Критический ток, пиннинг и резистивное состояние сверхпроводящего монокристаллического ниобия с различным типом дефектной структуры

Abstract

Изучены критический ток, пиннинг и резистивное состояние монокристаллического ниобия текстурной ориентации в различных структурных состояниях, получаемых при прокатке при 20 К на 42% и последующем сполировывании поверхностных слоев. Обнаружена более низкая токонесущая способность гетерогенных структур, характерных для деформированного образца и после его утонения до ~10%, связанная с усилением термомагнитной неустойчивости в участках фрагментированной структуры в приповерхностных слоях. Для гомогенной дефектной структуры сердцевины образца с плотностью равномерно распределенных дислокаций 1,3•10¹¹ см⁻² для резистивного состояния установлена корреляция компоненты нормального тока и плотности критического тока, что соответствует представлениям о крипе потока вследствие разброса локальных значений Jс.

Вивчено критичний струм, пінінг і резистивний стан монокристалічного ніобію текстурної орієнтації в різних структурних станах, які створюються при прокатці при 20 К на 42% і наступному споліровуванні поверхневих шарів. Виявлено більш низьку токонесучу спроможність гетерогенних структур, які є характерними для деформованого зразка і після його стоншування до ~10%, що пов’язано з підсиленням термомагнітної нестійкості в місцях фрагментованої структури в приповерхневих шарах. Для гомогенної дефектної структури серцевини зразка з щільністю рівномірно розподілених дислокацій 1,3•10¹¹ см⁻² для резистивного стану встановлено кореляцію компоненти нормального струму і щільності критичного струму, що відповідає уявам про крип потоку внаслідок розкиду локальних значень Jс.

Critical current pinning and resistive state of single crystal niobium of texture orientation are studied for different structural states obtained by rolling at 20 K by 42% and polishing the surface layers. It is found that the heterogeneous structures typical of the strained sample even after its thinning down to ~10% display a lower current-carrying capability due to an increase of the thermomagnetic instability within the fragmentated structure sections in the near-surface layers. For a homogeneous defect structure of the sample core with the density of equilibrium distributed dislocations of 1,3•10¹¹ cm⁻², a correlation between the normal current density and the critical current density in the resistive state is found, in agreement with the concepts of flux creep due to the scatter of local values of Jc.