Анизотропия слоистых сверхпроводников системы La2-xSrxCuO4 тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

РГ6 од

9 [МОСКОВСШГбРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

^ IН V/ «« иио

«ВИКО-ТЕХНИЧЕСКИИ ШЮТИТУТ

на правах рукописи УДК 538.946

БУГОСЛАВСКШ СриЯ Витальевич

анизотропия слоистых свтпроводаиков сисгаи ьа^^з^сио^

(01.04.07 -фгаихя твердого тела)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации ва соискание ученой степени кандидата физюсо-матемвтичэсхих наук

Москва 1993г.

Работа выполнена в отделе сильных магнитных полей Института общ«.! физики Российской Академии Наук.

Научный руководитель: кандидат физико-математических наук

A.A.Минаков.

Офицальные оппоненты: доктор физико-математических наук

Г.Н.Михайлова.

кандидат Физико-математических наук К.В.Мицен.

Ведущая организация: Институт высоких температур РАН. Защита состоится июня 1993 года в / ^ часов на заседании

Специализированного совета К.063.91.09 Московского Физико-Технического Института по адресу:

Москва, улица Профсоюзная, дом 84/32, корпус В2. Отзывы направлять по адресу: 141700, г.Долгопрудный Московско области, Институтский пер. 9. МФТИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МФТИ. Автореферат разослан мая 1993 года.

Ученый секретарь Совета .. .

кандидат технических наук rf------ Н.П.Чубинский.

Диссертационная работа аоснячыю вучвш внмэотропшх ШШ1Ш свойств в сверхпроводящем состоянии мовокрмстаыов ооедиавния Ia2_ISrI0u04 о маян солврканипм Sr (0.06<х<0.09) я отопила) мягшин клапческяш температур«« (II-I9R). Акту алловть теш обусломвна тем, что природа меюгях оообевноств* мвгнмтшх свойств сверхпроводников (СП) с ярко шрвшшшЯ вн-потропв! к нвп пнмцму времени вв вняснввв. Особую важность приобретает вопрос о влияния различных фЕажчасхчх механизмов, приводящих к возникаетенал анизотропии сверхпроводящего состоя-вия, на вксдаримвнтальго наблцдаемие эффекты.

Как я большинство другие высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП), соединения на осяове лгцшшюго купрата ланта-ве »юрт тетрягоннльнув крясталяическув структуру. Характерно« особенностью является налгав плоскостей, образована»« атомами меди я кислорода. Считается, что ямвнао втя аиоскости, расааю-тппмп пврпвцдикулярво оси о кристалла, игрвхзт оиределящую рол» в образовании свзрхпроводвюстн. Известно так», что длина когереятност» f мах» ■ измеряется десяткам яла даяв единицам ангстрем при нязхой температуре. Это дает осаоватшя пред-шжяот», что во всех ш в некоторых соединениях этого класса сверхпроводимость моивт бнть квазадвумерно!. Под атш подразумевается. что дхява когерентности вдохь оси с мвньме язв порядка расстояния между сверхпроводящими ОиО^ плоскостями, так что куперовскв пары оказываются локвлизоваотпии в втях плоскостях. Обьешше сверхпроводящее свойства, например, идеальная проводимость вдоль оси с, обусловлены в втом случае дшзяфео-вовскям взаимодействием мваду цлоскостями. Ясао, что физическая

щяродв шкклрош в тахях сживши Лига вы чт в трехмерных однороден (ввояжпа) свврхпрокдавш. Кроив атого, AbjMBpme ш квиаидвуивриме апрцшямв шш-ЦЯОКШ, б}Дк липа» что on ПШШШ вшкм, првдотявм-■ Он собой удивч» HiibiB объект — бопюянщц амрпфоаохяоа

онрфшпц*

Несмотря на ойшцяое количество ищдцшнш peter, в «о-прп рвсаитриччям ивиклва """'wwi^'X имцшцшдави, iijMiriru П»11И|ИМВ1ПП11|И1П1 даавпиыяп двумерно® щяргур ¡>-ыин ВТОТ, go-нвдачц. др <ях гор явт. В вяачахвдыя* ешв-вв иго оОуажжявво тем. что яв вшицшивч ияфооваямвавш своШпва вшат яв пшо в не столько ввикпроам собственно сверафоводавфго кпцдвдюатя. во ■ рад jfffnut факторов, в пврвув очередь, вяпотропп цяшваюго том. Выьивяотво ввклрщ-вих мвкросхохпчвсхжх своВихв сирпуицщиид TBK нш ши iiMiumi о природа®, формой, расаажявввм ввхрешх даввй в образца. в вдципдпи чвитанв ппввдвнв» ввхрвК пптпляп От только от своАотв тмдвноатв. В puunl яв ынуацвн воегдв сучвст-ИрвД О ДВфВГПШ 1|ШЕ1Ш, которое но— к мфншв нщк! в сармившх тошх обрвв ЦВ (пввввгт). IBHD Лшгодарв шшнянгу ^ —I""["""ДТ* MTft** ршиы ободрят нввулрмяi вначавиаи кртгоокпго тока в иагяит-«ив III. Яош, «го вавившооть иишивдаИщиви о цнириви от орюггацкн вххреЖ, нв будучи кшрямув свввввяов о впвдигоатв. яип сущютввяяо вяявть ш цвяпм-ТОК В ИЯПППяШВ свойоям овицццквюдника. Как ж стрввво» остается до ютцв на жавм влфоо о яш |прв обрввцв вв вИнцимв свовогва. b-w лого в

ряда работ чясто геовэтрачвотше аффекты (хотя ■ проявлящввся достаточно шюбмчаш образом) интьрпретирустся как оообме свойства скршроюдппя.

Кз схаванного вытекает авобходшость проведения. во первых, методической р"Ч5отм о целы» надвавого ииншц—hiihii аого разделения различии «хвнизмов, приводящих в появление анизотропии сверхпроводящего состояния. Это требует рйвребопси методики авалява аксдврмюптпддд данных, а такив постановки вкшщмяш11 ni, которые могут быть одеювнячж) вппрцвпряаш. Содержательной вадвчей является изучение на остове тяхой методики анизотропии конденсата в иишнрмотажлвх ВТСП с цвльп лро-веркн предполоиения о возмоиной двумвряой свергароводмюстя в в тих ооедшнвва.

В качестве объекта воолдовавыя бшл выбрани можжрмот&ым семейства J>^_xSrx0u04. В огротом кольчестве работ по проблема! ВТСП атому соэдижнию удало во отяосигтвлыю маю ии—мши. Оояонаю уояишя исследователой в обдаст« ВТСП сконцентрирована ва изучения сверхпроводников с критической тешвретурой Тс вше точка кипения азота. Однако, дм решения стоящей перед ваш ва-длчей гора ад э более удобны* ■ эффективным оказалось изучение соединения с небольшими значениям критических параметров ■ характерных полей.

Ценно таквмв свойствами обладают кристаллы La^-jSTjCuO^. Помшо неоспоримого преимущества, заключавшегося в больших размерах я тих монокристаллов I см во всех измерениях), соединения с небольшими концентр щияма Sr (х * 0.07) обладал, в отличив от других ВТСП, нвболыим отношением аффективных масс носителей в направлениях вдоль оси с и в плоскости аь: Г

- б -

» 20. Благодаря оточу углов» ввикшюоя реалячшх величин ямввг ив порогошй, а достаточно пжаян характер, что, позволяло подробно ввучять особеняостя мвгвштных свойств, иро-следав ва их швмвавшюм при изменен** угла намагнячявяния. Также Ото установлено, что ввлгашв критического тока в наученных образцах неволях«, в центры шиши ".'а представляет собой вытянутые дефекты, направленные вдоль оса о (вероятно, такгш дефектам! могут быть греняцы двойняковаяия жжж вянтовыо дяслокация). Поэтому воеяшкает воамояяость, язучая ваашодвЯвпне наклоняй вихре! о таким дефетвми, обоарухнть имшвв отушнчашк вяхрей, оостояцях вв черодущяхся отревков, нормыыаа я пнрел-лвлышх алоскоотяы ОиО^. Обрвэоввш» твкях вихрей, впервые яредсквзавшх в творетяческях работах Мвлвва, Овчинникова ■ Копняна 12] я Файаберге ■ Пшжярдв (3), могло 6М адушть под-тверадвннвм даужраой природа сверхпроводаяскгга в исследуемых соединениях.

Также интерес к ооедяввняг 1а2_1йгхСиО^ был стимулирован тем, что при указанных яникят концевтрвцяях Нг свойства втого вещества првктячески вв пучены. В частноетя, вв удалось найтя в литературе давних о характершх параметрах сверхпроводщрго состояния в данной областя концентраций. В какой-то степени данная робота может восполнять этот пробел.

Целью данной работы является: I Разработка метода корректной янтерпретвцяи экспериментальных результатов, повволяицего вцдалять и ивучжть вклада различных механизмов аннво.рошп.

2. Екисавняв природа аняэотрапяя сверхпроводящего состояв« ■ вняэотрошш критического тока в слоистых свврхпроводняках.

3. Определение физических механизмов, обусловливающих необычные магнитные свойства слоистых сверхпроводников: анизотропии остаточной намагниченности, доюлнительные максимумы кривой намаг ничившшя, сильную угловую зависимость тля необратимости.

Научная новизна ртботы состоит в аледухсрк:

Измерены количественные параметры сверхпроводников систевд Ь^.дЯг^О^ с^кальи содержанием рг (0.05 < х < Р-09): нижнее критическое ноле, анизотропия эффективной массы, критический та;.

Предизжево обобфнив мэдели кретичесяого состояния жесткого сверхпроводника для образцов произвольной Форш в наклонном поле. На основании этой модели показало, что завкгавяэсти изотермической остаточной намагниченности (ЕМ) и термоостаточной нгмагниченгости (ТГМ) сверхпроводника от зго ориентации ш отношению я приложенному полю, определяется в сиювпон влиянием Форш образца.

Обнаружено, что кривые намагничивания монокристаллов Ха2_13г10и04 немонотонны, причем дополнительные ивксимумн и пола, почти параллельное плоскостям ль ив полэ, направленном вдоль оси с, имеют различную природу.

Экспериментально доказано, что особенности крявых намагничивания в голе, почти параллельном плоскости аЬ кристалла обусловлены вращением пихревой решетки. Обнаружено обратимое вращение вихревой решетки в магнитном поле, направленном почти пвраллелыю плоскости аЪ. Этот эффект агужит качественным подтверждением слабой эффективности пиннинга при малых углах а наклона вихрей к плоскости.

Изучены немонотонные лолепке аявисимэсти критического тока

Зс в поло, перпендикулярной плоскостям дь, проявлящився в виде дополнительного широкого максимума на кривых намагничивания ("ПвМаИ"). Экспериментально обнаруяена аномальная угловая зависимость шля наоЗраткшсти Н^ в монокристаллах анизотроп-вэго сверхпроводника. При увеличении угла « между няпрввдтивм прилове иного шля я осы» о кпюталда, растет зак

(соэв)"2/3. При « * 85° наблвдается кроссовер Н1гг(*) и резкое уменьшение Н^ при « •» 90°.

Предложена качественная модель, удовлетворительно отааы-вавдая в рамках единых представлений анизотропию критического тока, широкий макстун Зс как функция приложенного поля н угловую вагаиямость поля необратимости. Модель основана на предположении о том. что цвкграш шшшшга являются протяженные дефекта, ориентированные вдоль оси о.

Подученные результаты свидетельствуют об образование в наследованных монокристаллах ступенчаты- вихрей, состоящих яа чередувдихся отрезков, перпендикулярных я параллельных плоскости вЬ, что нэавт служить подтверждением квяаидпумерной природа сверхпроводимости в изученных соединениях.

Практическая данность работа. Полученные результаты развивают представления о природе анизотропии ВТСП. РвзрвботаниЛ подход к анализу экспериментальных результатов дает возможность корректно связывать наблцдаеше особенности с внизотрошыми параметрами сверхпроводника. Предшженнвк 'модель имеет оЯ&й ха~ рктер я может быть использована дше объяснения результатов исследования монокристаллов ВТСП других соединений.

Апробация работа. Результата работа доклядавалиоь на ТШ Международной кпи}рренщти по тройньн к многокомпонентна«

ооеданеннж (Кишинев. 1990), конференции Европейского мвтари-а*5йедческогд обчества (Страсбург ✓ 1990), конференции "Критические токи в высокотемпературных сверхпроводниках" (Вена, 1992)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано А печатайе работы.

Объем диссертации. Диссертация состот-г из введения, пятя глав, пршюгения, заключения и списка литературы из БЗ наямеш-вагай. Работа наложена на 125 страницах и содержит 27 рисунков я 2 таблицы.

Содержание работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Во введении обоснована актуальность теш и изложен* цель, осчонные задачи и структура диссертации.

В первой главе приведен обзор литературы о природа и свойствах анизотропных сверхпроводников. Представлены два различных теоретических подхода к описанию анизотропии аффективной массы - модель однородного одноосного СП и модель квазидвумеряого СП с дюзефсояовскими связями между сверхпроводящим плоскостями. Рассмотрел! возможные механизм*, приводящие к анизотропии критического тока, о также отсслерименты, в которых такая анизотропия наблвдалнсь. Кратко описана структура монокристаллов исследованного соединения.

Во второй главе описана экспериментальная методика, основанная на измерениях магнитного момента при помощи магнитометра с нкбрирупцим образцом. При исследовании магнитного момента я анизотропных сверхпроводников сажны измерения не только абсолютной величины, но и направления вектора * в зависимости от

ориентации образца и величины внвянего шля. Для »того раавита методика, позволяхцвя измерять продольную и поперечную го отношению к приложенному полю компоненты магнитного момента . Рассмотрены источники возможных экспериментальных погрешностей, специфичных при измерениях намагниченности анизотропных сверхпроводников, и определена точдаст измерений.

Проведено тестирование образцов и определены ьажше для дальнейшего исследования параметры: факторы анизотропии формы j и анизотропии аффективной массы г. Для разных образцов 7 лежит в пределах 0.2-0.3, Г - 15-16. Таким образом, характерный параметр чг оказался заметно больше единицы, что позволяет надеяться на сильный эффект вращения вихревой решетки. Оказалось,, что угловые зависимости нижнего критического поля Нс1 хорошо описываются теоретической зависимостью, подученной в рамках лоцдр-давского приближения для анизотропного СП [5]. Величина Вс^# скорректированная с учетом размагничивающего фактора, с составляла: в тле, приложенном вдоль оси о" 20 Э, в плоскости аь -"6 3. Отсюда сделана оценка глубины проникновения:

ХтЪ * 3 10-5 СМ" * U2 Ю~* см-

При анализе акспертентальшх данных необходимо, как и для

обычных сверхпроводников, использовать модель критического состояния. Однако, эта модель нуждается в обобщении на случай образца произвольной формы в наклонном магнитном роле. Данные из литературы свидетельствуют о том, что некорректное применение издали приводит к серьезным неточностям при интерпретации экспериментов. Ыатому в заключительном параграфе предложен новы® подход к описанию критического состояния при произвольной ориентации образца по отношению к вневне му шлю. Показано, что

из-за влияния формы образце в виде тонкой пластины, направленна магнитного момента я в общем случае да совпадает с направлением средней индукции в в образце, иначе говоря, с направлением ширей. При етом Я имеет тенденция быть направланньа! по кормаля к плоскости пластины при любом направлении внутренней индукции. Этот вывод справедлив как для однородного, так и для неоднородного распределения индукции. Количественно втот КИект юокнэ описать, введя фактор анизотропии форьи 7 - (1-п^)/11-и^Ь где г^ и п, - размэгничиввщие факторы оброгць в направлениях, параллельном и перпендикулярном к шюскости соответственно. Тогда в нулевом внешнем поле угол <рн наклона магнитного момента к ося г и абсолютная величина намагниченности |М| зависят эт угла наклона ф^ усредненной по объему образца ?ацдукцин в:

ФИ = Т Ч <5>в (1)

|К! = —^— 1/соз2фв + 72 а1п?<рв (2)

В третьей главе приведены результаты вкспержшнтального исследования изотермической остатпюй (ПИ) и тчрцэостаточной (НИ) намагниченности. Оказалось, что п состочнзн П5„ гасдэ намагничивания образца в достаточно болшж голь0 средаве направление вихрей совпадает с напрзвленжя шля. ¿далогичниЗ вывод следует и из измерений термоостаточной намагниченности. Эффект "легкой оси", состоящий в том, что И®, так хе как и ТШ, имеет тенденцию быть направленной вдоль нормали к шюскости образца при любых углах намагничивания, обусловлен анизотропией форш образца и не связан с анизотропии пиннингом или захватом потока, как ато предполагалось в работе 14]. Абсолютное знача-ние остаточного момента ИМ и ТИМ зависит от угла намагаичива-

ния. Зависимость ТШ от « шпо назвать "горипльиоУ в той смысле, что она соответствует постоянной плотности няхрай и точно описывается формулой (2), учитывающей анизотропии формы. Величина ВДВ квх функция 4 вздет себя аномпльнд! образом: плавная зависимость при о <60° сменяется резким падением при Однако, и в атом случае определяйте влиянт на угловую зашги-юсть оказывает форма образца. Это годгверадается тем, что для тонких пластинок изотропного СП - сплпва В1:РЬ:Зп - такхе Еа&ш-дагтея аномальный ход НЗЦв). Отклонение экспериментальной га-васишоти от форзхш (2) в прсагекуточной области углов указывает на существенный рост компоненты индукции внутри образце, параллельной наиагничнаалцему шлю. Качественно этот аффект моано объяснить следующим образом. Цри навагеичивании в перпендикулярном шле <?иловые линии индукции в образце сильно искривлены из-за-влияния шлей рассеяния. В наклонном поля аффективная толщина образца увеличивается, что приво.-^гг к уменьшение полей рассеяния. Поэтому искривление силовых линий становится не столь сильным, что приводит к возрастании средней продольной компоненты индукции в состоянии 1Ш при измгнвняа О от дуля до некоего «0 *> 60°.

Отношение магшгтяых моментов изотропного сверхпроводника при намагничивании вдоль и по нормали к плоскости образца соответствует отношению геометрических размеров. Для монокристаллов Ьа^д&г^шОд параллельная плоскости остаточная намагниченность првлерио на порядок меньше, чем того требовала бы анизотропия формы. Отсцда мо а сделать оценку анизотропии критического тока. В нулевом шле отношение критических токов в плоскости и вдоль оси с составляло 7-10, характерное значение критическо-

го тока в плоскости составляет 5 10? А/см2. Тегов определены голевые зависимости критических такой. В обоих направлениях критические токи уСисаст пропорционально 1/уГГ.

В четвертой глазе представлены результата изучения особзн-ностей пааагяпчиввния монокристаллов 1а2_1Зг1Си0д. На кривых ЕЕшгткивания тайивдаптся дополнительные шфокие каксимукы как в поло, прилэгвшюм почти по нормали к пиоскости аЬ, так в о почти паралгэлыюд голе. Однако, причины появления мянсшушз в двух этих случаях различны. Это можно утверэдвть, проследив за пзиененивм положения ивкшздушз при увеличении угла явмегничи-вакия (рио.1). ПезаЕиекаге измерения продольной и поперечной компонент мокзнта однозначно доквгшвпт, что в почти продольном тле происходит вращение вихревой решетки при увеличении поля. Этот эффект, специфичный для анизотропных СП 151, приводит к появлении широкого мак «мука (Нд на кривых 5 - 8 , рис.1). Обнаружено, что в узком диапазоне углов паялона вихрей к плоскости (Да * 5°) вргщение вихревой решетки обратимое: оно происходит не только при увеличении, но и при уменьшении шля. При других ориентация! вихрей их взаимодействие с центрами пин-нинга более сильное и обратимое вращение не найлцдается: вихри закрепляются в том направлении, в котором они находились при максимальном значении поля.

Слабый пиннинг при определенной ориентации вихрей позволяет предположить, что центрами пиннинга являются некие протяженные дефекты, направленные вдоль оси с кристалла. Учтивая, что при приложении внешнего поля та гормяли к тонкой пластине вихревые линии сильно искривлены в «ялиг полях, такая структура дефектов может оказать влияние на свойства образца в перпенди-

я

49 »

to

10

о

о 0.s 1

Рис Л. Кривые намагничивания монсисристалиш Ьи^^г^СиОд в полях, приложенных шд различными углаш О н оси с: 1-0=0; 2 - -6 = 45°; 3-0 = 68; 4-« - 73°; 5 - « - 78°; 6 - « = 81°; 7 - 0 85°; 8 - 0 - 87°; 9 - « = 90°.

Максимума ^ и Нд обусловлены аффектом вращения вихревой решетки и немонотонной полевой зависимостью критического тока соответственно. Пунктиром показано изменение полот-ния максимумов при изменении 0. Точки - расчет в соответствии о моделью (4) для кривой N I.

кулярном по«. По мере увеличения тля вихревые линия выпрямляются и белее еффектнвао закрепляются на ориентированных дафек тех. Для описания атого аффекта предложена качественная вдаль, в которой предполагается, что критический ток 1с обратно пропорционален средней кривизне вихревых линий в образце г

За " -(3)

° <в1>

Здесь в знаменателе стоит среднее по объему (Х^взцв значение модуля индукции, а в числителе - среднее значение комюненты, нормальной к плоскости. Последнее можно представить в вид» резкости между приложенным полем Н и соответотвущей кмюовечтой поля, создаваемого током, циркулирующем в объема образца. Зра достаточно больаом внешнем тле знаменатель в (3) можно заменить на Н. Леньоеняв в больвих полях за счет роста ыотяоетя вихрей описывается путем введения в выражение для критического тока шюжителя у/г / В . Такая зависимость является типичной для различных ВТСП и наблвдвлась дхя изучендах в [анной работе монокристаллов. Окончательно, модельная завяся-ость 3С(Н) в поле, перпендикулярном плоскости образца, выгля-ггг следухцш образом:

/Н^тву- + (« З^/Пъ

ЧР ж - параметр порядку таци^ы обрвзцв, а величина- харвктер-

/

зго тля Ду связана со средним расстоянием Ъ мезду дефектам!: У - ®0/1г. Заввсвмость (4) веет вшрокий максимум и удовлетво-п-ельао описывает экспериментальные результата - "пик-аффект" перпендикулярном тле (рис. I, кривая 1). Исгользуя ешпенме

единственного подгоночного параметра Bj, можно оценить расстояние между дефектами. Дая разных образцов вта величава колеблется от 80 до 150 вм, что согласуется с известны» уину" о среднем расстоянии между границами двойников в YBa2Cu30I (61.

В пятой главе изучено поведение вихревой реиетки в я»"*" тлях, близка», к тлю необратимости, в атой области тлей заведомо можно пренебречь влиянием размагничивала го поля образце ж нвколлинеарностью вихревой рететкл. Полученные полевые зависимости силы пиннинга Рр(Н) дая разных образцов при разных ориентация! шля описывается в приведенных координвтах единой коджодообразвой функцией. Экстраполяция зависимости Ур(Н) к нулю в области больших полей позволяет определить величину шля необратимости Hj^.. При изменении угла намагничивания В^, из-

_р /о

меняется пропорционально (соаб) при всех fl за исключением узкой области углов ("5°) вблизи направления, параллельного плоскостям (рис.2). В атой области происходит гроссовер линии необратимости на резко спадвхцую зависимость. Падение шля необратимости сопровождается нарушением скейланговой зависимости Fp„ существенным уменьшением критического тока и обретаем вращением вихревой решетки. Соображения, основанные на оценке ак-тивациэнного объема дешшнинга о учетом закрепления только участков вихрей, перпендикулярных плоскости, позволяет успевго объяснить угловую зависимость шля необратимости. Предполагается, что размеры активационнпго объема в плоскости лЬ порядка постоянной решетки перпендикулярных вихрей ~ у/®0/Н соз(о). Размер вдоль оси ^ оттаничивается требованием, чтобы смещение вихря в направлении, перпендикулярном средней индукции, не превосходило среднего расстояния между вихрями. Тогда при про межу-

- 17 -

точных значениях 30° <« < 80°, шггивационный объем равен: а со&о

- /ъ

1Г

Приравнивая энергии ая?лвации Ю, получим выражение для

Н.

1гг

н.

1ГР

г нс

в° ^ вТ

2/3

(6)

И совв

Причиной кроссовера при приложении поля в плоскости является невозможность образования перпендикулярных сильно заяреплэншх участков вихрей.

2В

Рис.2. Угловая зависимость шля необратимости, путем экстраполяции кривых си вы т_ лингв. - вависимость Н^" (соа

определенного Сшкжная лянйя

В заключении кратко сформулированы основные .результата диссертации:

1. Измерены количественные параметры сверхпроводников сис-теш Ia2_2SrzCu04 с малым содержанием Sr (0.05 < х .< 0.09): нижнее критическое пале, анизотропия эффвктившй массы, критический ток.

2. Цредрожеш обобщение модели критического состояния жесткого сверхпроводника дая образцов произвольной формы в наклонном поле. Обобщенная издать необходима дня корректной интерпретации результатов вксперидантов, где требуется разделить влияние различных аффектов, а именно: анизотропии форш образца, анизотропии аффективной кассы и анизотропии пишшнга.

3. Экспериментально получена зависимость изотермической остаточной намагниченности (1ВД) анизотропного сверхпроводника от его ориентации по отношению к приложешщу полю, качестве от отличающаяся от известных зависимостей термоостсдочной намагниченности (Т2Ш). Доказано, что анизотропия как ТЮ1, так и ГПН определяется в основном слиянием формы образца. Поэтому подобные экспериментальные данные не могут быть использованы для получения угловых зависимостей внутренних параметров сверхпроводника. Только щи намагничивании вдоль осей сиюлгтрии образца НИ пропорциональна критическому току в соответствующей направлении.

4. Качественными аффектами, на основании которых можно опре делить анизотропию эффективной массы, являются наличие характерной угловой зависимости нижнего критического шля Нс1 и вра-цвние вихревой репетки. Обнаружено, что Нс1 удовлетворительно описывается теоретической зависимостью, предложенной в работе

Балацкого, Вурлачкова ■ Горьком (1986) в решат лоядожвского щиЯиаии Д1я анизотропного сверхпроводника. Эшцдц—чтили, во доказано, что особенности крип намшинчивания в паяв, почтя параллельном плоскости аь кристалла обусловлены врацввввм вихревой решетки. Сделанные отсвда оценки анизотропии эффективной массы согласуется с анизотропией Нс<.

5. Обнаружено обратимое вращение вихревой рсветки в магнитном поле, направленном гочти параллельно плоскости аь. в оо-четаняи о двшнни об аняаотропни крвнячвтшш тока его качественно подтверждает сильную вависимость вффективности пишашга от угла а наклэна вихрей к плоскости. При а < 5° закрепление вихрей слабое. При больявх углах наклона происходит переход к более сильному механизму пиннинга, что сопровождается яеобрвти-шм врацэнивм тента, появлением гистерезиса угла наклона вихревой реветкя и раеттявм двутиковой структуры кривой II(В). На хаюванхн этих ревудьтатов сделано предположение о том, что яганинг в изучении кристаллах осуществляется ва протятеняд дефектах, ориентированных щль оси о.

6. Объяснена природа немонотонной полевой пшшвеюп кри-гического тока Зс в тле, пвртендикулярном плоскостям аь. Пока-ит, ^го критический ток тонкой пластины сверхпроводника с шлейными центрам! пиннинга имеет широкий максяцгм как функции ^заложенного тля. Причиной роста Зс при увеличении поля явля-тся выпрямление вихревых линий, приводящее к более еххьноцу акрешвнип на линейных дефектах, в маяа полях вихревые линии жльно искривлены из-за больших полей рассеяния. Одним яв па-ометров, определящих тлояеняв мексицу т, служит среднее рес-тояние Ь мваду центра»« пиннинга. Для резка образцов

1&2_хагхСи04 вначение Ь лежит в пределах ВО - 160 нр.

7. Экспериментально обнаружена аномальная угловая вавион-мость тля необратимости Н^ в мшсжрис талях анизотропного сверхпроводника. При увеличении угла « между направлением приложенного шля к осы) с кристалла, Н^ растет как (сое Цри 4 % 85° нвблцдается кроссовер Н1гр('в) и резкое уменьшение Н1гг при « ■* 90°. При атом существенно изменяется и характер полевой зявжяшости свои пиннинга. Эти результат успешно объясняются в рамках предположения о линейных центрах пиннинга.

Такт образом, показано, что при приложения наклонного го-ля, ж зависимо от его величины, опре делящим является пиннинг участков вихрей,перпендикулярных к плоскости »ь. В то «в время, среднее направление вихря как целого но оовпадает с осью с. Это свидетельствует об образовании ступенчатых вихрей, состоящих из чередухщихся отрезков, перпендикулярных я параллельных плоскоз-ти аЬ. В соответствии с результатами теоретических работ Квлева, Овчинникова и Покровского (1990) и «ейнберга и Вилларда (1990) в тот факт служит подтверждением квазидеумерной сверхпро-водаюсти в изученных соединениях.

OcHOBwe pesyxbTaiii xmcepramnt onydnroaeHu b padorax: BugoaLarakj Yu.7., ilnakov A.A. The nixed state of RBaCuO carnalc superconductors. Journal of the Leaa-Oj—ixi Mátala. 1990. 164 V 166, 1099-1106.

2. Byroojumwl D.B., Bsoajraro B.r., EpK» O.B. Tuman-Kocn. ■ wbtim UBoiofa BTCQ oktbmh HBagOu^Qg o paa—m— pejproaeir nrm— kxhm. Tpyjw BOftAH, t.37, c. 66-81. Koawa. Hayxa. 1993.

3- Bugoalaraky Tu.7.. CaMayunor 1.7.. Itbwjv A.L., Hlnakov A.A. Sw Magnetic peculiarities and critical current of LaSrOuO alngle crystals. Abstracts of the International Conference on Critical ■ Curren ta in bl#t-40 superconductors. Tlema, 22-24 April 1992.

4. Bugoelaraky Tu.y.. ffwnymm I.T., Iranor A.L., llnator A.A. Hie Magnetic pecullarltlea and critical current of LaSrCuO dingle cryatala. IlpenpMHT BNH M 17, 20 c. (1998).

- 22 -Jftmpeijpe

1. А-1-АДрисооов. Основы теори мвтахжж. И. Harm»-1967

2. Irler B.I, OrcblimlkDr TU.I., Fokroraky V.L. Vortex lattice In layered superconductor In tbe presence of a tilted «agnatic field. SuropbyB.Lett., 1990, т.13, B2, р.18Г-190.

3. Weinberg D.. Ylllard C. Intrinsic pinning and lock-In tran-altlon of flux lines In layered type П superocoductor. Fbya.BeT.bQtt., 1990, т.бб, ЖТ. p.919-922.

4. U.Yarm, I.Felner, Y.Yeafaunn. Angilar dependence of tte field-cooled, eero-fleld cnoled and remanent aagnetlsatlon In TBaCuO single cryatal. Fbya.lteT.B44. 12, 531 (1991).

5. BmmpmB A.B., Буршчюв I.I., Горькое I.П. Мм шише свойства впво1|шш сжршрокхяовзв второго рода.ВЭТ*. 1986, т.90, вил.4. 0.1478.

6. Kes Р.Н. Irrerersible Magnetic properties of blgb-4o euper-oaaductorB. Pbyelca C, 1988, т.153-156, pp.1121-1128.