Крип магнитного потока в тонких ВТСП пленках YBa₂Cu₃O₇₋δ вблизи критической температуры

• Опубліковано в: : Физика низких температур
• Дата: 2006
• Автори: Черноморец, М.П., Ковальчук, Д.Г., Рябченко, С.М., Семенов, А.В.
• Формат: Стаття
• Мова: Російська
• Опубліковано: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2006
• Теми: Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная
• Онлайн доступ: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120135
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Крип магнитного потока в тонких ВТСП пленках YBa₂Cu₃O₇₋δ вблизи критической температуры / М.П. Черноморец, Д.Г. Ковальчук, С.М. Рябченко, А.В. Семенов // Физика низких температур. — 2006. — Т. 32, № 3. — С. 277-288. — Бібліогр.: 21 назв. — рос.

Исследована температурная зависимость динамической скорости релаксации Q для тонких
 эпитаксиальных пленок YBa₂Cu₃O₇₋δ по измерениям ac магнитной восприимчивости на разных
 частотах в области температур от 77 К до критической температуры Тс. Для определения критической плотности тока использованы измерения, соответствующие двум известным методам:
 «максимума потерь» и «большой постоянной амплитуды» возбуждающего ac поля. Результаты, полученные этими методами, сравниваются между собой и с предсказаниями теории Клема
 и Санчеса, являющейся развитием модели критического состояния. Найдено, что при температурных и полевых условиях, используемых в измерениях по максимуму потерь, отклонения от
 указанной модели небольшие и не меняются с температурой вплоть до Тс. Величина Q в этих
 условиях определяется корректно и, как установлено, не зависит от температуры. В случае же
 измерений по методу большой постоянной амплитуды ac поля полученные результаты нельзя
 корректно проинтерпретировать, поскольку метод сталкивается с ограничениями практически
 во всем исследованном диапазоне температур. При удалении от Тс применяемые в методе приближенные формулы быстро расходятся с точными формулами модели критического состояния. А при приближении к Тс амплитуда ac поля становится много больше соответствующей
 максимуму потерь и, как показано, соотношения между получаемыми в таких условиях параметрами расходятся с предсказаниями теории Клема и Санчеса. Сделан вывод, что последнее
 связано с отклонениями от модели критического состояния в столь сильном ac поле. В результате получение данных о величине Q на основе указанной теории теряет корректность. В условиях больших амплитуд ac поля, в области температур шириной около 1 К ниже Тс наблюдается режим, когда вещественная часть комплексной магнитной восприимчивости падает
 практически до нуля и остается только мнимая. Это соответствует резистивному состоянию
 сверхпроводника, обусловленному течением потока вихрей. Досліджено температурну залежність динамічної швидкості релаксації Q для тонких
 епітаксійних плівок YBa₂Cu₃O₇₋δ по вимірах ac магнітної сприйнятливості на різних частотах
 в області температур від 77 К до критичної температури Тс. Для визначення критичної густини
 струму використано виміри, що відповідають двом відомим методам: «максимума втрат» і
 «великої постійної амплітуди» збуджуючого ac поля. Результати, що отримано цими методами,
 порівнюються між собою і з передбаченнями теорії Клема і Санчеса, яка є розвитком моделі
 критичного стану. Знайдено, що при температурних і польових умовах, використовуваних у
 вимірах по максимуму втрат, відхилення від вказаної моделі невеликі й не змінюються з температурою аж до Тс. Величина Q в цих умовах визначається коректно і, як встановлено, не залежить від температури. У випадку ж вимірів по методу великої постійної амплітуди ac поля отримані результати не можна коректно проінтерпретувати, оскільки метод наштовхується на
 обмеження практично у всьому дослідженому діапазоні температур. При віддаленні від Тс застосовувані в методі наближені формули швидко розходяться з точними формулами моделі
 критичного стану. А при наближенні до Тс амплітуда ac поля стає набагато більшою від тієї,
 що відповідає максимуму втрат і, як показано, співвідношення між параметрами, що отримуються за таких умов, розходяться з передбаченнями теорії Клема і Санчеса. Зроблено висновок, що останнє пов’язане з відхиленням від моделі критичного стану в настільки сильному ac
 полі. В результаті одержання даних про величину Q на основі вказаної моделі втрачає коректність. В умовах великих амплітуд ac поля, в області температур шириною близько 1 К
 нижче Тс спостерігається режим, коли дійсна частина комплексної магнітної сприйнятливості
 спадає практично до нуля і залишається лише уявна. Це відповідає резистивному стану над-
 провідника, обумовленому плином потоку вихорів. The temperature dependence of dynamic relaxation
 rate Q for thin epitaxial YBa₂Cu₃O₇₋δ
 films has been investigated by ac susceptibility
 measurements at different frequencies in the
 temperature interval from 77 K to the critical
 temperature Tc. Two known methods: «loss-maximum»
 and «high constant amplitude» of exciting
 ac field were applied to extract critical current
 density from the measurements. The results
 obtained by these methods are compared between
 themselves and with the predictions of the
 critical state model in its Clem’s & Sanchez’s development.
 It is found that under the temperature
 and ac field conditions, used in loss maximum measurements, the deviations from the
 model are insignificant and do not change with
 temperature right up to Tc. The quantity Q under
 these conditions is correctly determined and
 is found to be temperature independent. But in
 the case of measurements by the method of high
 constant amplitude of ac field, the results obtained
 cannot be correctly interpreted, because
 this method meets with limitations practically
 throughout the investigated temperature interval.
 When moving down from Tc, the approximate
 formulas, used in the method, rapidly diverge
 from the exact ones in the critical state
 model. When approaching Tc, the ac field amplitude
 remaining constant becomes far above that
 one corresponding to loss maximum, and the relations
 between the superconductor parameters
 measured under these conditions are shown to diverge
 from the predicted ones in the Clem’s &
 Sanchez’s calculations. It is concluded that the
 latter fact is connected with deviations from the
 critical state model in so high ac field. Therefore,
 the extraction of the data on Q based
 on the above model loses its correctness. Under
 high ac field conditions in the temperature interval
 about 1 K wide below Tc we observed a regime
 where the in-phase susceptibility drops
 practically to zero and in existence is only the
 out-of-phase one. This corresponds to the resistive
 state of the superconductor caused by the
 flux flow.