Особенности пиннинга магнитных потоков, захваченных монокристаллами YBCO в слабых постоянных полях

Abstract

Экспериментально исследована динамика абрикосовских вихрей и их связок, захваченных в малых постоянных магнитных полях, порядка земного. В монокристаллических образцах YBCO с сильными центрами пиннинга изучены особенности изотермической релаксации намагниченности при различной ориентации кристаллов. Полученные значения нормированной скорости релаксации S позволили оценить эффективный потенциал пиннинга U в объеме YBCO образца и его зависимость от температуры, что позволяет рассчитать величину плотности критического тока Jc. Проведено сопоставление полученных значений S с результатами испытаний подобных сверхпроводников в сильных магнитных полях. Для сравнения различных методик оценки Jc сняты зависимости M(H), связывающие ширину петли с критическим током. При исследовании петель намагниченности выбранных монокристаллов определены значения важнейших основных параметров (полей начала проникновения вихрей Hp и первых критических Hc1), которые учитывают геометрическую конфигурацию образцов.

Експериментально досліджено динаміку абрикосівських вихорів та їх зв'язок, які захоплені у малих постійних магнітних полях, порядку земного. В монокристалічних зразках YBCO з сильними центрами пінінгу вивчено особливості ізотермічної релаксації намагніченості при різній орієнтації кристалів. Отримані значення нормованої швидкості релаксації S дозволяють оцінити ефективний потенціал пінінгу U в об'ємі YBCO зразка та його залежності від температури, що дозволяє розрахувати величину густини критичного струму Jc. Проведено порівняння отриманих значень S з результатами досліджень схожих надпровідників у сильних магнітних полях. Для порівняння різних методів оцінки Jc зняті залежності M(H), які зв'язують ширину петлі з критичним струмом. При дослідженні петель намагніченості обраних монокристалів встановлені значення найважливіших основних параметрів (полів початку проникнення вихорів Hp та перших критичних Hc1), які зважають на геометричну конфігурацію зразків.

The dynamics of Abricosov vortices and bundles was experimentally investigated in Earth’s magnetic field range. Isothermal relaxation features in YBCO single crystal samples with strong pinning centers were studied for different sample-field orientation. The obtained values of normalized relaxation rate S allowed us to estimate the effective pinning potential U in the bulk of the YBCO sample and its temperature dependence, as well as the critical current density Jc. A comparison between the data obtained and the results for similar measurements in significantly higher magnetic fields was performed. To compare different Jc measuring techniques magnetization loop M(H) measurements, were made. These measurements provided many important parameters of the samples under study (penetration field Hp, first critical field Hc1, etc.) that involve the geometrical configuration of the samples.