Анизотропия крипа вихрей в монокристалле YBa₂Cu₃O₇₋x с однонаправленными границами двойников

Abstract

Крип вихрей при температурах 82-87 К в монокристалле, содержащем однонаправленные границы двойников (ГД), исследован в специальной геометрии эксперимента: J||ab, J|| ГД, H^J, α ≡ ∠H, ab - варьируемый параметр. Показано, что в слабых магнитных полях ГД изменяют конфигурационную структуру вихревых нитей при углах разориентации q между вектором магнитного поля H и плоскостями ГД вплоть до 70° : при углах θ< < 70° часть вихревой нити оказывается захваченной плоскостями ГД. Показано, что границы двойников являются эффективными центрами пиннинга при движении вихрей перпендикулярно плоскости ГД, поэтому в слабых магнитных полях при углах θ< < 70° реализуется направленное движение вихрей вдоль плоскостей ГД. Определена угловая зависимость энергии активации при пластическом механизме крипа, которая согласуется с проведенными теоретическими оценками. При ориентации вектора H в окрестности ab-плоскости кристалла максимум на угловой зависимости измеряемого "критического" тока JcE (α) , наблюдаемый в слабых магнитных полях при ориентации вектора поля H||ab, сменяется минимумом при увеличении магнитного поля, который объясняется заменой крипа невзаимодействующих вихрей коллективным крипом при увеличении магнитного поля.

Vortex creep in a single crystal containing unidirectional twin boundaries (TBs) is investigated at temperatures of 82–87 K in a special experimental geometry: J ‖ab, J ‖ TB , H ⊥ J , with α≡∠ H ,ab as a variable parameter. It is shown that in low magnetic fields the TBs alter the configuration of the structure of the flux lines at angles of misorientation θ between the magnetic field vector H and the planes of the TBs of up to 70°: at angles θ<70° a part of the flux line is trapped by the planes of the TBs. It is shown that a TB is an efficient pinning center for the motion of the vortices perpendicular to the plane of the TB, and therefore in low magnetic fields at angles θ<70° a directed motion of the vortices along the planes of the TBs occurs. The angle dependence of the activation energy for a plastic mechanism of flux creep is determined, and it is found to agree with the theoretical estimates made. For an orientation of the vector H close to the ab plane of the crystal, the maximum of the angle dependence of the measured “critical” current JcE(α) observed for the the H ‖ab orientation of the field vector in low magnetic fields gives way to a minimum at higher magnetic fields; this is explained by a change from single-vortex creep to collective creep as the magnetic field is increased.