Измерение критических токов тонких сверхпроводящих плёнок YBa2Cu3O7−δ методом магнитной восприимчивости с помощью накладных катушек
А. А. Каленюк1, Г. Г. Каминский1, А. В. Сёменов2, В. О. Москалюк1, В. С. Флис1
1Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03680, ГСП, Киев-142, Украина
2Институт физики НАН Украины, просп. Науки, 46, 03028 Киев, Украина
Получена: 03.03.2017. Скачать: PDF
Нелинейная магнитная восприимчивость χ в переменном поле Hac и критический ток Jc тонких плёнок высокотемпературного сверхпроводника YBa2Cu3O7−δ исследовались с помощью плоских накладных спиралевидных приёмных катушек. В рамках модели критического состояния проведены расчёты действительной и мнимой частей «обобщённой восприимчивости» ˜χ(a,h) для произвольного соотношения a=r/R между радиусами сверхпроводящей плёнки в виде тонкого диска (R) и приёмной катушки в виде одиночного витка (r). В пределе a→∞ воспроизводятся известные результаты модели Клема–Санчеса для нелинейной комплексной магнитной восприимчивости χ(h), где h(Jc(T), Hac) — приведённая безразмерная амплитуда. Показано, что для стандартной экспериментальной ситуации (образец внутри приёмной катушки магнитометра) относительная систематическая погрешность по измерению Jc является пренебрежимо малой (меньше 2%) при a>2, однако приближается к 25% при a→1. В то же время, для накладных катушек с a<1 общий вид зависимостей ˜χ(a, h) изменяется качественно, принимая пороговый характер по h. Это позволяет при каждом цикле измерений зависимостей от температуры при фиксированной амплитуде поля Hac получать не одну точку зависимости Jc(T) (в максимуме χ″(T, H_{\textrm{ac}})), а две (в точках максимума и порога \tilde{\chi}^{''}(T, H_{\textrm{ac}}) по T), а также упрощает процедуру нормировки действительной и мнимой частей магнитной восприимчивости.
Ключевые слова: критический ток, критическая температура, магнитная восприимчивость в переменном поле, модель критического состояния, сверхпроводник.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i04/0441.html
PACS: 74.20.-z, 74.25.Ha, 74.25.Sv, 74.72.-h, 75.30.Cr, 81.15.Fg