Введение к работе
Актуальность темы: Открытие высокотемпературной сверхпроводимости
в 1986 году (Bednorz, Muller, 1986) в купратных соединениях вызвало в
научной среде взрыв интереса к подобным материалам. Наблюдаемые
температуры перехода в сверхпроводящее состояние оказались близкими или
даже превосходящими теоретически предсказанные оценки для максимально
возможной критической температуры в рамках теории
Бардипа-Купера-Шриффера. Большой научный интерес, важность этих материалов для различных применений, значительные усилия направленные на исследование этой проблемы сделали эту область науки одной из наиболее динамично развивающихся. Природа микроскопического механизма высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП) и сейчас еще далека от полной ясности Вместе с тем, большой прогресс был достигнут в теории и эксперименте в рамках феноменологического подхода Оказалось, что большинство свойств этих материалов может быть исследовано и объяснено с позиций электромагнитной теории Лондонов С этих позиций ВТСП относятся к сильно анизотропным сверхпроводникам П-рода В широком диапазоне магнитных полей и температур, собственно и используемых в технических vrmniVrnax элрктродинамика этих материалпв опррпрляртгя гпойстпами вихпевоГ пёшетГ Изучение особенностей вихоевой решетки в ВТСП чает ключГпоГманю процессов понсхТтяшик ^^ устоойствах на основе этих матери110ГГма,Ггном поле ,тР"сходящих У"Риствах
Настоящая работа посвящена исследованию особенностей вихревой структуры в ВТСП методом декорирования поверхности сверхпроводника мелкими ферромагнитными частицами. Этот метод позволяет получать как бы мгновенные фотографии вихревой структуры в исследуемом материале, что дает возможность анализировать форму вихревой решетки II ее локальные искажения, привязывать их к копкретным особенностям структуры материала.
Пелью работы являлось развитие методики декорирования вихревой структуры сверхпроводников П-го рода примепительио к ВТСП, получ1ние изображений вихревой решетки в этих материалах и дальпейшее исследование особенностей структуры вихревой решетки в ВТСП.
Научная нопизна работы отражена в основных положениях, выносимых на защиту, и сводится к следующему:
метод декорирования развит ирименительно к высокотемпературным сверхироводникам; впервые получеИы изображения вихревой решетки на нонерхности этих материалов, что позволило продемонсгриронать объем-ный характер сверх1роводимости и традицію ,'п тина кшши.паипя нтока в ВТСП;
впрр1ые обнаружена анизотропия сверхпроиолящих CEоіісіB И (al)) плоскости и определено отпошение эффектинных масс носителей п паправлепиях ТҐ и 1? в монокристаллах YBa2Сii;f07-х : т„/т^ = 1.l±0.02;
обнаружено подавление перехода к цепочечной вихревой фазе в магнитном поле, отклоненном от оси с* в монокристаллах Tl2Ba2CaCu208+!t;
впервые показано, что взаимодействие вихрей Абрикосова с двойниковыми границами носит характер притяжения. Продемонстрирована возможность оценки потенциала притяжения из картин распределения вихрей вблизи границы.
обнаружено, что двойниковые границы в YBa2Cu307-х остаются эффективными центрами пиннинга вихрей Абрикосова вплоть до значительных углов отклонения внешнего поля от плоскости дефектов (до 24 - 28), влияние двойниковых границ на морфологию вихревой решетки сохраняется вплоть до углов 40 - 42;
изучено влияние колончатых дефектов, создаваемых в монокристаллах Bi2Sr2CaCu208+x облучением тяжелыми ионами, на порядок в вихревой решетке. Обнаружено, что высокая плотность колончатых дефектов приводит к разрушению порядка в вихревой решетке и переходу от коллективного к индивидуальному пиннингу вихрей.
Практическая пенность результатов заключается в получении прямой информации о структуре вихревой решетки в высокотемпературных сверхпроводниках и о пиннинге вихрей на протяженных дефектах, что может быть использовано для повышения токонесущей способности ВТСП. В процессе выполнения работы создан программный пакет для анализа изображений вихревой решетки.
Адробапия работы. Результаты исследований, изложенных в
диссертации, были представлены на Всесоюзной конференции по
высокотемпературной сверхпроводимости (Киев, 1989 г.), на Международной
конференции по транспортным свойствам сверхпроводников, (Бразилия, Рио
де Жанейро, 1990 г.), на Симпозиумах Европейского общества исследования
материалов (Франция, Страсбург, 1990 и 1992 гг.), на VI Международном
симпозиуме по критическим токам (Великобритания, Кембридж, 1991), на
трехсторонних германо-российско-украинских семинарах по
высокотемпературной сверхпроводимости (ФРГ, Клостер Банц, 1992 г. и Россия, Дубна, 1993 г).
Структура и объем лиегертапии. Диссертация состоит из введения, пяти
глав, заключения, списка цитированной литературы, состоящего из (}&
наименований, и приложения, содержащего тексты программ. Диссертация
содержит страниц, включает Ц. О иллюстраций.