Микроволновый отклик полого резонатора с тонкой сверхпроводящей пленкой в зависимости от температуры и ориентации пленки

Abstract

Дается обоснование предложенной версии о природе ранее обнаруженной особенности в температурной зависимости микроволновых потерь в полом резонаторе с тонкой сверхпроводящей пленкой халькогенида FeSe₁₋xTex, расположенной перпендикулярно магнитному полю резонатора. Эксперимент с пленкой при ее параллельной ориентации по отношению к полю показывает отсутствие особенности. Появление особенности в области Т ≤ Tc при параллельной ориентации пленки объясняется изменением ориентации и распределения поля в пленке при изменении температуры. Сравнение экспериментальных данных с результатами анализа теоретической модели, не учитывающей изменение поля в пленке, показывает, что модельное представление можно использовать при микроволновых импедансных исследованиях пленок с перпендику-лярной ориентацией в интервале температур от низких до ∼ 2Tc / 3. Получены также соотношения для эффективного поверхностного импеданса сверхпроводящих пленок в N-состоянии, которые необходимы при по-строении зависимости эффективного импеданса от температуры в интервале, включающем Tc.

Дається обґрунтування запропонованої версії про природу раніше виявленої особливості в температурній залежності мікрохвильових втрат в порожнистому резонаторі з тонкою надпровідною плівкою халькогеніду FeSe₁₋xTex, розташованою перпендикулярно магнітному полю резонатора. Експеримент з плівкою при паралельній орієнтації по відношенню до поля показує відсутність особливості. Поява особливості в області Т ≤ Tc при паралельній орієнтації плівки пояснюється зміною орієнтації та розподілу поля в плівці при зміні температури. Порівняння експериментальних даних з результатами аналізу теоретичної моделі, яка не враховує зміну поля в плівці, показує, що модельне уявлення можна використовувати при мікрохвильових імпедансних дослідженнях плівок з перпендикулярною орієнтацією в інтервалі температур від низьких до ∼ 2Tc / 3. Отримано також співвідношення для ефективного поверхневого імпедансу надпровідних плівок в N-стані, які необхідні при побудові залежності ефективного імпедансу від температури в інтервалі, що містить Tc.

The proposed version is given concerning the nature of previously found feature in the temperature dependence of microwave losses in the cavity resonator with a thin superconducting film placed perpendicular to the magnetic field of the resonator. An experiment with a film with its parallel orientation with respect to the field shows the absence of the feature. The appearance of the feature at Т ≤ Tc region with a parallel orientation of the film is explained by a change in the field orientation and distribution in the film as the temperature changes. Comparison of the experimental data with the results of an analysis of the theoretical model that does not take into account the change in the field in the film shows that the model representation can be used for microwave impedance studies of films with a perpendicular orientation in the range from low temperatures to ∼ 2Tc / 3. We also obtained the relations for the effective surface impedance of superconducting films in the N state, which are necessary for constructing the dependence of the effective impedance on the temperature in the interval including Tc.