Критическая температура сверхпроводящего перехода отдельных фаз висмутовых многофазных купратов после охлаждения в магнитном поле до температуры 77 К

Abstract

С использованием высокочувствительной торсионной колебательной техники определены критические температуры сверхпроводящего перехода Tc отдельных фаз многофазных купратов Bi₁,₇Pb₀,₃Sr₂Ca(n–₁)CunOy (n = 2–30) в постоянном внешнем магнитном поле Н в интервале температур 77–270 К. Обнаружено, что пики затухания колебаний более отчетливо проявляются при быстром охлаждении образца во внешнем магнитном поле (FC) до температуры 77 К и медленном отогреве до комнатной температуры. Увеличение времени выдержки образца в магнитном поле при 77 К приводит к увеличению температуры Tc различных фаз и усилению интенсивности сигнала, соответствующего высокотемпературным фазам с Tc ≥ 240 К. Структурные исследования показали, что с увеличением времени выдержки образцов при 77 К в результате их сжатия рост концентрации напряжений на межзеренных границах, по-видимому, способствует увеличению плотности дефектов и усилению пиннинга вихрей Абрикосова, т.е. создает новые (дополнительные) условия их «замораживания» при FC процедуре. Установлено, что в образцах ряда Bi₁,₇Pb₀,₃Sr₂Ca(n–₁)CunOy (n = 2–30) с увеличением n значение критической температуры Tc возрастает от 107 К до ≥ 240 К.

З використанням високочутливої торсіонної коливальної техніки визначено критичні температури надпровідного переходу Тс окремих фаз багатофазних купратів Bi₁,₇Pb₀,₃Sr₂Ca(n–₁)CunOy (n = 2–30) в постійному зовнішньому магнітному полі Н в інтервалі температур 77–270 К. Виявлено, що піки загасання коливань більш виразно проявляються при швидкому охолодженні зразка у зовнішньому магнітному полі (FC) до температури 77 К та повільному відігріванні до кімнатної температури. Збільшення часу витримки зразка у магнітному полі при 77 К призводить до збільшення температури Тс різних фаз та посиленню інтенсивності сигналу, що відповідає високотемпературним фазам з Тс ≥ 240 К. Структурні дослідження показали, що зі збільшенням часу витримки зразків при 77 К в результаті їх стиснення зростання концентрації напруг на міжзеренних границях, можливо, сприяє збільшенню щільності дефектів та посиленню пінінга вихорів Абрикосова, тобто створює нові (додаткові) умови їх «заморожування» при FC процедурі. Встановлено, що в зразках ряду Bi₁,₇Pb₀,₃Sr₂Ca(n–₁)CunOy (n = 2–30) зі збільшенням n значення критичної температури Тс зростає від 107 К до ≥ 240 К

Using the highly sensitive torsional vibrational technique, multiphase cuprates Bi₁,₇Pb₀,₃Sr₂Ca(n–₁)CunOy (n = 2–30) were investigated. Critical temperatures of the superconducting transition Tc of individual phases in a constant external magnetic field H in the temperature range T = 77–270 K have been determined. The decay peaks are particularly pronounced after the sample is sharply cooled in an external magnetic field to temperatures T = = 77 K and then was slowly warmed to room temperature. Increasing the holding time of the sample in a magnetic field at T = = 77 K shifts Tc of individual phases to high temperatures and more clearly reveals the highest temperatures with Tc ≥ 240 K. Structural studies have shown the dependence of the change in the parameters of the crystal structure on the holding time at T = 77 K, which leads to a stress concentrations near the grain boundaries, a corresponding increase of defect density and the pinning of the Abrikosov vortices, creating of additional conditions for their “freezing” during the FC procedure. The critical temperature Tc of the Bi₁,₇Pb₀,₃Sr₂Ca(n–₁)CunOy (n = 2–30) samples series was found increased from 107 K to Tc ≥ 240 K with n increased.