Введение к работе
Актуальность задачи, поставленной в настоящей диссертационной работе, определяется огромным значением экспериментальных исследований процессов намагничивания ВТСП и управления этими процессами путем целенаправленного получения материалов с заданной дефектной структурой.
Первые исследования ВТСП показали, что среди множества дефектов, существующих в этих сверхпроводниках, сильное влияние на сверхпроводящие свойства оказывают неоднородности распределения кислорода и фазового состава. Однако в качественных однородных образцах их роль должна быть меньше, и становится существенным влияние других дефектов, наиболее интересными из которых в УВа2сизо7_а (увасио) являются двойниковые границы. Было обнаружено, что в традиционных сверхпроводниках двойниковые границы могут вызывать локальное усиление сверхпроводимости. Имещиеся данные по влиянию двойников на свойства ВТСП неоднозначны. Предполагалось, что они могут как усиливать сверхпроводимость, так и наоборот - быть слабыми связями. Было показано, что границы двойников могут являться
- і -
центрами пиннинга, однако условия, необходимые для этого, еще не выяснены.
Важным дефектом кристаллической решетки является свободная поверхность образца. Ее влияние на свойства сверхпроводников может .быть как непосредственным, определяемым барьером Бина-Ливингстона, так и связанным с геометрическими особенностями: внешняя форма сверхпроводника определяет конфигурацию экранирующих токов в нем, а значит, и распределение плотности магнитного потока. Влияние поверхности было детально изучено в классических сверхпроводниках, однако роль самой поверхности и внешней формы для случая ВТСП практически не исследовалась.
В связи с этим целью настоящей работы явилась разработка экспериментальной методики, позволяющей напрямую изучать топологию намагничивания сверхпроводников, что позволило бы непосредственно выявлять влияние различных дефектов на проникновение магнитного потока. Кроме того была поставлена цель разработать методику, позволяющую менять двойниковую структуру исследуемых образцов, и изучить влияние двойников на процессы намагничивания ВТСП путем исследования кристаллов с целенаправленно изменяемой двойниковой структурой.
Научная новизна работы. Развит метод, позволяющий непосредственно в режиме реального времени изучать пространственное распределение магнитного потока в сверхпроводниках. Изучено влияние различных дефектов (неоднородностей состава, фазовых неоднородностей, двойниковых границ) на процессы намагничивания ВТСП и на пиннинг в них. Показано что в высококачественных кристаллах увасио при температурах, близких к критической, двойники являются основными центрами пиннинга, однако при низких температурах пиннинг осуществляется в-основном на точечных дефектах. Показано также, что при низких температурах существенное влияние на намагничивание ВТСП оказывает барьер Бина-Ливингстона, а при увеличении температуры его роль уменьшается. Разработана методика, позволящая менять двойниковую структуру исследуемых кристаллов вплоть до полного их раздвойнико-вания и исследовать кинетику движения двойниковых границ. Исследования движения двойниковых границ показали, что оно определяется
диффузионными перескоками ионов кислорода в плоскостях сио.
Практическое значение проведенных исследований заключвется в том, что изучено влияние различных дефектов на шннинг в ВТСП, что важно для создания материалов с высокой плотностью критического тока. Исследование влияния формы на процессы намагничивания сверхпроводников дает информацию об условиях работы различных устройств сверхпроводниковой электроники.
Апробация работы. Полученные результаты были представлены на Международной конференции по транспортным свойствам сверхпроводников, Рио де Нанейро, 1990г., на Международном симпозиуме по БТСП материалам, Страсбург 1990г., на Международной конференции по новым материалам, Страсбург 1991г;, на международной конференции по ВТСП, Москва 1991г.- и на Всесоюзном совещании по ВТСП, Харьков 1991г.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка цитированной литературы, содержащего 182 наименоваий. Полный объем составляет 136 станиц, в том числе 100 страниц печатного текста, 38 рисунков.
Похожие диссертации на Исследование дефектной структуры YBa2Cu3O7-дельта и ее влияния на сверхпроводяящие свойства
