Исследование дефектной структуры YBa2Cu3O7-дельта и ее влияния на сверхпроводяящие свойства тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

РГ6 од

о 1 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

" 1 ; ' ИНСТИТУТ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

На правах рукописи

ДОРОСИНСКИЙ Лев Александрович

ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФЕКТНОЙ СТРУКТУРЫ УВа Си о , И ЕЕ ВЛИЯНИЯ НА

2 3 7 - О

СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ СВОЙСТВА Специальность 01.04.07 - физика твердого тела

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Черноголовка 1993

Работа выполнена в Институте физики твердого тела РАН.

Научный руководитель -доктор физико-математических наук," профессор Никитенко В.И.

Официальные оппоненты -

доктор физико-математических наук Винников Л.Я., доктор физико-математических наук Тулин В.А.

Ведущее предприятие -Институт физических проблем РАН, Москва

Защита состоится « //Г» 199$г. в Л^час. на

заседании Специализированного совета Д.003.12.01 при Институте физики твердого тела РАН по адресу: 142432, Московская область, Ногинский район, Черноголовка, ИФТТ РАН.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики твердого тела РАН.

// » Л-Л^Ья 199^г.

Автореферат разослан

Ученый секретарь Специализированного совета доктор

физико-математических наук В.Д.Кулаковский

ВВКШШЕ

С открытием высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) возник ряд новых задач, связанных с изучением микроскопической природа сверхпроводимости и макроскопических свойств данных материалов. Большое количество вопросов связано с изучением процессов намагничивания ВТСП. К настоящему времени нет однозначного понимания измеряемых в эксперименте температурных зависимостей критических полей. До сих пор не разработаны адекватные модели пиннинга магнитного потока, которые позволили бы объяснить измеряемые величины и температурные зависимости критического тока. В то же время, знание механизмов пиннинга и умение упралять ими черезвычайно важно для практического применения ВТСП, так как для этого необходимо достижение высоких значений плотности критического тока. Величина пиннинга в сверхпроводнике определяется дефектами кристаллической решетки. Разнообразные дефекты, существующие в ВТСП, должны также оказывать существенное влияние и на другие их свойства.

Актуальность задачи, поставленной в настоящей диссертационной работе, определяется огромным значением экспериментальных исследований процессов намагничивания ВТСП и управления этими процессами путем целенаправленного получения материалов с заданной дефектной структурой.

Первые исследования ВТСП показали, что среди множества дефектов, существующих в этих сверхпроводниках, сильное влияние на сверхпроводящие свойства оказывают неоднородности распределения кислорода и фазового состава. Однако в качественных однородных образцах их роль должна быть меньше, и становится существенным влияние других дефектов, наиболее интересными из которых в ува2сиз07_а (увасио) являются двойниковые границы. Было обнаружено, что в традиционных сверхпроводниках двойниковые границы могут вызывать локальное усиление сверхпроводимости. Имещиеся данные по влиянию двойников на свойства ВТСП неоднозначны. Предполагалось, что они могут как усиливать сверхпроводимость, так и наоборот - быть слабыми связями. Было показано, что границы двойников могут являться

центрами пиннинга, однако условия, необходимые для этого, еще не выяснены.

Важным дефектом кристаллической решетки является свободная поверхность образца. Ее влияние на свойства сверхпроводников может .быть как непосредственным, определяемым барьером Бина-Ливингстона, так и связанным с геометрическими особенностями: внешняя форма сверхпроводника определяет конфигурацию экранирующих токов в нем, а значит, и распределение плотности магнитного потока. Влияние поверхности было детально изучено в классических сверхпроводниках, однако роль самой поверхности и внешней формы для случая ВТСП практически не исследовалась.

В связи с этим целью настоящей работы явилась разработка экспериментальной методики, позволяющей напрямую изучать топологию намагничивания сверхпроводников, что позволило бы непосредственно выявлять влияние различных дефектов на проникновение магнитного потока. Кроме того была поставлена цель разработать методику, позволяющую менять двойниковую структуру исследуемых образцов, и изучить влияние двойников на процессы намагничивания ВТСП путем исследования кристаллов с целенаправленно изменяемой двойниковой структурой.

Научная новизна работы. Развит метод, позволяющий непосредственно в режиме реального времени изучать пространственное распределение магнитного потока в сверхпроводниках. Изучено влияние различных дефектов (неоднородностей состава, фазовых неоднородностей, двойниковых границ) на процессы намагничивания ВТСП и на пиннинг в них. Показано что в высококачественных кристаллах увасио при температурах, близких к критической, двойники являются основными центрами пиннинга, однако при низких температурах пиннинг осуществляется в-основном на точечных дефектах. Показано также, что при низких температурах существенное влияние на намагничивание ВТСП оказывает барьер Бина-Ливингстона, а при увеличении температуры его роль уменьшается. Разработана методика, позволяющая менять двойниковую структуру исследуемых кристаллов вплоть до полного их раздвойнико-вания и исследовать кинетику движения двойниковых границ. Исследования движения двойниковых границ показали, что оно определяется

диффузионными перескоками ионов кислорода в плоскостях сио.

Практическое значение проведенных исследований заключается в том, что изучено влияние различных дефектов на пиннинг в ВТСП, что важно для создания материалов с высокой плотностью критического тока. Исследование влияния формы на процессы намагничивания сверхпроводников дает информацию об условиях работы различных устройств сверхпроводниковой электроники.

Апробация работы. Полученные результаты были представлены на Международной конференции по транспортным свойствам сверхпроводников, Рио де Нанейро, 1990г., на Международном симпозиуме по ВТСП материалам, Страсбург 1990г., на Международной конференции по новым материалам, Страсбург 1991г;, на международной конференции по ВТСП, Москва 1991г.- и на Всесоюзном совещании по ВТСП, Харьков 1991г.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка цитированной литературы, содержащего 182 наименоваий. Полный объем составляет 136 станиц, в том числе 100 страниц печатного текста, 38 рисунков.

Литературный обзор. Постановка задачи.

В сверхпроводники второго рода, в которых глубина проникновения магнитного поля л больше длины когерентности с, поле проникает в виде отдельных вихрей. Динамикой этих вихрей определяются основные свойства данных сверхпроводников. Так в идеальном материале при пропускании даже малого транспортного тока сила Лоренца, действующая на вихри, должна заставить их двигаться, что приведет к возникновению потерь и появлению конечного сопротивления. Однако в реальных сверхпроводниках дефекты кристаллической решетки служат центрами пиннинга вихрей - вихрь взаимодействует с дефектом, в результате он начнет двигаться только, когда действующая на него сила Лоренца превысит силу этого взаимодействия. Соответствующее значение тока, при котором появляется электрическое сопротивление, называют критическим. Стационарное состояние сверхпроводников второго рода во внешнем поле описывают при помощи модели критического состояния, согласно которой во всех областях сверхпроводника, в которые проник магнитный поток, течет критический ток. Его значение может зависеть

- з -

от локальной величины магнитной индукции (модель Кима) или считается постоянным (модель Бина).

Величина критического тока зависит от реализующихся в сверхпроводнике механизмов пиннинга. Эти механизмы определяются как типом взаимодействия вихрей с дефектами (коровое взаимодействие, связанное с выигрышем энергии при попадании дефекта в область нормальной сердцевины вихря; магнитное, связанное с искажением вихревых токов около дефекта; и упругое, вызванное взаимодействием поля упругих напряжений дефекта с деформациями решетки вблизи сердцевины вихря), так и взаимодействием вихрей друг с другом. Эти взаимодействия могут существенно изменяться с изменением температуры, поэтому в ВТСП может реализовываться множество различных режимов пиннинга, что является предметом интенсивного экспериментального изучения.

Главным фактором, определяющим механизмы пиннинга, реализующиеся в сверхпроводнике, является его дефектная структура. Формирование реальной стуктуры увасио связано с переходом из тетрагональной фазы в ромбическую, происходящим при охлаждении выращенных кристаллов. Ромбическая фаза характеризуется наличием цепочек сио, ориентированных вдоль кристаллографической оси ь. Дифракционные исследования показали, что при промежуточных содержаниях кислорода также могут возникать различные фазы со сверхструктурным упорядочением его. Выделения этих фаз могут быть либо центрами пиннинга, либо наоборот - слабыми местами, по которым поток легко заходит в образец. Поэтому важно научиться получать материалы с оптимальным фазовым составом для достижения высокого значения критического тока.

С переходом из тетрагональной фазы в ромбическую также связано появление двойников. Это зеркальные двойники, в компонентах которых кристаллические оси развернуты на угол 90°. Их появление приводит к уменьшению энергии деформаций решетки, возникающих при фазовом переходе. Влияние двойниковых границ (ДГ) ра сверхпроводимость изучалось еще в классических сверхпроводниках. Было обнаружено, что на границе может возникать локальное сверхпроводящее состояние при температурах выше Тс объемного сверхпроводника. Роль двойников в

- 4 -

ВТСП изучена еще недостаточно. Были сделаны как предположения об усилении сверхпроводимости на ДГ, так и обратные - что ДГ являются слабыми местами. Исследования пиннинга, проводимые в основном вблизи Тс, показали что при этих температурах в большинстве образцов ДГ эффективно пиннингуют магнитный поток. Однако, существуют образцы, в которых эффект ДГ не проявляется, и причины такого различия не известны. Роль ДГ при низких температурах практически не была изучена. Для понимания механизма влияния ДГ на свойства сверхпроводника необходимо знать их структуру. Показано, что как структура границ, так и двойниковая макроструктура изменяются с изменением содержания кислорода в материале. Структура самого граничного ело А пока не установлена, что связано с трудностью определения позиций кислорода в решетке.

Особенности ВТСП обусловливают ряд их свойств, принципиально отличающихся от свойств классических сверхпроводников. Так малая длина когерентности и высокие температуры приводят к существенной роли термических флуктуаций. Это приводит к возможности плавления вихревой решетки и термоактивированного депиннинга. Плавление решетки связано с нарушением в ней дальнего порядка, в результате чего она переходит в фазу вихревой жидкости. Предполагается, что плавление может происходить, когда вихревая решетка близка к идеальной, не нарушенной пиннингом на кристаллических дефектах. Де-пиннинг происходит, когда энергия термических флуктуаций вихрей превысит энергию их взаимодействия с дефектами, в - результате чего происходит их срыв с центров пиннинга. Трактовка экспериментальных данных по плавлению вихревой решетки и депинингу неоднозначна. Часто не удается понять, какое из этих явлений проявляется в эксперименте. Для выяснения реальной картины необходимо изучать эти процессы в образцах с различной дефектной структурой.

Несмотря на интенсивные исследования до сих пор отсутствует объяснение наблюдающихся температурных зависимостей первого крити-1ексого поля и критического тока. Согласно классической теории эти зависимости должны выходить-на насыщение прй низкой температуре. Эднако, в экспериментах наблюдается ненасыщагацяся экспоненциальная

температурная зависимость критического тока. При понижении температуры также наблюдается загиб вверх на зависимости первого критического поля. Было сделано много попыток объяснить этот загиб, в частности предполагалось, что он связан с усилением влияния поверхностного барьера Бина-Ливингстона при понижениии температуры.

Исходя из вышеизложенного в данной работе сформулированы сле-дувдие задачи исследования: 1. Исследовать процесс проникновения магнитного поля в монокристаллы увасио с различной двойниковой структурой, фазовым составом и легирующими добавками. На основании этих исследований определить влияние примесей, фазовых неоднород-ностей и двойниковых границ на проникновение магнитного потока и его пиннинг в кристалле. 2. Изучая распределение магнитного потока в приповерхностном слое монокристаллических образцов увасио, определить как свободная поверхность влияет на процесс проникновения потока и на величину поля проникновения, з. Исследовать процесс перехода из тетрагональной фазы в ромбическую и формирование макроструктуры кристаллов увагсизо7_а при этом переходе. 4. Исследовать процесс движения двойниковых границ под действием механических напряжений и влияние состава кристалла на их кинетику и двойниковузо макроструктуру.

Методические вопросы исследования

Структура образцов изучалась поляризационно-оптическим методом, основанным на эффекте двуотражения - деполяризации света при отражении его от 'поверхности анизотропного металла. Двойниковая структура выявлялась при этом из-за разориентации кристаллических осей, являющихся главными оптическими осями, в соседних компонентах двойника. Выделения различных фаз выявлялись за счет различной величины деполяризации отраженного света.

Для исследования кинетики движения двойников была разработана методика микроиндентирования. Двойники двигались в поле остаточных напряжений, вводимых в кристалл индентором Виккерса. При этом е плотно задвойникованном кристалле образовывалась розетка просветления, в лепестках которой происходила монодоменизация. Процесс прос-

ветления розетки при различных температурах фотометрировался при помощи ФЭУ, в результате чего определялись температурные зависимости характерного времени раздвойникования, из которых удалось определить энергию активации движения границ.

Для исследования пространственного распределения магнитного потока при намагничивании сверхпроводящих кристаллов был развит метод, основанный на использовании индикаторных магнитооптических пленок. Использование пленок с плоскостной анизотропией, в которых вектор намагниченности поворачивается при приложении внешнего поля, что регестрируется в поляризационном микроскопе по эффекту Фарадея, позволило измерять локальные значения индукции в образце. Пространственное разрешение методики определялось толщиной пленки и равнялось -I мкм. Предельная чувствительность измерений поля составляла 0.1 Э, а максимальная величина измеряемого поля - несколько кило-эрстед.

Исследования фазового состава и двоиниковои структуры монокристаллов ува2 сиз о7 _5

Чтобы научиться получать кристаллы с оптимальным составом и распределением фаз для достижения высокой плотности критического тока, необходимо было исследовать процесс перехода из тетрагональной фазы в ромбическую, фазовый состав кристаллов и его влияние на проникновение потока. Фазовый переход изучался по изменениям двойниковой структуры кристаллов и поляризационного контраста между двойниками. Была измерена температурная зависимость величины деполяризации света, отраженного от кристалла. При нагреве она уменьшается и плавно обращается в ноль в точке фазового перехода. Одновременно с этим исчезают двойники. После охлаждения контраст частично восстанавливается, причем появляющаяся двойниковая структура в общих чертах соотвествует исходной. Неполное восстановление поляризационного контраста связано с измельчением двойников. Температура фазового перехода тх возрастает с увеличением парциального

давления кислорода р0 , причем в интервале давлений от 0.1 до 5 атм 2

- 7 -

наблюдается линейная зависимость тх(1д р0 ).

При промежеуточном содержании кислорода в кристалле в поляризационном микроскопе выявляются области различных фаз, различающихся содержанием и упорядочением кислорода. Локальные измерения температуры сверхпроводящего перехода в таких кристаллах выявляют наличие фаз с тс равной 90, 60 и 40 К.

Для того, чтобы научиться целенапрвленно изменять двойниковую структуру кристаллов и изучить ее влияние на сверхпроводимость проводились исследования кинетики движения ДГ. Было показано, что процесс движения ДГ имеет активационный характер. Энергия активации этого процесса оказалась зависящей от содержания кислорода в кристалле, которое изменялось путем отжига в соответствующих условиях. При содержании кислорода близком к 7.0 энергия активации равна 1.1±0.05 эВ, при приближении к тетрагональной фазе она уменьшается до 0.5-0.6 эВ. Измеренные значения энергии активации движения границ оказываются очень близкими к энергии активации диффузии кислорода при том же содержании его в кристалле.

На основании полученных результатов была предложена модель движения двойниковых границ. В этой модели движение границы происходит за счет формирования и движения ступенек на ней, являющихся двойникующими дислокациями. В увасио движение двойникувдей дислокации сопровождается перескоками атомов кислорода на соседние кристаллографические позиции. Таким образом, процессы диффузии кислорода и движения двойниковых границ основаны на одном элементарном акте, что и объясняет равенство их энергий активаций. Причем это равенство косвенным образом свидетельствует о равенстве содержания кислорода на границе и в объеме материала.

Исследование процессов намагничивания сверхпроводящих кристаллов увасио

При помощи индикаторных пленок с плоскостной анизотропией было исследовано распределение магнитного потока в сверпроводящих кристаллах увасио в различных режимах намагничивания. Было показано,

- 8 -

к.

что магнитное поле проникает в образец неоднородно, наиболее легко проникновение происходит в зонах, обедненных кислородом. В высококачественных образцах была обнаружена неоднородость проникновения потока, связанная с особенностями их формы. Магнитный поток начинает проникать не с углов кристалла, как это обычно считалось, а с середин сторон. Это связано с геометрией протекания экранирующих токов в прямоугольном образце. При помощи определения величины фарадеевского вращения в индикаторных пленках были измерены профили магнитной индукции в образцах. Путем подгонки расчетных профилей для модельных токовых распределений под экспериментальные была определена топология распределения критического тока. Было показано, что распределение критического тока в шубниковской области хорошо описывается моделью Бина с ^=соп5Ъ. Мейсснеровская область в тонких кристаллах имеет форму близкую к эллипсоидальной. По мере увеличеия внешнего поля этот эллипсоид сжимается в перпендикулярной полю экваториальной плоскости, тогда как его ось параллельная полю остается постоянной и равной толщине кристалла.

Впервые были проведены исследования распределения магнитного потока в образцах в мейсснеровском состоянии, то есть охлаждаемых в постоянном внешнем поле. Измеренное распределение имело куполообразную форму: максимальное выталкивание потока, соотвтствупцее равновесному значению выталкиваемого поля, происходило около края образца, а при приближении к центру индукция увеличивалась, выходя на насыщение в центральной части. Неполное выталкивание потока из образца связано с пиннингом, чем больше сила пиннинга, тем выше величина магнитной индукции в образце. Сравнение мейсснеровского состояния в чистых увасио кристаллах и в образцах, легированных са, мп и показало, что введение примесей существенно увеличивает объемный пиннинг. Наиболее значительное увеличение достигается при легировании кремением. Так при охлаждении в поле 25 Э величина мейсснеровского выталкивания в кристаллах, легированных кремнием, составляет меньше 1%, тогда как в нелегированных кристаллах она достигает 50$.

Исследования распределения потока в кристаллах с неоднородной

- 9 -

двойниковой структурой показали, что в нелегированном увасио при высоком содержании кислорода двойники являются основными центрами пиннинга при высоких температурах . Исследовавшиеся кристаллы, содержали наряду с крупными бездвойниковыми областями области с шириной двойников 0.5 мкм и менее. При охлаждении во внешнем поле в бездвойниковых областях доля вытолкнутого птока была значительно выше, чем в задвойникованных. Так как распределение потока в мейс-снеровском состоянии замораживается в пределах 10 К ниже тс, это означает, что при высоких температурах наиболее эффективным является пиннинг на двойниках.

Для определения абсолютной величины и знака энегии взаимодействия вихрей с двойниковыми границами к кристаллу, охлажденному в нормальном поле, прикладывалось дополнительное поле в плоскости аь перпендикулярное направлению двойников. Это приводило к наклону внешнего поля. До достижения определенной критической величины плоскостного поля распределение потока в образце не менялось. При больших величинах плоскостного поля происходило перераспределение потока: он частично переходил из задвойникованной области в бездвойниковую. Таким образом при определенном наклоне внешнего поля вихри наклоняются и отрываются от плоскостей двойникования, то есть происходит их депиннинг.

То, что вихри наклоняются только при определеном критическом угле наклона внешнего поля, означает, что взаимодействие между вихрем и плоскостью двойникования носит характер притяжеия. Если бы вихрь отталкивался от двойниковой границы, то ему было бы энергетически выгодно отклониться от нее при сколь угодно малом наклоне внешнего поля. По величине угла наклона внешнего поля, при котором вихри отрываются от двойниковых границ, удалось определить абсолютную величину энергии пиннинга вихря на границе. При ВО к она равна 1.5-10"8 эрг/см. Из измерений плотности критического тока в задвойникованных кристаллах была также определена сила пиннинга вихрей на двойниковых границах. Из отношения энергии пиннингового взаимодействия к силе был оценен его радиус. При 80 К он равен 160 Я, что по порядку величины совпадает с длиной когерентности при данной темпе-

- ю -

ратуре с(80 К) » 45 Я. Это соответствует коровому механизму взаимодействия вихря с границей, радиус которого приблизительно равен удвоенной длине когерентности.

Для определения температурного диапазона, в котором двойниковые границы являются эффективыми центрами пиннинга, измерялись температурные зависимости плотности критического тока в бездвойниковой и задвойникованной частях кристалла, показанные на рис.1. В задвой-никованной области критический ток оказался более высоким при температурах выше 45 К. При более низких температурах пиннинг на других дефектах становится более существенным, и эффект двойниковых границ уже не проявляется. Максимальный вклад границ в пиннинг достигается при температурах около 60 К.

60 Т, К

Рис.1. Температурные зависимости плотности критического тока в задвойникованной (•) и бездвойниковой (о) частях кристалла.

области температурная зависи-в бездвойниковой части имеет

В отличие от задвойникованной мость плотности критического тока а ненасыщающийся ход близкий к экспоненциальному. Такая зависимость обычно наблюдается в монокристаллах ВТСП. Наиболее частое объяснение экспоненциальной зависимости основывается на том, что критический ток лимитируется не пиннингом, а наличием джозефсоновских слабых связей. Однако, это объяснение не согласуется с полученными результатами, так как если бы слабые связи лимитировали критический ток, то двойниковые границы, являющиеся дополнительными центрами

пиннинга в одной части кристалла, не привели бы к его увеличению.

В настоящей работе предложена модель, в которой отсутствие насыщения зависимости >тс(т) для пиннинга на точечных дефектах связано с распределением размеров, а, значит, и энергий этих центров пиннинга. При достаточно высоких температурах часть центров оказываются неэффективными из-за термического депиннинга. А именно, температурные флукуации срывают вихри с тех центров, энергия взаимодействия с которыми меньше кт. При понижении температуры энергия пиннинга возрастает, а энергия флуктуаций уменьшается. В результате становятся эффективными более слабые центры. Это приводит к тому, что из-за включения новых центров объемная сила пиннинга растет быстрее, чем сила индивидуального взаимодействия между вихрем и дефектом. Если принять вполне реалистичное предположение о гауссовом характере распределения энергий пиннинга, то получается экспоненциальная температурная зависимость объемной силы пиннинга. Известно, что толщина ДГ В кристаллах с высоким содержанием кислорода практически постоянна, а, значит, постоянна и энергия пиннинга на них. В результате для пиннинга на двойниках отсутствует экспоненциальный рост :гс при понижении температуры.

Измерения первого критического поля в монокристаллах ВТСП часто дают необычную зависимость с загибом вверх при 30-40 К. Природа такой зависимости до сих пор не была понята, не ясно было даже, отражают ли экспериментальные зависимости поля проникновения реальный температурный ход нС1. Значение н может быть определено по величине поверхностного скачка магнитной индукции. На температурной зависимости поверхностного скачка, определенного по профилям индукции в образце, также был обнаружен загиб вверх при 40 К . Для выяснения причин этого загиба изучалось изменение распределения потока в образце с изменением внешнего поля при различных температурах. Было обнаружено, что если приложить внешнее поле к образцу при т<40 к так, чтобы в него проник магнитный поток, а затем начать уменьшать это поле, то на первых стадиях уменьшения поля поток не выходит из образца даже вблизи края. Выход потока начинается только после того, как поверхностный скачок обращается в ноль. Это может

быть объяснено только тем, что поверхностный барьер препятствует выходу потока. При высоких температурах задержка выхода потока исчезает, и его распределение соответствует модели Бина. Таким образом, удалось показать, что наличие загиба на температурной зависимости поля проникновения связано с тем, что при низких температурах это поле не равно н , а превышает его из-за влияния поверхностного барьера.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

1. Исследованы процессы проникновения и захвата магнитного потока в различных кристаллах хва2сизо7_5. Обнаружена корреляция топологии магнитного потока с распределением различных фаз в кристаллах и их двойниковой структурой. Изучено распределение критического тока в смешанном состоянии и показано, что оно хорошо описывается моделью Бина с =сопзь,

2. Показано, что загиб вверх на температурной зависимости поля проникновения в монокристаллах увасио связан с тем, что при низких температурах проникновение магнитного потока в образец задерживается из-за поверхностного барьера, тогда как при высоких температурах этот барьер может быть легко преодолен.

3. Установлено, что двойниковые границы в чистых кристаллах увасио с высоким содержанием кислорода являются основными центрами пиннин-га при температурах выше -45к. При более низких температурах возрастает пиннинг на точечных дефектах, в результате влияние двойников не проявляется.

4. Показано, что взаимодействие вихрей с двойниковыми границами носит характер притяжения. Определены значения его энергии, силы и радиуса. Величина радиуса оказывается близкой к длине когерентности, что соответствует коровому механизму взаимодействия.

5. В бездвойниковых кристаллах получена экспоненциальная температурная зависимость плотности критического тока. На основании экспериментальных данных предложена модель, согласно которой эта зависимость определяется термоактивированным депиннингом, в результате которого при повышении температуры уменьшается количество эффектив-

ных центров пиннинга из-за термического срыва вихрей с наиболее слабых из них.

6. Впервые измерено пространственное распределение магнитного потока в кристалле в мейсснеровском состоянии. Куполообразная форма профилей потока с максимальным выталкиванием его около краев и захватом в центре качественно соответствует предсказаниям предложенных ранее теоретических моделей.

?. Показано, что легирование кристаллов кальцием, марганцем и кремнием приводит к увеличению плотности критического тока. Наибольшее увеличение достигается при легировании кремнием.

8. Исследован фазовый состав кристаллов YBa2cu3o7_s и переход из ромбической фазы в тетрагональную. Полученные данные свидетельствуют, что даже в хорошо отожженных кристаллах имеется мелкодисперсная смесь первой и второй ромбической фаз. При пониженном содержании кислорода образуются крупные домены различных фаз, отличающихся его содержанием.

9. Измерена энергия активации движения двойниковых границ в YBacuo. При высоком содержании кислорода (5=о) она равна l.i эВ, что с высокой точночтью совпадает с эергией активации диффузии кислорода.

Основные результаты диссертации опубликованы. в следующих работах:

I. Доросинский Л.А., Инденбом М.В., Никитенко В.И., Фарбер Б.Я. Кинетика изменения двойниковой структуры в монокристаллах YBa2cu307_x. Письма в ЖЭТФ, т.49, в.З, с.156 (1989). Z. Власко-Власов В.К., Доросинский Л.А., Инденбом М.В., Осипьян Ю.А. Поляризационно-оптическое исследование структурного фазового перехода в монокристаллах ува2си3о7_х. СФХТ, т.з, с.62 (1990).

3. Dorosinskii Г.., Farber В., Indenbom М., Nikitenko v., Polyanskii A., Vlasko-Vlasov V. Polarized-optics study of twins in YBa2Cu307_g single crystals. Ferroelectrics, v.Ill, p.321 (1990).

4. Власко-Власов В.К., Доросинский Л.А., Инденбом М.В., Никитен-ко В.И., Полянский А.А., Антонов А.В., Гусев Ю.М., Емельченко Г.А.

Влияние дефектов кристаллической структуры на сверхпроводящие

СВОЙСТВа КрИСТаЛЛОВ YBa2Cu30z. - СФХТ, Т.4, C.llOO (1991).

5. Власко-Власов В.К., Доросинский Л.А., Инденбом М.В., Никитен-ко В.И., Осипьян Ю.А., Полянский А.А. Прямое экспериментальное изучение процессов намагничивания ВТСП материалов. Физ. низких температур, т. 17, в.и, с.14ю (1991).

6. Dorosinskii L.A., Indenbom M.V., Nikitenko V.X., Ossip'yan Yu.A., Polyanskii A.A., Vlasko-Vlasov V.K. Magnetooptic study of the magnetic flux behaviour in HTSCs. progress in High-Temperature Superconductivity v.32, p.503-508. Proceedings of the International Conference on High Temperature Superconductivity and Localization Phenomena (11-15 May 1991, Moscow, USSR). Singapore. New Jersey. London. Hong-Kong.

7. Polyanskii A.A., Dorosinskii L.A., Indenbom M.V., Nikitenko V.I., Ossi'yan Yu.A., Vlasko-Vlasov V.K. Magnetooptic measurements of magnetic flux profiles in high-Tc YBaCuO-films.

In: International Conference on Advanced Material - ICAM 91, Symposium Al: High Temperature Superconductor Thin Films (May 27 -31, 1991 Strasbourg, France). Proceedings. - Elsevier Science Publishers, North-Holland, 1992, p.195.

8. Власко-Власов В.К., Доросинский Л.А., Инденбом М.В., Никитенко В.И., Полянский А.А., Прозоров Р.Л. Визуализация мейсснеровского выталкивания магнитного потока в монокристаллах уваси. СФХТ т.5, р.2017 (1992)

9. Dorosinskii L.A., Indenbom M.V., Nikitenko V.I., Polyanskii A.A., Vlasko-Vlasov V.K., Prosorov R.L. Magnetooptic observation of the Meissner effect in YBa.,Cu307 x single crystals. Physica С v.206, p.360 (1993)

10. Dorosinskii L.A., Polyanskii A.A., Determination of th critical current distribution in 1-2-3 single crystals by magnetic flux patterns observed on the sample surface. Physica С v.212, p.211 (1993)

11. Dorosinskii L.A., Nikitenko V.X., Polyanskii A.A., Vlasko Vlasov V.K. Investigation of the influence of twins on the critical current value in YBaCuO single crystals Physica С 1993Г.

12. Dorosinskii L.A., Nikitenko V.I., Polyanskii A.A., Vlasko-Vlasov V.K., Gayle F.W., Roytburd A., Kaiser D.L.. Kinetics of twin boundary migration in YBa2Cu307X single crystals. Physica С. v.203 p.342 (1992) .

13. Власко-Власов В.К., Доросинский JI.А., Никитенко В.И., Полянский А.А., Прозоров Р.Л. Исследование поверхностных токов в монокристаллах и тонких пленках ВТСП. СФХТ т.6, с.723 (1993).

14. Власко-Власов В.К., Доросинский Л.А., Индексом М.В., Никитенко В.И., Полянский А.А., Прозоров Р.Л.. Распределение нормальной и плоскостной компонент магнитной индукции в тонких ВТСП-пленках. СФХТ т.6, с.705 (1993).