Міряння критичних струмів тонких надпровідних плівок YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7-\delta}$ методою магнетної сприйнятливости за допомогою накладних навоїв
О. А. Каленюк$^{1}$, Г. Г. Камінський$^{1}$, О. В. Семенов$^{2}$, В. О. Москалюк$^{1}$, В. С. Фліс$^{1}$
$^{1}$Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03680, МСП, Київ-142, Україна
$^{2}$Інститут фізики НАН України, просп. Науки, 46, 03028 Київ, Україна
Отримано: 03.03.2017. Завантажити: PDF
Нелінійна магнетна сприйнятливість $\chi$ у змінному полі $H_{\textrm{ac}}$ та критичний струм $J_{\textrm{c}}$ тонких плівок високотемпературного надпровідника YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-\delta}$ досліджувалися за допомогою пласких накладних спіралеподібних приймальних навоїв. В рамках моделю критичного стану проведено розрахунки дійсної й уявної частин «узагальненої сприйнятливости» $\tilde{\chi}(a, h)$ для довільного співвідношення $a = r/R$ між радіюсами надпровідної плівки у вигляді тонкого диска ($R$) та приймального навою у вигляді одиночного витка ($r$). В граничному випадку $a \to \infty$ відтворюються відомі результати моделю Клема–Санчеса для нелінійної комплексної магнетної сприйнятливости $\chi$($h$), де $h$($J_{\textrm{c}}$($T$), $H_{\textrm{ac}}$) — зведена безрозмірна амплітуда. Показано, що для стандартної експериментальної ситуації (зразок всередині приймального навою магнетометра) відносна систематична похибка міряння $J_{\textrm{c}}$ є нехтовно малою (менше 2%) при $a > 2$, однак наближається до 25% при $a \to 1$. В той же час, для накладних навоїв із $a < 1$ загальний вид залежностей $\tilde{\chi}$($a$, $h$) змінюється якісно, набуваючи пороговий характер по $h$. Це уможливлює при кожному мірянні залежностей від температури при фіксованій амплітуді поля $H_{\textrm{ac}}$ одержувати не одну точку залежности $J_{\textrm{c}}$($T$) (в максимумі $\chi^{''}$($T$, $H_{\textrm{ac}}$)), а дві (в точках максимуму та порога $\tilde{\chi}$$^{''}$($T$, $H_{\textrm{ac}}$) по $T$), а також спрощує процедуру нормування дійсної й уявної частин узагальненої магнетної сприйнятливости.
Ключові слова: критичний струм, критична температура, магнетна сприйнятливість у змінному полі, модель критичного стану, надпровідник.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v39/i04/0441.html
PACS: 74.20.-z, 74.25.Ha, 74.25.Sv, 74.72.-h, 75.30.Cr, 81.15.Fg