Abrikosovo magnetinių sūkurių tankio ir jų judėjimo greičio sūkurių kanalu, įrašytu lazeriu YBa2Cu3O7–x superlaidžiajame darinyje, tyrimas
|
| Title | Abrikosovo magnetinių sūkurių tankio ir jų judėjimo greičio sūkurių kanalu, įrašytu lazeriu YBa2Cu3O7–x superlaidžiajame darinyje, tyrimas |
| Authors | |
| Abstract | Antrosios rūšies superlaidžiuoju YBa2Cu3O7-x dariniu (Tc = 91,2 K) tekančios elektros srovės I kuriamas magnetinis laukas prasiskverbia į superlaidininką magnetinių Abrikosovo sūkurių pavidalu. Kai I > Ic (čia Ic - kritinė superlaidininko srovė), sūkurius veikia stipri Lorenco jėga, verčianti juos judėti nuo superlaidžiojo darinio kraštų link jo centro. Sūkuriams pradėjus judėti, superlaidžiajame darinyje indukuojama „išilginė" elektrinė įtampa, kurios amplitudė priklauso nuo magnetinių sūkurių skaičiaus ir jų judėjimo greičio bei pobūdžio. Šiame darbe ištirti magnetinių sūkurių judėjimo deguonimi nuskurdintomis 0,3×100×50 µm3 matmenų YBa2Cu3O7-x darinio dalimis, (t. y. sūkurių kanalais) dėsningumai. Mažesnės deguonies koncentracijos dalys superlaidininke buvo pagamintos apšvietus jas intensyvia 2,3 W - 2,6 W galios lazerio spinduliuote (sufokusuota į 5 µm skersmens dėmę), įkaitinančia superlaidininką. Kad į beauštančias superlaidininko vietas „nesugrįžtų" deguonis, jas reikėjo apipūsti inertinėmis dujomis. Taigi, YBa2Cu3O7-x superlaidininko sluoksnyje lazeriu „įrašyti" 5 µm pločio, Π formos sūkurių kanalai, kuriuose deguonies koncentracija x ~ 0,2 ir kurių kritinė superlaidininko temperatūra 5 K laipsniais žemesnė už lazeriu nemodifikuotos superlaidininko dalies kritinę temperatūrą Tc. Todėl, superlaidžiuoju dariniu tekant elektros srovei, sūkurių kanaluose (t. y. mažesnio superlaidumo srityse) Abrikosovo magnetiniai sūkuriai atsiranda pirmiausia, o stiprėjant elektros srovei, jų judėjimas išilgai kanalo tampa koherentinis. Mūsų darbe eksperimentiškai stebėtas Abrikosovo magnetinių sūkurių koherentinis judėjimas superlaidžiaisiais sūkurių kanalais pasireiškė elektros įtampos „laipteliais" (t. y. Josephsono kvazireiškiniu) voltamperinėse (I-V) darinių charakteristikose, išmatuotose esant temperatūrai T < Tc. Esant koherentiniam sūkurių judėjimui, kiekviena srovės magnetinio lauko papildomai sukurta magnetinių sūkurių pora (t. y. pora, sudaryta iš sūkurio ir antisūkurio) sukuria papildomą elektros įtampos „laiptelį" I-V charakteristikoje. Darbe nustatyta, kad esant silpnosioms elektros srovėms (t. y. I ~ Ip, čia Ip - minimali elektros srovė, galinti sukurti įtampos „laiptelį" arba, kitaip tariant, kanale sukurianti koherentinį Abrikosovo magnetinių sūkurių judėjimą) I-V charakteristikoje atsiradusį „laiptelį" sudaro „greitoji dalis", apibūdinama įtampa Uvp, ir „lėtoji dalis", apibūdinama įtampa Uvv. Įtampą Uvp galima susieti su papildomos sūkurio poros atsiradimu superlaidžiajame sūkurių kanale, o įtampą Uvv - su sūkurių greičio didėjimu, stiprėjant superlaidininku tekančiai elektros srovei (t. y. Lorenco jėgai, verčiančiai magnetinius sūkurius judėti). Interpretuojant eksperimentinius rezultatus, darbe aiškinama, kokie fiziniai reiškiniai galėtų turėti įtakos „įtampos laipteliams", apibūdinantiems įtampas, taip pat kodėl jos priklauso nuo superlaidžiuoju dariniu tekančios elektros srovės stiprio (arba srovės sukurto magnetinio lauko stiprio) bei temperatūros, Abrikosovo magnetiniams sūkuriams judant sūkurių kanalu.http://dx.doi.org/10.5755/j01.ms.17.2.489 |
| Publisher | Kaunas University of Technology |
| Date | 2011-07-25 |
| Source | Medžiagotyra Vol 17, No 2 (2011) |
| Rights | Copyright terms are indicated in the Republic of Lithuania Law on Copyright and Related Rights, Articles 4-37. The copyright for articles in this journal are retained by the author(s), with first publication rights granted to the journal. By virtue of their appearance in this open access journal, articles are free to use with proper attribution in educational and other non-commercial settings. |