 0,5 К) [13,14]. Мы предположили, что
внутренний магнетизм данных соединений может иг-
рать существенную роль в возникновении ВЭ. В связи с
этим интерес представляет вопрос наличия или отсутст-
вия данного явления в изоструктурных немагнитных
соединениях. Цель данной работы — исследование по-
ведения температурных зависимостей магнитного мо-
мента немагнитного соединения YRh4B4 в полях до
50 Э в режимах FC и ZFC.
Образец YRh4B4 синтезирован в камере высокого
давления в условиях квазигидростатического сжатия
при давлении 8 ГПа. Согласно данным рентгенографи-
© А.В. Терехов, 2013
mailto:terekhov1977@yandex.ru
А.В. Терехов
ческих исследований, материал имел тетрагональную
объемно-центрированную кристаллическую структуру
перовскитного типа LuRu4B4 [15]. Намагниченность
(М) образца измерялась в режимах FC (охлаждение в
магнитном поле) и ZFC (охлаждение в нулевом поле и
отогрев в магнитном поле) с помощью вставки с виб-
рационным магнитометром на базе автоматизирован-
ного комплекса Quantum Design PPMS-9. Постоянное
магнитное поле создавалось сверхпроводящим соле-
ноидом. Температурные зависимости М(Т) получены в
интервале температур 2–30 К для магнитных полей 10,
20, 30 и 50 Э. На рис. 1(а) и (б) представлены темпера-
турные зависимости намагниченности YRh4B4. Изме-
рения проводились в режимах FC и ZFC для магнит-
ных полей H = 10, 20, 30 и 50 Э.
На рис. 1(а) видно, что при измерениях в режиме
ZFC при Т < Тс наблюдается скачкообразное уменьше-
ние магнитного момента с выходом на постоянное от-
рицательное значение, т.е. имеет место диамагнитное
экранирование образца. С увеличением магнитного
поля диамагнитный отклик растет, что свидетельствует
о том, что в исследуемых образцах внешнее магнитное
поле не превышает Hс1.
На рис. 1(б) видно, что в режиме FC при Т < Тс на-
магниченность YRh4B4 имеет положительное значение
в поле 10 Э и отрицательные в полях 20, 30, 50 Э,
т.е. характер зависимости М(T) меняется с ростом маг-
нитного поля. Так, в поле Н = 10 Э при достижении
температуры сверхпроводящего перехода намагничен-
ность вначале скачком возрастает, при более низких
температурах насыщается и выходит на постоянное по-
ложительное значение, которое сохраняется вплоть до
самых низких температур, доступных в эксперименте
(рис. 1(б)). В более высоких полях 20, 30, 50 Э наблюда-
ется скачкообразное уменьшение магнитного момента с
выходом на постоянное отрицательное значение, и с
ростом поля диамагнитный отклик также растет. Анало-
гичное поведение наблюдалось ранее и в висмутовых
ВТСП керамиках, но при величинах внешнего магнит-
ного поля на несколько порядков ниже [1–3]. В случае
YRh4B4 величина диамагнитного отклика при измере-
нии в режиме FC в полях Н = 20, 30 и 50 Э не превыша-
ет 15% от величины намагниченности при измерениях
ZFC, что говорит о высокой доле парамагнитного от-
клика, вносимого в суммарный магнитный момент.
Сравним результаты настоящих исследований с бо-
лее ранними экспериментами на магнитных сверхпро-
водниках Dy1–xYxRh4B4 [14]. На рис. 1(в) представле-
ны зависимости М(T) для магнитного соединения
Dy0,6Y0.4Rh4B4. В слабых магнитных полях (Н = 1 Э)
наблюдается скачкообразное уменьшение намагни-
ченности, а при относительно больших полях (Н = 5,
10, 20 Э) величина положительного отклика растет с
увеличением магнитного поля. Таким образом, можно
констатировать тот факт, что с ростом магнитного
поля поведение зависимости М(T) в YRh4B4 сущест-
венно отличается от аналогичного поведения М(T) в
Dy0,6Y0,4Rh4B4.
Из рассмотренного выше следует, что существование
эффекта Воллебена в боридах Dy1–хYхRh4B4, содержа-
щих магнитные ионы Dy, не может быть объяснено
только присутствием магнитоупорядоченного состояния
Рис. 1. Температурные зависимости намагниченностей M(T)
YRh4B4 в режимах ZFC (а) и FC (б) в магнитных полях до
50 Э и Dy0,6Y0,4Rh4B4 (в) (данные из работы [14]) в режиме
FC в магнитных полях до 20 Э.
828 Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2013, т. 39, № 7
Эффект Воллебена в YRh4B4
в области температур Т < Тc, так как ВЭ наблюдается и в
немагнитном YRh4B4. В то же время магнетизм атомов
Dy приводит к существенным изменениям поведения
М(Т) от величины магнитного поля в режиме FC при
Т < Тc (увеличение положительного отклика с ростом
поля, а не уменьшение, как в случае YRh4B4).
К сожалению, результаты настоящих исследований
все еще не позволяют дать однозначный ответ на во-
прос о механизме возникновения эффекта Воллебена в
сверхпроводниках Dy1–хYхRh4B4.
Таким образом, впервые в немагнитном соединении
YRh4B4 в магнитном поле H = 10 Э обнаружен эффект
Воллебена (появление положительного отклика в
сверхпроводящем состоянии при измерениях в режиме
FC), что свидетельствует о том, что ВЭ наблюдается не
только в сверхпроводниках Dy1–хYхRh4B4, содержа-
щих магнитные ионы. В магнитном поле 20 Э положи-
тельный сигнал исчезает и появляется диамагнитный
отклик. С дальнейшим ростом величины магнитного
поля диамагнитный отклик в YRh4B4 растет, а па-
рамагнитный вклад в суммарную намагниченность
уменьшается (а не увеличивается, как в магнитных
соединениях Dy1–хYхRh4B4).
Автор выражает благодарность профессору А. За-
лескому (заведующему отделом Низких температур и
сверхпроводимости, Институт низких температур и
структурных исследований, Вроцлав, Польша) за со-
действие в проведении эксперимента и д.ф.-м.н. Е.П.
Хлыбову (Институт физики высоких давлений, Тро-
ицк, Россия) за предоставленный образец и полезные
обсуждения и замечания.
1. P. Svedlindh, K. Niskanen, P. Norling, P. Nordblad, L.
Lundgren, B. Lönnberg, and T. Lundström, Physica C:
Supercond. 162–164, 1365 (1989).
2. M.D. Lan, J.Z. Liu, and R.N. Shelton, Phys. Rev. B 43,
12989 (1991).
3. W. Braunisch, N. Knauf, V. Kataev, S. Neuhausen, A. Grütz,
A. Kock, B. Roden, D. Khomskii, and D. Wohlleben, Phys.
Rev. Lett. 68, 1908 (1992).
4. D.J. Thomson, M.S.M. Minhaj, L.E. Wenger, and J.T. Chen,
Phys. Rev. Lett. 75, 529 (1995).
5. H. Sözeri, L. Dorosinskii, U. Topal, and İ. Ercan, Physica C
408–410, 109 (2004).
6. M.S. Li, Phys. Rep. 376, 133 (2003).
7. M. Sigrist and T.M. Rice, J. Phys. Soc. Jpn. 61, 4283 (1992).
8. D. Khomskii, J. Low Temp. Phys. 95, 205 (1994).
9. V.A. Khlus and A.V. Dyomin, Physica C 212, 352 (1993).
10. Э.Б. Сонин, Письма в ЖЭТФ 47, 415 (1988).
11. A.E. Koshelev and A.I. Larkin, Phys. Rev. B 52, 13559
(1995).
12. В.М. Дмитриев, А.В. Терехов, А. Залеский, Е.Н. Хацько,
П.С. Калинин, А.И. Рыкова, А.М. Гуревич, С.А. Глаголев,
Е.П. Хлыбов, И.Е. Костылева, С.А. Лаченков, ФНТ 38,
191 (2012) [Low Temp. Phys. 38, 154 (2012)].
13. V.M. Dmitriev, A.J. Zaleski, E.P. Khlybov, L.F. Rybaltchenko,
E.V. Khristenko, L.A. Ishchenko, and A.V. Terekhov, Acta
Physica Polonica A 114, 83 (2008).
14. В.М. Дмитриев, А. Залеский, Е.П. Хлыбов, Л.Ф. Рыбаль-
ченко, Е.В. Христенко, Л.А. Ищенко, А.В. Терехов, И.Е.
Костылева, С.А. Лаченков, ФНТ 34, 1152 (2008) [Low
Temp. Phys. 34, 909 (2008)].
15. M.B. Maple and O. Fischer, Superconductivity in Ternary
Compounds II, Superconductivity and Magnetism, Springer-
Verlag, Berlin–Heidelberg–NewYork (1982).
Wohlleben effect in YRh4B4
A.V. Terekhov
The Wohlleben effect (the positive response in the
superconducting state while measuring the temperature
dependence of magnetization in the FC mode) was re-
vealed in the superconductor YRh4B4 at H = 10 Oe.
The positive response disappears in the magnetic field
of 20 Oe and a diamagnetic signal appears. Its magni-
tude increases with magnetic field.
PACS: 74.70.Ad Metals; alloys and binary com-
pounds.
Keywords: superconductivity, Wohlleben effect.
Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2013, т. 39, № 7 829
|