Исследование сверхпроводящих свойств органических катион-радикальных солей к-(ЕТ)2Х на сквид-магнитометре тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Российская Академия наук Институт Химической Физики имени Н.Н.Семенова

на правах рукописи УДК 537.622.2

ПРИМЕНКО АЛЕКСЕЙ ЭДУАРДОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ СВОЙСТВ ОРГАНИЧЕСКИХ КАТИОН-РАДИКАЛЬНЫХ СОЛЕЙ к-(ЕТ)2Х НА СКВИД-МАГНИТОМЕТРЕ

Специальность 01.04.07 - Физика твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва -1995

Работа выполнена на кафедре физики Российского Химико-Технологического Университета им. Д.И.Менделеева

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор В.Д.Кузнецов

Научный консультант: кандидат физико-математических наук, научный сотрудник В.В.Метлушко

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор В.Ф.Шамрай кандидат физико-математических наук, С.О.Климонский

Ведущая организация:

Московский Инженерно Физический Институт

Защита состоится. % НАА_ 1995 г. в . часов на заседании

Специализированного Совета Д 002.26.04 при Институте Химической Физики им. Н.Н.Семенова РАН по адресу: 117977, Москва, В-334, ГСП-1, ул.Косыгина, д.4, кор. 6а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института Химической Физики им. Н.Н.Семенова РАН

Автореферат разослан^ СлПрБА^ 1995 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, к.х.н

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ.

Изучение систем с пониженной размерностью является важным направлением в современной физике конденсированного состояния. В таких системах был обнаружен ряд новых явлений, связанных именно и их низкой размерностью. Одним из представителей таких систем (наряду с ВТСП) являются органические катион-радикальные соли. Мощные возможности современного органического синтеза позволяют сравнительно легко модифицировать кристаллическую структуру этих соединений, открывая тем самым возможность "конструирования" синтетических металлов.

Исследование динамики вихревой решетки в слоистых сверхпроводниках является одним из основных направлений в физике сверхпроводимости. В 2D анизотропных сверхпроводниках по мере увеличения параметра анизотропии происходит изменение

структуры вихрей Абрикосова от "циллиндрической" для у=1 к "блинчатой" (pan-cake) для у» 102. В последнем случае, вихрь Абрикосова как бы распадается на совокупность почти независимых двумерных вихрей, существующих в пределах проводящих слоев. При этом каждый сегмент пиннингуется независимо в пределах каждого проводящего слоя, занимая энергетически наиболее выгодное положение. А так как свойства вихревой решетки влияют на величину критического тока и энергию активации движения вихрей, то такие экспериментальные данные как полевые и температурные зависимости критического тока и скорость релаксации отражают не только пиннинг (то есть дефекты кристаллической структуры), но и свойства самой вихревой решетки. Учитывая отмеченную выше аналогию с ВТСП, исследование нижних критических полей, полевых и температурных зависимостей критического тока, энергии активации движения вихрей в органических сверхпроводниках является актуальной задачей, важной для понимания природы сверхпроводимости и динамики вихревой решетки в квази-2В сверхпроводниках П-рода.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Основной целью данной работы было комплексное исследование сверхпроводящих свойств нового органического сверхпроводника к-

(ЕТ)2Си[Ы(СЫ)2]С1о.5Вго.5 в критическом состоянии, сопоставление с другими сверхпроводниками семейства л>(ЕТ)2Х и существующими моделями критического остояния. Для получения более полной картины крипа потока в сверхпроводниках лг-(ЕТ)2Х была исследована также релаксация критического тока в д:-(ЕТ)2Си(НС8)2и к-(ЕТ)2Си[Н(СМ)2]Вг. Для решения поставленных задач проводились измерения кривых намагничивания, температурных и временных зависимостей магнитного момента в различных режимах в широком диапазоне температур и магнитных полей. Измерения были выполнены на СКВИД-магнитометре. Результаты измерений использовались для получения температурных и полевых зависимостей критической плотности тока 1(В,Т), температурных зависимостей нижнего критического поля Нс1(Т), зависимости энергии активации и(В,Т,Л) движения вихрей Абрикосова от магнитного поля В, температуры Т и плотности тока Л.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ заключается в том, что в ней впервые:

Проведено комплексное исследование сверхпроводящих свойств нового органического сверхпроводника лг-(ЕТ)2Си|К(СМ)2]С10 5Вг0 5 в широком диапазоне температур и полей для двух различных ориентации по отношению к магнитному полю. Получены температурные и полевые зависимости критической плотности тока, температурная зависимость нижнего критического поля Нс1(Т), зависимости энерпш активации движения вихрей Абрикосова от магнитного поля В, температуры Т и плотности тока Л и(В,Т,Д) для исследованных сверхпроводников кг-(ЕТ)2Х. Установлено, что:

1. Температурные зависимости нижнего критического поля Нс1(Т) для органических сверхпроводников «г-(ЕТ)2Си[Н(СН)2]С10 5Вг0 5 к-(ЕТ)2Си(ЫС8)2 близки к линейным.

2. Температурные и полевые зависимости критической плотности тока органических сверхпроводников хт-(ЕТ)2Х могут быть описаны экспоненциальными функциями вида:

Лс(В,Т)=Лс(0,0).ехр(-В/[В00.ехр(-Т/Т,)])-ехр(-Т/Т0).

Такой вид зависимости ЛС(В,Т) может быть объяснен тем, что во-первых в органических сверхпроводниках пиннинг вихрей Абрикосова

осуществляется на точечных дефектах, и во-вторых сильным влиянием крипа потока на измеряемую величину критической плотности тока.

3. Полевые зависимости энергии активации движения абрикосовских вихрей и(В) при Т=4.2 К близки к линейным для всех изученных сверхпроводников кг-(ЕТ)2Х.

4. Сильная экспоненциальная зависимость критической плотности тока от температуры -^(Т) может быть полуколичественно связана с наблюдаемой температурной зависимостью скорости релаксации магнитного момента.

5. На зависимости энергии активации движения абрикосовских вихрей от плотности тока и(Д) имеются два участка, которые могут

быть описаны зависимостями вида иос1 с //=0.11 и 0.5 для .К-Г (I) и Л>Л'(Н) соответственно. Значение ц для участка I близко к //=1/7, предсказываемому теорией коллективного крипа потока для крипа отдельными вихрями. Величина ¡л для участка II имеет промежуточное значение между 1/7 и 3/2 (крип малыми связками).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. Во всех исследованных солях аг-(ЕТ)2Х отношение РтГ7РтгГс, составляет 10% в полях 2 мТл для ориентации Ва±Ъс и 3% в полях 1 мТл для ориентации Ва|[Ьс. Такое поведение можно связать с влиянием пиннинга вихрей на процесс намагничивания. При этом для ориентации В2|[Ьс существенно меньшее отношение РтГс/Рт2Гс можно связать с наличием "собственного" пиннинга между проводящими слоями кристалла.

2. Температурные зависимости нижнего критического поля Нс1(Т) близки к линейным, а абсолютные значения значения практически одинаковы для всех исследованных сверхпроводников (в пределах неопределенности размагничивающего фактора). Сильная температурная зависимость нижнего критического поля может быть связана во-первых с переходом сверхпроводника из "грязного" режима (/<^) в "чистый" (/>£,), а во-вторых, с тем, что наличие пишшга вихрей приводит к завышенным значениям поля начала проникновения потока.

3. Температурные и полевые зависимости критической плотности тока монокристаллов лг-(ЕТ)2Х (Х= Си[Ы(СЫ)2]С10 5Вг0 5, Си[И(СН)2]Вг, Си(ИС8)2) могут быть описаны экспоненциальными функциями вида Л (В)=1 (0),ехр(-В/В0), 1с(Т)=Лс(0)«ехр(-Т/Т0). Сильную экспоненциальную

4

зависимость критической плотности тока от магнитного поля можно связать с тем, что в исследованных сверхпроводниках пиннинг осуществляется на точечных дефектах, которые значительно менее эффективны, чем протяженные дефекты типа дислокаций или двойниковых границ. Экспоненциальную зависимость Лс(Т) можно связать с сильным влиянием крипа потока на измеряемую величину критической плотности тока в этих сверхпроводниках.

4. Для тонкой пластины в поперечном поле соотношение, связывающее электрическое поле Е со скоростью релаксации с!Рт/сЦ имеет вид

(Е>= Ий ■ —Д-

П'У Л

где -г - толщина, V - объем, Рщ - магнитный момент образца.

5. Полевые зависимости энергии активации и(В) движения абрикосовских вихрей близки к линейным, а абсолютные значения и также практически одинаковы для всех изученных представителей к-(ЕТ)2Х.

6. Сильная квазиэкспоненциальная зависимость .1С(Т) и плато на зависимости 8(Т) могут быть интерпретированы с единых позиций в рамках теории коллективного крипа.

7. Вольт-амперные характеристики к-(ЕТ)2Х, полученные из релаксационных кривых в малых полях близки к степенным зависимостям (предсказываемым теорией коллективного крипа), а в полях больших 30 мТл лучше описываются экспоненциальными функциями (следующими из теории Андерсона). Показатель степени п в зависимостях Е(Л)=(.Ш )" уменьшается с ростом магнитного поля и температуры.

8. Методика получения зависимости и(Д), требующая только одного подгоночного параметра и экспериментально приемлемого времени измерения

9. На зависимости и(Л) для к-(ЕТ)2Си[Ы(СМ)2]С10 5Вг0 5, имеется два участка, которые могут быть описаны зависимостями вида иосЛ"^ с /у=0.11 и 0.5 для Л<Л'(1) и Л>Л'(П) соответственно.

5

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ результатов работы.

Результаты работы могут быть полезны при изучешш критических токов и крипа потока в высокотемпературных сверхпроводниках.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные результаты диссертационной работы докладывались на семинарах в ИФТТ , МИФИ и ИХФ им. Н.Н.Семенова

ПУБЛИКАЦИИ

По результатам работы опубликовано 4 печатных работы

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ.

Диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов и содержит страниц машинописного текста. ? таблиц, и список литературы из Л29 наименований.

И. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВО ВВЕДЕНИИ обосновывается актуальность исследуемой проблемы, формулируются основные цели и задачи диссертационной работы, описывается структура диссертации.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР) изложены история открытия и изучения органических сверхпроводников, их

кристаллическая структура и сверхпроводящие свойства, а также дан обзор основных концепций, используемых для описания необратимого намагничивания сверхпроводников Н-рода.

ВО ВТОРОЙ ГЛАВЕ описывается экспериментальная установка -сверхпроводящий квантовый магнитометр, позволяющий проводить исследование температурных, полевых и временных зависимостей магнитного момента в диапазоне температур от 2 К до 300 К при намагничивающих полях до 0.3 Тл. Чувствительность по магнитному моменту составляет до 10'" А*м2. Кратко рассмотрены принципы работы СКВИДа, основанные на эффектах квантования магнитного потока в сверхпроводящем кольце и эффекте Джозефсона, а также изложены основные характеристики ВЧ-СКВИДа. Дано описание криогенной части магнитометра и мер предпринятых для понижения

6

уровня шумов в системе, а также изложена оригинальная методика монтажа и переориентировки образцов в ампуле-контейнере. Дано описание системы передвижения образца, блока электроники, приведен анализ погрешностей измерения.

ТРЕТЬЯ ГЛАВА посвящена исследованию сверхпроводящих свойств монокристаллов /с-(ЕТ)2Си[М(СЫ)2]С10 5Вг0 5, лг-(ЕТ)2Си[М(СМ)2]Вг, к-(ЕТ)2Си(НС8)2

В разделе 3.1 дается описание результатояв измерения температурных зависимостей магнитного момента органических сверхпроводников к-(ЕТ)2Х, полученных в двух режимах: охлаждением без поля с последующим вводом поля ^БС) и охлаждением в поле (РС). Измерения были выполнены для двух различных ориентаций: Bal.bc и Ва||Ьс (Ьс - базовая плоскость кристалла параллельная проводящим слоям). Показано, что для ориентации Ва|| Ьс отношение РтГс/РтгГс (3%) существенно меньше, чем для ориентации В Л, Ьс (10%). Такое поведение можно связать с влиянием пиннинга вихрей на процесс намагничивания. При этом для ориентации Ва|[Ьс существенно меньшее отношение Рщ^/Рш^ можно связать с наличием "собственного" пиннинга между проводящими слоями кристалла. В этом же разделе приводятся температурные зависимости нижнего критического поля Нс1(Т) для к-(ЕТ)2Х (Х=Си[М(СМ)2]С1о.5Вго.5, Си(ЫС8)2), полученные по началу отклонения начального участка кривой намагничивания от линейности. Зависимости НС1(Т) близки к линейным, а абсолютные значения значения практически одинаковы для всех исследованных сверхпроводников (в пределах неопределенности размагничивающего фактора). Сильная температурная зависимость нижнего критического поля может быть связана во-первых с переходом сверхпроводника из "грязного" режима (/<£,) в "чистый" (/>£), а во-вторых, тем, что наличие пиннига вихрей приводит к завышенным значениям поля начала проникновения потока.

В разделе 3.2 приведены результаты исследования температурных и полевых зависимостей критической плотности тока органических сверхпроводников лг-(ЕТ)2Х. Полевые зависимости критической плотности тока были получены из ширины петли гистерезиса Рт(В») в рамках модели Бина. Установлено, что все исследованные сверхпроводники имеют экспоненциальную зависимость критической плотности тока Лс(В)=Дс(0)*ехр(-В/Во) и практически одинаковые абсолютные значения Лс(0) и Во. В случае монокристалла" к--(ЕТ)гХ (Х=Си[Н(СН)2]С1о.5Вго.5) в ориентации Ва|[Ъс критическая плотность

тока слабо зависит от магнитного поля, чего не наблюдается в других сверхпроводниках этого семейства. Путем подгонки экспоненциальной модели критического состояния к экспериментальным данным показано, что Во»В*, где В* - поле полного проникновения магнитного потока в образец. Таким образом, применение упрощенной модели критического состояния является вполне обоснованным.

5.0

«-(ЕТ)аСит(СМ2)С1о.вВго.5 к-(ЕТ)2СиШ(С1Ч)2)Вг /с-(ЕТ)2Си(КСЗ)2

-1—|—I—| I—| I | I [—Т"

0 10 20 30 40 50 60

Ве, гпТ

Рис. 1 Полевые зависимости энергии активации движения вихрей Абрикосова в органических сверхпроводниках (ЕТ)гХ

Сильную экспоненциальную зависимость критической плотности тока от магнитного поля можно связать с тем, что в исследованных сверхпроводниках пнннинг осуществляется на точечных дефектах, которые значительно менее эффективны, чем протяженные дефекты типа дислокаций или двойниковых границ. Это связано с тем, что энергия пиннннга тем больше, чем большая часть кора вихря расположена в области с низким параметром порядка. Такими

областями являются, в частности, дефекты кристаллической структуры. В случае протяженных дефектов параллельных направлению вихря почти весь кор вихря может находиться в области с низким значением параметра порядка. Для точечных же дефектов только малая часть вихревой нити проходит через центры пиннинга. Температурная зависимость критической плотности тока была получена из температурной зависимости остаточного магнитного момента следующим способом. При минимальной достижимой в нашей установке температуре вводилось и выводилось достаточно большое (Вшад»В*(Т)) магнитное поле. После чего производились измерения магнитного момента в температурном диапазоне 2.1-10 К. Полученные зависимости можно описать как 1с(Т)=Лс(0),ехр(-Т/То) для температур Т<0.7ТС. Для более высоких температур уменьшение Лс происходит более резко. Значения параметра Т0 близки для всех исследованных сверхпроводников. В рамках теории коллективного крипа предложена интерпретация, в которой сильная квазиэкспоненциальная зависимость -1с(Т) объясняется усилением термического депшшинга при повышении температуры. Значение анизотропии критических токов для Аг-(ЕТ)2Си[М(СМ)2]С1о.5Вго.5 К;=17 при Т=4.2 К, В->0 и быстро убывает с ростом поля и температуры.

В разделе 3.3 описаны результаты исследования релаксации магнитного момента органических сверхпроводников *г-(ЕТ)гХ в различных режимах. В вводной части этого раздела из закона Фарадея при разумных упрощающих допущениях получено соотношение, связывающее электрическое поле Е со скоростью релаксации ¿[РтЛИ для случая образца в виде бесконечной полосы в поперечном поле

<Е) = /У1П4'Т ¿Рт

п-У Л

где - толщина, V - объем, Рш - магнитный момент образца. Полученное соотношение используется в дальнейшем изложении для получения вольт-амперных характеристик Е(Л).

9

0.20

0.15 -

о

^ 0.10 :

0.00

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 '1.0

Т/Т,

Рис. 2 Зависимость нормализованной скорости релаксации (НпРт/с1Ы от температуры для органического сверхпроводника (ЕТ^СиМОЧМСЬлВгоз

В разделе 3.3.1 описаны результаты измерения релаксации магнитного момента после ЕИС для трех сверхпроводников л--(ЕТ)гХ (Х=Си[Н(СН)2]С1о.5Вго.5, Си[Н(СН)2]Вг, Си^СБ^).

Установлено, что скорость релаксации сНпРт/сШи выходит на плато в поле полного проникновения магнитного потока В*. Вслучае л'-(ЕТ)2Си[Ы(СН)2]Вг и Аг-(ЕТ)2Си[Н(СН)2]С1о.5Вго.5 это плато сменяется дальнейшим увеличением скорости релаксации в полях больших В»>30 мТл. Для /г-(ЕТ)2Си(МС8)2 после выхода на плато скорость релаксации практически не меняется. Оцененная из этих измерений энергия активации движения абрикосовских вихрей и=&вТ/8 состаляет 3-5-5 мэВ (Рис.1) для все исследованных сверхпроводников. Зависимости и(В) близки к линейным в исследованном диапазоне полей. Полученные релаксационные кривые были пересчитаны при помощии соотношения (1) в вольт-амперные харатеристики Е(1), которые в малых полях близки к степенным зависимостям (предсказываемым теорией коллективного крипа), а в полях больших 30 мТл лучше описываются экспоненциальными функциями (следующими из теории Андерсона). Показатель степени л в зависимостях Е(1)=(Шо)" уменьшается с ростом магнитного поля.

В разделе 3.3.2 описаны результаты исследования температурной зависимости скорости релаксации остаточного магнитного момента органического сверхпроводника к,-(ЕТ)2Си[М(СН)2]С1о.зВго.5.

Установлено, что скорость релаксации 8(Т)=с11пРт/с11Щ остается практически постоянной для Т<0.7#Тс, а для Т>0.7«ТС сильно возрастает. Сходная картина наблюдалась в оксидном

сверхпроводнике на основе итрия УВагСш07. Сходство температурных зависимостей 8(Т) А>ЕТ)2Си[Н(СМ)2]С1о.5Вго.5 и УВагСизО? можно связать с почти одинаковой анизотропией ^/^=5+8 этих сверхпроводников. Предложена интерпретация полученных данных в рамках модели коллективного крипа, позволяющая согласовать квазиэкспоненциальную зависимость 1с(Т) и плато на зависимости 8(Т). Согласно предложенному объяснению, повышение температуры ■ вызывает усиление термической активации депиннинга и эта же причина вызывает подавление критического тока. Поэтому наблюдаемое значение критической плотности тока с сильно понижено вследствие крипа потока. Экспериментальные данные удается описать в рамках модели коллективного крипа следующими зависимостями

и=и0(Т)'Усо(Т)/1с)л, и0(Т)=и00Ч1-(ТЯс)2)м, 1со(Т)=1соо*(1 -(Т/Тс)2)3/? 8(Т)=-Лв*Т/(и0(Т)+ ц'Лв'Т«1п(//!{//)), 1с(Т)=1сю.[1+( ц*вТ /и0) М1/,еЛ)\~щ

с параметрами //=0.5, и<ю=1 мэВ, 1соо=Ю5 А/см2, 1^/= 10"8 с (Рис.2, сплошная линия). Однако, приведенная интерпретация не позволяет описать резкое возрастание скорости релаксации 8(Т) для Т>0.7«Тс.

Установлено, что вольт-амперные характеристики Е(Л), полученные из релаксационных данных по соотношению (1), хорошо описываются степенными функциями вида Е(Л)=(Л/Л0)П. Показатель степени п убывает с ростом температуры.

ЗОп

Рис. 3 Зависимость энергии активации и(1) движения абрнкосовских вихрей от плотности тока Л для органического сверхпроводника

(Етьси^ачмаозВгол

В разделе 3.3.3 описаны результаты исследования зависимости энергии активации движения абрнкосовских вихрей от плотности тока для органического сверхпроводника лг-(ЕТ)2Си[М(СМ)2]С1о.5Вго.5. Предложена методика получения зависимости и(Л), требующая только одного подгоночного параметра и экспериментально приемлемого времени измерения. По этой методике получена зависимость и (Л) для *--(ЕТ)2Си[Н(СМ)2]С1о.5Вго.5, на которой имеются два участка, которые

/2

могут быть описаны зависимостями вида иссЛ-/' с //=0.11 и 0.5 для .КГ (I) и (II) соответственно (Рис.2). Значение ц для участка I близко к //=1/7, предсказываемому теорией коллективного крипа для случая крипа отдельными вихрями. Величина /л для участка II имеет промежуточное между 1/7 и 3/2 (крип малыми связками) значение, которое хорошо согласуется с величиной, полученной ранее при изучении температурной зависимости скорости релаксации. Излом на зависимости и(Л) можно связать с изменением характера крипа потока. При малых плотностях тока депиннинг осуществляется отдельными вихрями, слабо взаимодействующими между собой. При повышении плотности тока происходит уменьшение межвихревого расстояния и усиление взаимодействия между вихрями. Поэтому крип потока начинает осуществляться "связками" вихрей.

Из релаксационных данных получена зависимость сопротивления от плотности тока р(1). Полученная зависимость р(1) коррелирует с поведением предсказываемым теорией коллективного крипа: сопротивление р{]) стремится к нулю при I стремящемся к нулю.

1. В работе изучены температурные и полевые зависимости намагниченности монокристаллов к:-(ЕТ)2Х (Х=Си[Н(СЫ)2]С1о.5Вго.5, Си[Ы(СЫ)2]Вг, Сп(ЫС8)2) в режимах ИС и 2РС. Установлено, что во всех исследованных солях отношение РтГс/РтгГс, составляет 10% в полях 2 мТл для ориентации Ва ±Ъс и 3% в полях 1 мТл для ориентации Ва|[Ьс. Такое поведение можно связать с влиянием пиннинга вихрей на процесс намагничивания. При этом для ориентации Ва|[Ьс существенно меньшее отношение Рт^/Рт^0 можно связать с наличием собственного пиннинга между проводящими слоями кристалла.

2. Изучены температурные зависимости нижнего критического поля монокристаллов АГ-(ЕТ)2Си(НС8)2 и *:-(ЕТ)2Си[М(СН)2]С1о.5Вго.5. Установлено, что зависимости Нс1(Т) близки к линейным, а абсолютные значения значения практически одинаковы для всех исследованных сверхпроводников (в пределах неопределенности размагничивающего фактора). Сильная температурная зависимость нижнего критического поля может быть связана во-первых с переходом сверхпроводника из "грязного" режима (/<!;) в "чистый" (/>£), а во-вторых, с тем, что наличие пиннига вихрей приводит к завышенным значениям поля начала проникновения потока.

III. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

3. Изучены температурные и полевые зависимости критической [лотности тока монокристаллов х>(ЕТ)2Х (Х= Си[М(СМ)2]С1о.5Вго.5, л1[Ы(СН)2]Вг, Си(ИС8)2). Установлено, что они могут быть описаны кспоненциальными функциями вида Лс(В)=1с(0)*ехр(-В/Во), с(Т)=Лс(0)*ехр(-Т/То). Сильную экспоненциальную зависимость ритической плотности тока от магнитного поля можно связать с тем, [то в исследовашплх сверхпроводниках гашнинг осуществляется на очечных дефектах, которые значительно менее эффективны, чем фотяженные дефекты типа дислокаций или двойниковых границ. Экспоненциальную зависимость .ЦТ) можно связать с сильным ¡лиянием крипа потока на измеряемую величину критической шотности тока в этих сверхпроводниках.

4. Из закона Фарадея при разумных упрощающих допущениях юлучено соотношение, связывающее электрическое поле Е со коростью релаксации с1Рт/с11 для случая тонкой пластины в юперечном поле

(Е>= -----й-

71-V й1

где т - толщина, V - объем, Рга - маппгшый момент образца.

5. Изучена релаксация магнитного момента при Т=4.2 К и в (цапазоне попей В»= 1-5-60 мТл в монокристаллах к-(ЕТ)2Си(1ЧС8)2, к-ЕТ)2СирЧ(СМ)2]С10.5Вг0.5, /г- (ЕТ)гСи [И (СИ )г] Вг. Установлено, что юлевые зависимости энерпш активации и(В) движешь абрикосовских шхрей близки к линейным, а абсолютные значения и также фактически одинаковы для всех изученных представителей /с-(ЕТ)гХ. Гакую универсальность поведения можно связать с тем, что пиннинг ихрей в этих сверхпроводниках обусловлен одинаковыми по своей ф1гроде дефектами кристаллической структуры.

6. Изучена релаксация остаточного магнитного момента в к-ЕТ)2Си[М(СМ)2]С1о.5Вго.5 в диапазоне температур 2.4-9.5 К. В рамках •еорш! коллективного крипа предложена интерпретация, в которой ильная квазиэкспоненциальная зависимость 1С(Т) объясняется 'силением термического дешшшшга при повышении температуры, а шато на зависимости Б(Т) объясняется с сильной зависимостью нерпш пиннинга от плотности тока.

7. Из релаксационных данных получены вольт-амперные :арактеристики аг-(ЕТ)2Х, которые в малых полях близки к степенным

щ

зависимостям (предсказываемым теорией коллективного крипа), а в полях больших 30 мТл лучше описываются экспоненциальными функциями (следующими из теории Андерсона). Показатель степени п в зависимостях Е(Д)=(1/Д0)П уменьшается с ростом магнитного поля. Для магнитного поля В->0, вольт-амперные характеристики Е(1) хорошо описываются степенными функциями вида Е(1)=(Мо)п во всем использованном диапазоне температур. Показатель степени п убывает с ростом температуры и магнитного поля.

8. Предложена методика получения зависимости и(Л), требующая только одного подгоночного параметра и экспериментально приемлемого времени измерения I. По разработанной методике получены зависимости и(1) для органического сверхпроводника к-(ЕТ)2Х (X = Си[Ы(СЫ)2]С1о.5Вго.5 ).

9. Установлено, что на зависимости 11(1) имеются два участка, которые могут быть описаны зависимостями вида иос Ум с //=0.11 и 0.5 для Д<Л* (I) и Л>Л' (II) соответственно. Значение // для участка I близко к //=1/7, предсказываемому теорией коллективного крипа для крипа отдельными вихрями. Величина ц для участка II имеет промежуточное между 1/7 и 3/2 (крип малыми связками) значение, которое хорошо согласуется с величиной, полученной при изучении температурной зависимости скорости релаксации. Излом на зависимости и(Л) можно связать с изменением характера крипа потока. При малых плотностях тока . депиннинг осуществляется отдельными вихрями, слабо взаимодействующими между собой. При повышении плотности тока происходит уменьшение межвихревого расстояния и усиление взаимодействия между вихрями. Поэтому крип потока начинает осуществляться "связками" вихрей.

9. Из релаксационных данных получена зависимость сопротивления от плотности тока р(Л). Полученная зависимость р(Л) коррелирует с поведением предсказываемым теорией коллективного крипа: сопротивление р(Л) стремится к нулю при ] стремящемся к нулю.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

В.В.Метлушко, В.Д.Кузнецов, АЭ.Применко, Н.Д.Кущ, Э.БЛгубский // Критические токи, крип потока и вольтамперные характеристики монокристаллов органического сверхпроводника к-(ВЕВТ-ТТР)2Си[Н(СМ)2]С1о.5Вго.5 // ЖЭТФ, том 103 (1993), вып. 3, стр. 970-980

/5

АЭ.Применко, В.Д.Кузнецов, В.В.Метлушко, Н.Д.Кущ, Э.БЛгубский // Температурная зависимость скорости релаксации гапштного момента органического сверхпроводника /с-ЕТ)2Си[М(СМ)2]С1о.5Вго.5 // ЖЭТФ т.105 (1994), в.5, стр.1694-1700

А.Э.Применко, В.Д.Кузнецов, В.В.Метлушко, Н.Д.Кущ, Э.БЛгубский / Зависимость энергии активации движения 1брикосовских вихрей от плотности тока и(1) в органическом верхпроводнике Аг-ЕТ)2СирЧ(СМ)2]С1о.5Вго.5// ЖЭТФ, т.107 (1995), в.2, ггр.311-315

АЗ.Применко, В.Д.Кузнецов/ Электрическое поле, индуцируемое релаксацией мапптюго момента // СФХТ, т.7 (1994), № 8 с. 1347-1351

/б