Механизмы магниторезистивного эффекта в гранулярных высокотемпературных сверхпроводниках тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

л ( На правах рукописи

\Л

004ьа .'¿чо

Балаев Дмитрий Александрович

МЕХАНИЗМЫ МАГНИТОРЕЗИСТИВНОГО ЭФФЕКТА В ГРАНУЛЯРНЫХ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СВЕРХПРОВОДНИКАХ

01.04.07 - физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора физико-математических наук

2 2 июл гт

Красноярск - 2010

004607245

Работа выполнена в Институте физики им. JI.B. Киренского СО РАН, г. Красноярск

Официальные оппоненты : доктор физико-математических наук,

профессор Вальков В.В.

доктор физико-математических наук, Мирмельштейн А.В.

доктор технических наук, Михайлов Б.П.

Ведущая организация: Институт сверхпроводимости и физики

твёрдого тела РНЦ «Курчатовский институт», г. Москва

Защита состоится «_»_ 2010 года в часов на

заседании диссертацинного совета Д 003.055.02 при Институте физики им. JI.B. Киренского СО РАН по адресу: 660036, г. Красноярск, Академгородок, Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН, главный корпус.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики им. JI.B. Киренского СО РАН

Автореферат разослан «_» _2010 года.

Учёный секретарь диссертационного совета доктор физико-математических наук

/

/-/

Втюрин А.Н.

/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Поликристаллические материалы на основе высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) представляют интерес для исследователей как с сугубо научной точки зрения, так и для практического применения. Исследование влияния внешнего магнитного поля на резистивное состояние ВТСП является одним из инструментов изучения вихревого состояния в этих материалах. В поликристаллических материалах такие исследования осложняются двумя факторами: во-первых, ВТСП - кристаллиты (анизотропные по своим свойствам) ориентированы хаотически, а во-вторых, доминирующим влиянием межгранульных границ. Перенос сверхпроводящего тока через эти границы происходит посредством эффекта Джозефсона. Исследования магниторезистивных (МР) явлений в объёмных материалах (поликристаллах ВТСП), проведённые в первые годы после открытия ВТСП, зачастую носили характер «констатации фактов» и не выявили физических механизмов указанных явлений. Так, например, не ясно, какой именно механизм (закрепление вихрей в межгранульной среде, либо закрепление вихрей в ВТСП-гранулах, либо их обоюдное влияние) приводит к таким эффектам, как гистерезис магнитосопротивления и релаксация остаточного сопротивления после воздействия магнитного поля. Не выявлен механизм возникновения участка с отрицательным магнитосопротивлением, который иногда наблюдается в области слабых магнитных полей. На некоторых классах материалов (текстуры на основе висмутового ВТСП) гистерезис магнитосопротивления целенаправленно не исследовался. Поэтому с начала 2000-ых годов наблюдается всплеск интереса к исследованию магниторезистивных явлений в гранулярных ВТСП, целью которых является установление физических механизмов, ответственных за указанные выше эффекты. Для выявления этих механизмов целесообразно исследовать материалы с различной энергией джозефсоновской связи между сверхпроводящими кристаллитами, а также ВТСП различных систем. Объёмные композитные материалы на основе ВТСП, наряду с поликристаллами, полученными по стандартной технологии приготовления, могут являться объектами таких исследований, поскольку возможно проследить влияние энергии джозефсоновской связи на перечисленные выше эффекты и определить механизмы, ответственные за магнитосопротивление гранулярных ВТСП.

Известно, что поликристаллические ВТСП демонстрируют достаточно значительный МР эффект в области температур вблизи температуры сверхпроводящего перехода (Тс), который обусловлен влиянием джозефсоновских связей в межкристаллитных границах. Это даёт потенциальную возможность практического применения таких материалов в качестве датчиков магнитного поля, работающих при криогенных температурах. Однако температурный диапазон, в котором наблюдается значительное магнитосопротивление, достаточно узок, и для классических ВТСП систем он не превышает нескольких градусов ниже температуры сверхпроводящего перехода. Кроме того, характеристики этих материалов, как активных элементов датчиков магнитного поля (избыточное удельное сопротивление, обусловленное магнитным полем, необходимая плотность

транспортного тока через образец), также не очень удобны для возможного практического применения. Поэтому актуальным является поиск ВТСП -материалов, обладающих значительным магнитосопротивлением в слабых магнитных полях уже в широкой области температур ниже Тс (включая удобную для практических применений температуру кипения жидкого азота) и высокими значения избыточного удельного сопротивления, обусловленного магнитным полем. В этом плане перспективным является исследование композитных материалов на основе ВТСП, в которых межгранульные границы модифицируются за счёт добавления несверхпроводящего ингредиента.

Целью данной диссертационной работы является изучение механизмов, определяющих магниторезистивный эффект в гранулярных ВТСП.

В связи с этим были поставлены следующие задачи.

1. Исследовать магниторезистивный эффект при различных ориентациях внешнего поля и транспортного тока в композитах на основе ВТСП У-Ва-Си-0 и несверхпроводящего ингредиента (СиО, ВаРЬ^ДхОз), представляющих сеть джозефсоновских переходов, в которых джозефсоновская энергия связи уменьшена по сравнению с обычными поликристаллическими ВТСП.

2. Установить механизмы, определяющие магниторезистивный эффект в этих объектах в различных диапазонах магнитных полей.

3. Провести измерения гистерезисных зависимостей мапштосопротивления «модельных» гранулярных ВТСП (композиты с редуцированной энергией джозефсоновской связи), а также «чистых» ВТСП поликристаллов классических систем (У-Ва-Си-О, Ьа-Яг-Си-О, ВьСа-Бг-Си-О) с целью установления механизма гистерезиса мапштосопротивления.

4. Развить модель гистерезисного поведения мапштосопротивления гранулярного ВТСП на основе известного гистерезисного поведения намагниченности этих объектов, и предложить параметр, характеризующий гистерезис магнитосопротивления, который может служить критерием влияния захвата потока в межгранульной среде или гранулах на гистерезис И(Н).

5. Исследовать анизотропию гистерезиса магнитосопротивления в текстурированных ВТСП на основе висмута при различных ориентациях внешнего поля и кристаллографических осей кристаллитов.

6. Провести измерения временной эволюции магнитосопротивления в постоянных внешних полях (включая релаксацию остаточного сопротивления после воздействия внешнего поля) различных гранулярных ВТСП и интерпретировать полученные результаты на основе развиваемой модели (п.4).

7. Исследовать серию поликристаллов ВТСП, различающихся диамагнитными свойствами, с целью установления взаимосвязи между этими свойствами и существованием участка с отрицательным магнитосопротивлением.

8. Для выполнения поставленных задач отработать методики измерения транспортных свойств твёрдых тел в магнитных полях, а именно:

а), адаптировать установку «вибрационный магнетометр со сверхпроводящим соленоидом» для измерений магнитосопротивления (внешние поля - до 65 кОе) и изготовить модификацию установки для измерений в полях до 7 кОе на основе сверхпроводящего соленоида, помещающегося в транспортный гелиевый дыоар.

б), создать установку, позволяющую проводить измерения транспортных свойств твёрдых тел в области температур 77-ЗООК, во внешних полях до 15 кОе на основе магнита ФЛ-1.

Научная новизна.

1. Впервые исследован МР-эффект в композитных материалах на основе ВТСП (У-Ва-Си-О) и несверхпроводящих ингредиентов (СиО, ВаРЬОт, BaPbo.75Sno.25O3). Обнаружено, что данные материалы проявляют значительный эффект магнитосопротивления в слабых магнитных полях (десятки Эрстед) и широком диапазоне температур ниже Тс ВТСП - ингредиента.

2. Проведён анализ зависимостей И(Т), соответствующих резистивному переходу в подсистеме межгранульных границ в композитах Уз^Ьи^ВагСизСЬ + СиО, в широком диапазоне внешнего поля (как в области слабых полей до -102 Ое, так и в полях до бхЮ4 Ое). Сделан вывод о смене механизмов диссипации с ростом магнитного поля: для диапазона сильных магнитных полей и широкого диапазона температур, магнитосопротивление обусловлено классическим крипом магнитного потока, в то время как в диапазоне слабых полей (область высоких температур), экспериментальные результаты описываются моделью Амбегаокара - Гальперина применительно к джозефсоновской среде. Показано, что механизмом, определяющим значительный МР-эффект в данных материалах в области слабых магнитных полей, является течение магнитного потока в межгранульной среде.

3. Предложен критерий выявления механизма, определяющего гистерезисное поведение магнитосопротивления гранулярных ВТСП. Он основан на экспериментальном определении зависимости (или отсутствия зависимости) полевой ширины гистерезиса ЩН) от транспортного тока.

4. Впервые обнаружено, что как. для композитов на основе ВТСП (являющихся «модельными» гранулярными ВТСП с ослабленными джозефсоновскими связями между ВТСП - кристаллитами), так и для гранулярных ВТСП классических систем (УВа2Си307, В1) 8РЬо.3Зг1.9Са2СизОх, Ьа^БгоиСиО^ наблюдается независимость полевой ширины гистерезиса от транспортного тока. Это является доказательством того, что доминирующим механизмом гистерезисного поведения магнитосопротивления в исследованных ВТСП - материалах, является влияние потока, захваченного в сверхпроводящих гранулах, на эффективное поле в межгранульных границах, а влияние захвата магнитного потока в межгранульных границах несущественно для гистерезиса К(Н). Показано, что получаемый из

экспериментальных данных параметр - полевая ширина гистерезиса, характеризует внутригранульный пиннинг и сжатие магнитного потока в межгранульной среде.

5. Обнаружена и объяснена анизотропия гистерезиса магнитосопротивления текстурированных керамик BiLfiPboiSri.<)Ca2Cu30x + Ag по отношению к взаимной ориентации внешнего поля и кристаллографических осей кристаллитов Bi2223. Для этой системы (ВТСП на основе висмута) впервые продемонстрировано, что переход от режима диссипации в межкристаллитных границах к режиму диссипации в сверхпроводящих кристаллитах проявляется только при больших (~ jc(H = 0)) плотностях транспортного тока.

6. Установлена взаимосвязь между релаксационными процессами намагниченности гранулярных ВТСП и временной эволюцией магнитосопротивления в постоянных приложенных внешних магнитных полях, и впервые экспериментально продемонстрирована смена характера зависимости R(t) для различных участков гистерезисной зависимости R(H) (при Н = const). Показано, что определение величины внутригранульного пшшинга из измерений релаксации магнитосопротивления (проведённое ранее рядом авторов) по зависимости андерсоновского типа приводит к ошибочной оценке этой величины.

Практическая значимость работы.

Обнаружено, что композитные материалы на основе ВТСП Y-Ba-Cu-О и несверхпроводящих ингредиентов СиО, ВаРЬОз, приготовленные методом быстрого спекания, обладают значительным магниторезистивным эффектом в диапазоне слабых магнитных полей (десятки Эрстед) в широкой области температур ниже Тс ВТСП - ингредиента (93.5 К) (что включает удобную для практических применений температуру кипения жидкого азота 77.4 К). Этот факт, а также продемонстрированная в работе возможность управления величиной MP -эффекта и значением ро(Н) = (р(Н) - р(Н=0)) / р(Н=0) транспортным током, и экспериментально установленная функциональная зависимость

магнитосопротивления от угла а между направлением внешнего магнитного поля и транспортного тока R ~ sin2a, дают потенциальные возможности применения данных материалов в качестве высокочувствительных датчиков магнитного поля для области слабых полей, работающих при криогенной температуре.

Создана новая установка по измерению транспортных свойств твёрдых тел в магнитных полях (Н - до 15 Юе, 77.4К < Т < 360 К, I - до 3 A, U - до 600 V).

Достоверность полученных результатов обеспечена применением стандартных методик измерения транспортных и магнитных свойств твёрдых тел во внешних магнитных полях, использованием охарактеризованных образцов ВТСП, повторяемостью получаемых результатов. Анализ полученных экспериментальных данных проводился с использованием общепринятых теорий и подходов для сверхпроводников II рода. Достоверность также подтверждается тем, что ряд явлений, обнаруженных в работе (анизотропия гистерезиса магнитосопротивления текстур ВТСП на основе висмута, временная эволюция магнитосопротивления в постоянных внешних полях, появление участка с отрицательным

мапштосопротивлением), вытекали из развиваемой в ней модели поведения транспортных свойств гранулярного ВТСП в магнитном поле.

На защиту выносятся:

• Результаты исследования МР-эффекта (зависимостей К(Т) и И(Н)) в широком диапазоне внешнего магнитного поля в двухфазных композитных материалах, состоящих из ВТСП на основе иттрия и несверхпроводящих ингредиентов (СиО, ВаРЬ03, BaPbo.75Sno.25O3). Обнаружена смена механизмов диссипации в джозефсоновской среде под действием внешнего магнитного поля для образцов ВТСП + СиО. Установлен физический механизм, обуславливающий значительный МР-эффект в данных материалах (процессы течения магнитного потока в межгранульной среде).

• Результаты исследования гистерезисных зависимостей магнито-сопротивления ЩН) и критического тока .1с(Н) от магнитного поля следующих ВТСП материалов: композитов на основе У^Д.имВа-СизО-, поликристаллов УВа2Си307, В1,лРЬ,1з5г1.(,Са;Си;Ол, Ьа^ЙГо^СиО.,. текстурированных керамик В11 кРЬо.зБг^СагСизОх + Ag, а также висмутовых ВТСП низкой плотности.

• Результаты анализа полученных гистерезисных зависимостей ЩН) и .1с(Н) в рамках развиваемой в работе модели гранулярного ВТСП. Показано, что такая характеристика гистерезисной зависимости магнитосопротивления, как полевая ширина гистерезиса 11(Н), является параметром, независимым от величины транспортного тока для всех исследованных в работе систем, и отражает внутригранульный пиннинг. Доминирующим механизмом формирования гистерезиса 1^(Н) является влияние магнитных моментов ВТСП гранул на эффективное поле в межгранульной среде; кроме того, вклад от магнитных моментов ВТСП гранул может приводить к появлению участка с отрицательным магнитосопротивлением. Влияние пиннинга в межгранульных границах не вносит заметного вклада в гистерезисное поведение магнитосопротивления, а имеет место течение потока в джозефсоновской среде.

• Результаты исследования взаимосвязи анизотропных характеристик (от взаимного направления поля и кристаллографических осей кристаллитов В1-2223) гистерезиса намагниченности и гистерезиса магнитосопротивления текстурированных образцов В118РЬ0з5Г|/,Са2С1ь,Ох + Ag. Показано, что эти зависимости обладают гистерезисом в одинаковых диапазонах внешнего поля. Экспериментально определены условия (плотность «измерительного» тока ] порядка ]с(Н=0)), при которых наблюдается переход от режима диссипации в межкристаллитных границах к режиму диссипации в кристаллитах 1312223 для ВТСП-текстур на основе висмута.

• Результаты исследования временной релаксации магнитосопротивления в магнитных полях ВТСП - композитов, поликристаллов УВагСизО? и В11.8РЬо.з5г1.9Са2СизОх при различных плотностях транспортного тока. Установлено, что релаксация остаточного электросопротивления является «реакцией» джозефсоновской среды на уменьшение в ней поля, индуцированного

магнитными моментами сверхпроводящих гранул, вследствие процессов релаксации в самих гранулах. Установлена причина различия величин «потенциала пиннинга», получаемых из измерений релаксации намагниченности и релаксации электросопротивления (при «формальном» применении результатов теории Андерсона-Кима для анализа зависимостей R(t)).

• Экспериментально продемонстрирована и объяснена в рамках развитой в работе модели поведения гранулярного ВТСП во внешнем поле смена характера временной эволюции магнитосопротивления R(t) в постоянных полях (Н - const) для различных случаев магнитной предыстории (внешнее поле возрастает, либо убывает).

Апробация работы. Полученные в диссертационной работе результаты были представлены и обсуждались на следующих международных и российских конференциях и симпозиумах:

• Международной байкальской научной конференции «Магнитные материалы», Иркутск, 2001 г.

• XVIII международной школе-семинаре "Новые магнитные материалы микроэлектроники" HMMM-XVIII, Москва 2002 г.

• 7-th International workshop High-Temperature Superconductors and Novel Materials Engineering MSU-HTSC VII, Moskow, June 20-25, 2004, P.35.

• Евро-азиатских симпозиумах "Trends in magnetism" EASTMAG-2004, Krasnoyarsk 2004, "Magnetism on a nanoscale" EASTMAG-2007, Kazan 2007.

• Workshop on Weak Superconductivity (WWS'05) - Bratislava, Slovakia, 2005 r.

• Международных конференциях «Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости» ФПС 06, Москва, Звенигород 2006 г., ФПС 08, Москва, Звенигород 2008 г.

• International Conferences on Materials and Mechanisms of Superconductivity and High Temperature Superconductors (M2S-HTSC) M2S-RIO VII, - Rio de Janeiro, Brazil, 2003 r, M2S-HTSC-VIII, - Dresden, Germany, 2006.

• 25-th International Conference on Low Temperature Physics, Amsterdam, Netherlands, 2008.

• 12 международном симпозиуме «Упорядочение в минералах и сплавах» ОМА-12, Ростов-на-Дону, Лоо, 2009 г.

• 12 международном симпозиуме «Порядок, беспорядок и свойства оксидов» ODPO-12, Ростов-на-Дону, Лоо, 2009 г.

Результаты работы также докладывались на семинарах в Казанском Государственном Университете (Городской магнитный семинар), в Институте Металлургии и Материаловедения им. А.А. Байкова РАН (Москва).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликована 21 работа в рецензируемых научных журналах, получен патент РФ.

Личный вклад автора. При непосредственном участии автора были проведены модификации установки «Вибрационный магнетометр со сверхпроводящим соленоидом» для измерения магнитосопротивлепия во внешних полях. При участии и под руководством автора создана новая установка для измерения транспортных свойств твёрдых тел в магнитных полях (Н - до 15 кОе, 77.4К < Т < 360 К, I - до 3 А, и - до 600 V), работающая в Институте физики им. Л.В. Киренского СО РАН. Автором была сделана постановка задач проведённых исследований, проведён ряд измерений транснортных свойств и намагниченности образцов в магнитных полях, проведён анализ полученных результатов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения и списка цитируемой литературы. Общий объем составляет 243 страниц, включая 97 рисунков. Список цитированной литературы состоит из 224 наименований.

Первая глава посвящена обзору литературных данных, посвященных исследованиям МР - эффекта в гранулярных ВТСП, особое внимание уделено влиянию свойств сети джозефсоновских переходов на межгра![ульных границах. Приведены основные теоретические воззрения о механизмах диссипации в сверхпроводниках II рода, включая взаимосвязь критического тока и намагниченности, а также процессов релаксации намагниченности. В конце сделана постановка задачи, сформулирована цель работы и определены задачи исследования.

Во второй главе описаны методики приготовления1 образцов ВТСП, исследованных в данной работе, а также методики измерения.

Поликристаллические ВТСП (без добавок несверхпроводящего ингредиента) ¥Ва2Си307, УздЬи^Ва^СизОу (далее УВСО), В1,.8РЬ0.з5г1.9Са2СизОх, Ьа1.а55Го.)5Си04 (далее В5ССО, ЬБСО соответственно) приготавливались стандартным методом твердофазного синтеза. На дебаеграммах УВгьСи?07, У-^Ьи > , ДЗа2Си307, присутствуют только рефлексы от структуры 1-2-3. Для ВТСП ВЬ нРЬо.зБг^СгьСизО;, рентгеноструктурный анализ показал, что доминирующей является фаза 2223; из анализа интенсивности рефлексов, доля фазы 2212 составляет менее 5%. Дебаеграмма Ьа1.855го.15Си04 также показала только рефлексы от данной структуры.

Композиты на основе ВТСП Уз/4Ьи1;4Ва2Сиз07 были приготовлены методом, названным авторами «метод быстрого спекания», который заключается в 1). приготовлении исходных ингредиентов Уз/4Ьи1/4Ва2Си307, ВаРЬОз и BaPbo.75Sno.25O3 (методом твёрдофазного синтеза); 2). совместном перетирании исходных компонентов, взятых в нужной пропорции; 3). отжиге при 910-930°С в течении 2-5 мин. (образцы помещаются в предварительно разогретую печь); 4) отжиге при 350-400"С (образцы перемещаются в другую печь, предварительно разогретую до

1 Образцы приготовлены в лаб. СМП ИФ им. Корейского СО РАН М.И. Петровым с сотрудниками

указанной температуры, а затем, после отжига охлаждаются вместе с печью). Далее композитные образцы обозначены как YBCO + FX, где К - объёмное содержание несверхпроводящего ингредиента X. Дебаеграммы полученных композитов содержали рефлексы от исходных ингредиентов. Посторонних рефлексов обнаружено не было.

Текстурированные ВТСП Bi|.sPbo.3Sr1.9Ca:Cu3Ox + 30 Vol.% Ag (далее BSCCO + Ag) приготовлены из пористого ВТСП того же номинального состава путём одноосного прессования (при давлении до 500 МПа) в жидкой среде (этиловый спирт) [1]. Из анализа данных рентгеноструктурного анализа по методу Лотеринга определена степень текстуры Р = 0.98+0.01, результаты сканирующей электронной микроскопии показали высокую степень текстуры данных образцов. Методика приготовления пористого ВТСП на основе висмута описана в [2].

Температура перехода Тс, определённая из магнитных измерений, составила = 92 К для УВа2Си307, ~ 93.5 К для Yi^Lu^BajCu^ и композитов на его основе, = 108 К для BSCCO и текстурированных висмутовых ВТСП, и - 35 К для LSCO.

Измерения транспортных свойств в магнитных полях проводились стандартным четырёхзондовым методом. Для проведения измерений была проведена следующая модификация установки Вибрационный магнетометр (ВМ) для транспортных измерений. Для изготовленной автором вставки-дьюара (В-Д), позволяющей изменять температуру образца от 4.2 до 360 К, изготовлено 2 соленоида - медный и сверхпроводящий (Nb-Ti), которые могли закрепляться на В-Д, а вся система В-Д + соленоид могла помещаться в транспортный гелиевый дьюар. Варьируя соленоиды можно получать поля до 7 кОе (возможное замороженное поле - до ~ 10 Ое), либо до 300 Ое (для медного соленоида). Кроме того, отработана методика измерения магнитосопротивления в полях до 65 кОе используя сверхпроводящий соленоид установки ВМ [3].

При непосредственном участии автора была создана новая автономная установка для измерения транспортных свойств твёрдых тел в магнитных полях до 15 кОе на основе электромагнита ФЛ-1 и В-Д. Система сбора данных основана на современных вольтметрах Agilent 34401А. Данные с вольтметров регистрируются на современную ЭВМ. В лаборатории Сильных Магнитных Полей была разработана программа сбора данных и управления температурой и полем на основе ЦАП ICP CON 1-74 и указанных вольметров. Имеется возможность задавать скорость развёртки магнитного поля и температуры, а также стабилизации температуры с помощью ЭВМ. Транспортный ток через образец задаётся управляемым ЭВМ источником Keithley 2430. Погрешность измерения падения напряжения - 0.1 pV. Погрешность измерения сопротивления - 10"4-10"5 Q (при транспортном токе 10'3-10"2 А). Диапазон изменения тока - до 3 А, напряжения - до 100 V; есть возможность использовать источник напряжения УИП-2 с выходным напряжением до 600 V, диапазон изменения температуры 77.4-360 К, есть возможность вращать магнит, т.е., изменять направление поля в ходе эксперимента. На установке были проведены тестовые измерения R(T), R(H) гранулярных ВТСП, манганитов (поликристаллов La^Ca« ,МпОз и монокристалла

YBCO + 30 CuO j = (1.03 Л/cm2 (I = 1 mA)

H = 0,38

(Ьао.5Еио.5)о.7РЬо.зМпо.зОз). В пределах точности эксперимента данные совпали с данными, полученными па модификации установки ВМ и установке PPMS-6000 (Quantum Design).

В третьей главе приводятся результаты исследования MP эффекта в композитах на основе YBCO и несверхпроводящих ингредиентов (CuO, металлооксиды ВаРЬО?, BaPbo.75Sno.25O3). Типичные результаты влияния внешнего поля на резистивный переход (зависимости р(Т) для образца YBCO + 30 CuO) показаны на рис.1. Резкое уменьшение сопротивления при Тс = 93.5К (совпадающее со значением Тс из магнитных измерений) соответствует переходу ВТСП гранул, а вторая, плавная «ступень» р(Т) переходу сети слабых связей в композите. Характерной особенностью композитов является широкий температурный диапазон (десятки градусов) MP эффекта в полях до ~ 102 Ое. В «чистых» поликристаллах ВТСП эта область составляет единицы градусов [4]. Типичные

зависимости р(Н) при Т = 77.4 К, измеренные при различных плотностях транспортного тока j, приведены на рис.2. Для всех исследованных композитов

наблюдалось совпадение прямого и обратного хода зависимостей р(Н) в полях | Н I < 37 Ое. Если j < jc (jc. -критическая плотность тока при Н=0 по критерию lpV/cm), то существует участок, на котором р < Ю-6 Q • ст. Начиная с некоторой величины Не (определяемой содержанием не-сверхпроводяшего ингредиента в композите), имеет место нелинейная зависимость сопротивления от магнитного поля. В случае j ~ jc, зависимость р(Н) начинает возрастать из начала координат. А при j>jc магнитосопротивление начинает изменяться с некоторого значения р(Н=0), и в этом случае зависимость р(Н) линейна в диапазоне 0-^14 Ое. Величина dp/dH на линейном участке зависимости р(Н) может считаться чувствительностью удельного электросопротивления материала к магнитному полю. Значения dp/dH композитов YBCO + 15CuO и

YBCO + ЗОСиО составили 2.5

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Т.К

Рис.1. Резистивный переход композитного образца в различных внешних полях.

н, Ое

Рис.2. Зависимости р(Н) образца YBCO + 15 CuO при различных плотностях тока

mQ • cm/Oe (при j =- 0.37 A/cm2, I = 10 mA) и 17.5 mQ • cm/Oe (при j = 0.032 A/cm2, 1 = 1 mA) соответственно, что на несколько порядков превосходит подобные величины, получаемые на «чистых» ВТСП керамиках [5].

Важным техническим параметром, характеризующим MP эффект, является величина р0 = (р(Н) - р(Н=0)) / р(Н=0). Для данных рис.2 (YBCO + 15СиО) при j > jc в поле 37 Ое сопротивление увеличивается в ~7 раз относительно значения р(Н=0), что соответствует ро(Н)х100%=700 %. Значение р0(Н) зависит от транспортного тока; для извлечения этой зависимости были измерены ВАХ композитов при различных величинах внешнего поля. Из ВАХ были получены величины ро(])н = «па = [рфн = con« - pG)h = о] / p(j)n=o как функции транспортного тока для области тока j> jc. Значения Po(j)n = const в различных полях для композита YBCO + 15СиО, приведены на рис.За. Величины p(j)n = o, т.е., удельного сопротивления при Н = 0 (j>jc) приведены на рис.ЗЬ. Отметим, что величины аппаратурного транспортного тока, необходимые для получения указанных значений р0 (рис.2,3) составляют единицы mA. Для получения подобных величин ро и р(Н) при Т = 77.4К на «чистых» поликристаллах ВТСП необходимы на 2-3 порядка большие транспортные токи.

4000

$ 3000

ТГ1-!-1—Г

_ V207 Ое

о о

X

о

о.

2000

1000

- 38 Ое '27

Е о X

G Е

о

и

X

10

(а).

\ YBCO + 15 CuO 1 64 Ое V

* Т = 77.4 К

" jc (77К) =120 mA/crn2 в*

(Ь)

• •••и»*

Т = 77.4 К

200 300 400 500 шА/ст2

Рис.3. Значения РоО')п = со1В1=[рО')н=<Юп51-Р©и = о] / р(])н=о х 100% при различных внешних полях (а) и р(з)н=о (Ь) как функции транспортного тока ] для образца УВСО +15СиО, полученные из ВАХ.

Указанные факты (значительное уширение резистивного перехода в магнитном поле, высокие значения резистивного отклика композитов, возможность «управления» относительным магнитосопро-

тивлением транспортным током) дают потенциальную возможность практического применения этих материалов в качестве датчиков слабых магнитных полей, работающих при криогенной температуре, включая удобную для технических применений температуру жидкого азота. Причиной наблюдаемого значительного МР -эффекта является ослабление джозефсоновских связей на границах между ВТСП - гранулами благодаря внедрению несверхпроводящего

ингредиента.

Исследования влияния

взаимной ориентации внешнего магнитного поля и направления транспортного тока через образец на зависимости К(Т), ВАХ и

зависимости R(H) композитов показали, что 1). магнитосопротивление есть для обоих случаев: II ||у и Н lj ; 2). при одинаковых внешних условиях (Н = const, Т = const) R/i j > R„ ¡;. Зависимость магнитосопротивления R(0) = U(0)/I от угла в (Q = Z H.j ) при фиксированных внешних условиях (Т, I, II) приведены на рис.4. Зависимость R(0) = U(G) /1 описывается функцией

R(0) = Ris + Rani5sin2O, (1)

где R(s - изотропная часть магнитосопротивления (R(H) при Н || у), Ra„is - зависящее от угла Z H,j магнитосопротивление, т.е. Ran¡s = R(// JL у) - R(//1| у). Зависимость R ~ sin'O была впервые предсказана в теории Бардина-Стефена (Bardeen-Stephen) [6J для процессов течения потока. Значит, в нашем случае при 77 К имеет место надбарьерное течение вихрей потока - flux flow в межгранульной среде. Отмстим, что функциональная зависимость R(0) может быть полезна для конструирования датчиков слабых магнитных полей, регистрирующих не только величину, но и вектор магнитного поля.

Рис.4. Угловые зависимости падения напряжения U(0) (0 = Z Я,у) образца YBCO + 30 СиО во

внешних полях Н = 37 Ое и 24 Ое. Значение U(H=0) составляет = 3.2 mV. Также показаны результаты подгонки зависимостей U(9) с помощью зависимости (1) (U(6) = R(0)xl ~ sinJ(6) и U(0) ~ sin(0)

Четвёртая глава посвящена анализу зависимостей R(T) во внешних полях и зависимостей R(H) композитов YBCO + 30 CuO, YBCO + 15 СиО, демонстрирующих значительный МР - эффект (III глава). В рамках классических теорий диссипации Кима - Андерсона [7] и Амбегаокара - Гальперина (АН) [8] анализировались участки зависимостей R(T), соответствующих диссипации в границах между ВТСП - кристаллитами (плавная часть па рис.1). В полях lOVöxlü4 Ое и широком диапазоне температур диссипация описывается выражением, следующим из теории Кима-Андерсона:

R(T)~exp(-U(H)/kT) (2)

для случая классического крипа потока с температурно-независимым потенциалом пиннинга - см. рис.5а. В области полей до 103 Ое экспериментальные данные не

9, degrees

описываются зависимостью (2) (см. рис.5Ь), и для описания в рамках этой теории необходимо вводить дополнительный подгоночный параметр - показатель степени q (зависящий от внешнего поля) в температурной зависимости потенциала пиннинга, определяемой обычно в виде и(Т) = (1-Т/Тс)4.

65 К 25 К 15 К

Рис.5. Зависимости R(T) образца YBCO + 30 CuO (j = 0.03 A/cm2) в различных магнитных полях в координатах lg(R(T) / R(TC)), 1/Т.

Однако в области слабых полей (до ~ 102 Ое) зависимости R(T) удовлетворительно описываются в рамках теории АН, рассматривающей влияние тепловых флуктуаций на ВАХ джозефсоновских переходов. Как показал Тинкхам [6], применительно к сети джозефсоновских переходов в гранулярном ВТСП джозефсоновская энергия связи Ej(T)= h I с(Т)/е (I*c. - критический ток в отсутствии тепловых флуктуаций) однозначно сопоставляется с энергией пиннинга Up(T). На рис.6 приведены типичные результаты обработки экспериментальных зависимостей R(T) в магнитных полях по модели АН [8], согласно выражению для случая I «I с :

R = RN{I0(y/2)}-2 (3)

(где RN - «нормальное» сопротивление сети джозефсоновских переходов -величина R, соответствующая плавной части R(T), y = Up(T)/kT). Подгоночным параметром служит величина líp(OK), а в качестве зависимости Up(T) взята классическая зависимость критического тока туннельного контакта Амбегаокара-Баратова [9]. Такой выбор основан на том, что в исследованных образцах YBCO + CuO несверхпроводящий ингредиент формирует диэлектрические прослойки между ВТСП - кристаллитами. Значения энергии пиннинга при Т = 0К от величин внешнего поля для образцов YBCO + CuO представлены на рис.7. Результаты обработки зависимостей R(T), а также различные функциональные зависимости Up(H) в диапазонах внешнего поля Н < 102 Ое и Н > 103 Ое (рис.7)

Рис.6. Зависимости 1((Т) образца УВСО + 30 СиО в различных магнитных полях -символы. Сплошные линии - результаты подгонки по модели АН [8] - выражение (3) при значениях ир(Т=0,Н), равных 151, 93, 72, 52 гаеУ при возрастании поля. Обозначены параметры и Та, использованные для построения теоретических зависимостей И(Т).

Рис.7. Зависимости потенциала пиннинга в межгранулыюй среде ир(Н, О К), вычисленные из условий наилучшей подгонки по модели АН [8] (выражение (3), Рис.6) и величины и(Н), полученные из данных рис.5а по выражению (2) от магнитного поля, для композитов

УВСО + 15 СиО и УВСО + ЗОСиО.

указывают на то, что в полях до ~ 102 Ое диссипация в сети джозефсоновских переходов происходит по сценарию модели АН, в сильных магнитных полях, больших - 103 Ое наблюдается поведение, характерное для классического крипа магнитного потока, а в промежуточной области 102-ь103 Ое происходит смена

• УВС0+15Си0; о увсо + 30 СиО -

Яих сгеер гпос)е1 -

10°

101

102 103 Н, Ое

ю4

ю5

механизмов диссипации. В рамках модели АН координатная функция Up -периодическая, а для модели К-А нет строгих ограничений центров пининнга друг относительно друга, поэтому вывод о смене механизмов диссипации с ростом внешнего поля представляется логичным. Была также проведена обработка изотерм R(H) образцов YBCO + СиО в области высоких температур (77-83К) и слабых полей (до 102 Ое), где исследованные материалы демонстрируют наибольший MP эффект. Полученные значения у(Н) (у <10) свидетельствуют о том, что наблюдаемый в слабых магнитных полях значительный MP эффект в композитах вызван процессами течения вихрей (flux creep) в межгранульной среде, что коррелирует с результатами III главы.

В пятой главе развита модель гистерезисного поведения магнитосопротивления R(H) гранулярного ВТСП во внешнем магнитном поле и приведены результаты экспериментов но исследованию гистерезисных зависимостей R(H) различных гранулярных ВТСП - систем.

Можно упрощённо представить гранулярные ВТСП как двухуровневую сверхпроводящую систему [10]: ВТСП - кристаллиты с сильной сверхпроводимостью и межкристаллитные границы, формирующие слабые связи джозефсоновского типа. Практически всегда выполняются соотношения ja «jcc, (индексы J и G здесь и далее относятся к джозефсоновской среде и гранулам соотвественно), j «jcc, Н « Пезо. Поэтому если гранулярный ВТСП обладает ненулевым электросопротивлением, то вся диссипация как в присутствии внешнего магнитного поля, так и без него, происходит только в джозефсоновской среде. Поле, большее НСи (значения HaJ составляют величины порядка ~ 10° Ое или меньше [11]), проникает в систему межкристаллитных границ в виде гипервихрей или джозефсоновских вихрей [11,12]. Вначале упростим вышеупомянутую двухуровневую систему, считая, что пиннинг в джозефсоновской среде пренебрежимо мал и магнитный поток захватывается только внутри сверхпроводящих гранул (при Н > Нас ~ ÍO'+IO2 Ое [13,14]). Примем также, что и вклад межгранульных границ в диамагнитный отклик образца пренебрежимо мал. В этом случае при Н > Нси на каждую точку джозефсоновской среды действует локальное поле ßiüCai(r) - векторная сумма внешнего поля Я и поля Вм, индуцированного диамагнитным откликом гранул, окружающих данную точку:

ВЬы{г) = // + BW) = Н + 4яМо К(г) , (4)

(К(г) определяет направление поля ¿?;nd, индуцированного магнитными моментами соседних гранул; величина К(г) зависит от расположения и формы гранул, окружающих данную точку, М*с - эффективный магнитный момент гранул ВТСП, соседних с данной точкой межгранульной границы2). Свяжем величину усредненных по пространству межгранульных границ индуцированных полей с магнитным моментом образца. На рис.8 схематично показаны линии магнитной индукции ßind в области границ, возникшие от диамагнитного отклика ВТСП

2 В данном случае направление Мо определено на рис.8а, и в выражении (4) М*0 - скалярная величина.

гранул при // ±/ с учётом знака М - рис.9. На рис.9 показан типичный вид гистерезисной зависимости магнитного момента М(Н) ВТСП - образца от внешнего поля. В случае, когда внешнее поле убывает, Н = Их, и значение Н^ достаточно далеко от Нтах, величина М принимает положительные значения (такое поведение описывается моделью критического состояния [15] или её модификациями). Эффективное поле /?еГГ, в области межгранульных границ определяется усреднением локальных полей В\„ы (4) по всем границам, через которые туннелируют носители. С учётом знака М(Н) (рис.8,9) можно записать:

Вея = <1 е, |ОСа1|> = Н - 4ти М(Н) «(И). (5)

а возникает при усреднении К(г) в (4). В выражении (5) ВеП- - скалярная величина, поскольку магнитосопрогивление определяется модулем Вс{£.

1 1"'

йсф

:1,

Рис.8. Схематическое представление гранулярного ВТСП во внешнем поле //. Сверхпроводящие гранулы - овалы, фон - межгранульные границы. ] - направление плотности транспортного тока, у 1II. а - внешнее поле возрастает (Н = Нт), Ь - внешнее поле убывает (Н = Щ) после приложения некоторого поля Нтах. Мс - магнитный момент гранул ВТСП, на рис.Ь показан случай, когда М(Н4_) принимает положительные значения (рис.9). Мз - магнитный момент от джозефсоновской среды; |М]|«|М0|. Пунктиром показаны линии напряжённости магнитной индукции в межгранульной среде, индуцированной магнитным откликом ВТСП гранул.

Рис.9. Гистерезисные зависимости М(Н) образца УВСО + ЗОСиО при различных величинах максимально приложенного поля Нтж. Стрелки показывают направление изменения внешнего поля.

1 °

2 -2

-4 -6

2 3 4 5 Н, кОе

Поскольку R ~ Bcfr, то выражение (5) объясняет известный гистерезис R(H) гранулярных ВТСП ввиду гистерезиса М(Н): действительно, если |М(Нт)| > |M(Hi)| (см. рис.9), Bet((Hf) > Bcfl{Hi) (в случае Н = Нг индуцированное поле Z?,rti1| // - см. рис.8), а поскольку R ~ BCff, значит R(Ht) > R(H;). В случае учёта пиннинга в межгранульной среде выражение для эффективного поля усложнится:

ВеК = Н - 4л МС(Н) сх(Н) + М,(Н, j) . (6)

Здесь Mj - магнитный момент от джозефсоновской среды (рис.8). Согласно представлениям о поведении вихрей в сверхпроводнике в случае протекания транспортного тока в присутствии магнитного поля, ток, больший критического, кардинально изменяет профиль координатной функции потенциала пиннинга [16]. Поэтому Mj будет функцией транспортного тока, и если пиннинг в джозефсоновской среде значителен, то можно ожидать, что транспортный ток будет влиять на эффективное поле Вец в джозефсоновской среде.

Равенство сопротивлений в полях Н| и 1Ц , R(Ht) = R(H|), означает равенство эффективных нолей в этих точках: Beff(Ht) = Bcf[(H;). В случае когда пиннинг в джозефсоновской среде и вклад в магнитный момент образца от неё малы, из (5) получим :

ВеГГ(Нт) = Нт-4кМ(Нт)а(Нт), Bcfí(H|) = Щ - 4л М(Щ) a(H¿). (7)

Из (7) получим параметр - полевую ширину гистерезиса магнитосопротивления АН - Н| - Н^ (при R = const):

AHR,consl = Hi - Нт = 4л (М(Н|) а(Н|) - M(Ht) а(Нт)). (8)

Видно, что параметр АН;!=С„П5, зависит только от намагниченности и не зависит от транспортного тока. Для случая, когда закрепление вихрей в джозефсоновской среде может дать заметный вклад в локальные поля (4), из уравнения (6) получим :

AHiuconst = Hi - lit = 4л (MG(H|) а(Н|) - М,(Н„ j)) -

- 4л (М(Нт) а(Нт) - Mj(Ht, j)).

В этом случае ширина гистерезиса магнитосопротивления должна зависеть от транспортного тока ввиду зависимостей Mj(H,j).

Были проведены измерения гистерезисных зависимостей R(H) следующих гранулярных ВТСП - систем: 1). композиты YBCO + CuO, YBCO + ВаРЬОз (при Т = 4.2К, Нтах (максимальная величина введённого поля) = 1.0,2.0.., 7.0 кОе, Т = 77.4 К, Нтах = 220 Ое); 2). YBa2Cu307 (Т = 77.4 К, Нпих = 220, 250 Ое, 1700 Ое), 3). BSCCO Т = 77.4 К, Нтах = 220, 250 Ое), 5). LSCO (Т = 4.2К, Ншах =2.0, 3.0.., 6.0 Юе), 6). текстуры BSCCO + Ag (Т = 77.4К, Нтах = 250,1600 Ое). В большинстве случаев значения транспортного тока варьировались на порядок и более, и исследованы случаи как 1 < 1С(Н=0), так и I > 1С(Н=0). Типичные гистерезисные зависимости R(H) приведены на рис.10. На этом рисунке показан пример определения параметра АН при Ншах = 7 кОе, АН = Н4 = 5 кОе. Видно, что при указанных параметрах АН (длина горизонтального отрезка на рис.10) не меняется от величины транспортного тока.

Рис.10. Гистерезисные зависимости ЩН) образца УВСО + ЗОСиО при различных значениях I (2, 4, 7, 10 шА - снизу вверх) и различных величинах Нтах = 1,2,... 7 кОе при Т = 4.2 К. Зависимости Я(Н|) (поле возрастает) показаны закрытыми символами, а зависимости ЩН;) (поле убывает) - открытыми символами. Каждое измерение для нового значения Нгаах и I проведено после снятия магнитной предыстории. Штриховые линии поясняют определение значения полевой ширины гистерезиса ЛНК=С0П51 = НЦ -при = 5 кОе. В этом случае при Нтах = 7 кОе величина ДН(Щ = 5 кОе)» 4 кОе для всех зависимостей И(Н) на этом рисунке).

Рис.11. Полевая ширина гистерезиса магнитосопротивления ДН = Hj. - Hf при R = const (транспортный ток 2т10 тА ) в зависимости от значений Н4 лля данных R(H) рис.10.

Зависимости ДН от 11; при различных Нтах и I для данных рис.Ю приведены на рис.11. Видно, что имеет место независимость предложенного параметра -полевой ширины гистерезиса от транспортного тока (при одинаковых внешних условиях - Нтах, Т). Подобные результаты были получены для всех указанных выше ВТСП - систем.

Такое поведение свидетельствует о том, что доминирующим механизмом формирования гистерезиса зависимости R(H) классических гранулярных ВТСП -систем является влияние захвата потока в сверхпроводящих гранулах, а влияние захвата потока в межгранульной среде несущественно для гистерезиса R(H). Введённый параметр - полевая ширина гистерезиса определяется магнитным моментом материала (выражение (8)) и характеризует внутригранульный пиннинг.

Развиваемая в работе модель гистерезисного поведения магнитоеопротивления предсказывает анизотропию гистерезиса R(H) для текстурированных ВТСП. Были исследованы зависимости R(H) текстуры BSCCO + Ag при Т = 77.4 К и ориентациях // || с - оси кристаллитов Bi2223 и Я ± с; направление токау" || с.

Отметим интересную особенность, наблюдающуюся на зависимостях R(H) исследованных текстур. При плотностях транспортного тока, сравнимых с jc(H=0), зависимости R(H) демонстрируют резкий рост в слабых полях, затем тенденцию к насыщению и смену знака кривизны при ~ 2 кОе и ~ 4 кОе для направлений поля Я|| с и Н ¡| а-b соответственно, после чего наблюдается рост магнитоеопротивления. При малых значениях j смены знака кривизны зависимостей R(H) не наблюдается. Такое поведение позволяет охарактеризовать режимы диссипации в данной системе следующим образом. В диапазоне Ii < 2 кОе для Я || с и Н < 4 Юе для Я || а-b диссипация происходит в межкристаллитных границах; в диапазоне Н > 2 Юе для Н\\с и Н > 4 кОе для Я || а-b диссипация происходит в сверхпроводящих кристаллитах Bi2223, однако если при малых значениях j процессы диссипации в межкристаллитных границах также имеют место в указанном диапазоне, то при j ~ jc(H=0) резистивный отклик от подсистемы межкристаллитных границ близок к насыщению. Последнее проявляется в смене знака кривизны R(H) в окрестности указанных величин Н.

Рассмотрим поведение R(H) в области полей, в которой диссипация происходит только в подсистеме границ. В работе были получены данные, что при Т = 77.4К магнитный гистерезис наблюдается в диапазонах до 1800±100 0е при Я|| с и 3800±200 Ое при Н\\а-Ь, а гистерезис R(H) имеет место в диапазонах до 1750+ 150 Ое для Н\\с и до 3600±200 Ое для IJ\\a-b, т.е., получено дополнительное подтверждение развиваемой модели, в которой гистерезис магнитоеопротивления вызван только влиянием магнитных моментов ВТСП -гранул на эффективное поле в межгранульной среде.

На рис.12 приведены гистерезисные зависимости R(H) и М(Н) при указанных выше ориентациях. Имеет место следующая корреляция параметров AR(H) и ДМ(Н): в диапазоне слабых магнитных полей AR(Я || с) > AR (Я || а-Ь), ДМ(Я || с) > ДМ (Я || а-Ь) а в полях Н > 400 Ое АЩН || с) < AR (Я || а-Ь), ДМ(Я || с) < ДМ (Я || а-b). Подобный характер анизотропии намагниченности висмутовых текстур на основе ВТСП известен [17], анизотропия гистерезиса R(H) была обнаружена впервые. Принимая во внимание, что R ~ Bcff из (7) получаем при Н| = Н|:

AR(H) = R(HT) - R(Hi) ~ |Bcf[(Ht)| - |Bcff (Hi)| ~ |M(Ht)| - |M(HA)|. (9) Следовательно, AR(H) ~ AM(H), что и наблюдается в эксперименте (рис.12).

Н, Ое

Рис.12. Гистерезисные зависимости R(H) (а) и М(Н) (с) текстурированного образца BÍ2223 + Ag при различных ориентациях внешнего поля и кристаллографических осей кристаллитов BÍ2223. Стрелки показывают направление изменения II. На (Ь) и (d) разница AR(H) = R(HT) - R(Hi) и ДМ(Н) = |М(ИТ>] - |М(Н;)| для данных (а) и (Ь) соответственно.

В шестой главе приводятся результаты исследования временной эволюции электросопротивления R(t) различных гранулярных ВТСП (композиты на основе YBCO, «чистые» YBCO, BSCCO) во внешних магнитных полях включая случай Н^ = 0 (т.е., релаксацию остаточного сопротивления Rlcm после воздействия внешнего поля).

Рассмотрим поведение R(t) при HtJ. = const. Измерения были проведены для образцов YBCO + 22.5 CuO (Т = 4.2К, Нт = 3, 4.5 Юе, Hi = 4.5, 3.0, 0.5, 0 кОе, Нтах = 7 Юе), YBCO, BSCCO (Т = 77.4 К, Нт = 100, 150 Ое, Н| = 150, 100, 30, 0 Ое, Нтах = 250 Ое). Из измерений R(t) Н| i = const в работе было получено экспериментальное подтверждение того, что 1). при возрастании, а затем остановке внешнего поля (Нт= const) магнитосопротивление релаксирует (уменьшается со временем), 2). после ввода поля до некоторого максимального значения Н,мх. а затем уменьшения и установке внешнего поля (Hj. = const) магнитосопротивление возрастает со временем, и 3). в полях, меньших поля, при котором зависимость R(H¿) демонстрирует минимум (см. рис.10), зависимость R(t) вновь уменьшается со временем. Естественно, что наблюдаемое поведение релаксационных процессов не противоречит общему подходу к гистерезисным явлениям, как проявлению метастабильного состояния системы. Тем не менее, перечисленные особенности, в

том числе смеиа характера эволюции зависимостей R(t) на ветви обратного хода зависимости R(H) (экспериментально зафиксированная, по-видимому, впервые) объясняются в рамках предложенной в работе модели гранулярного ВТСП (глава V). Временная эволюция магнитосопротивления R(t) определяется временной зависимостью эффективного поля Befl{t). Перепишем (7) в виде:

Ве11(Нт, t) = Ht + 4л |М(НТ, t)| а(Нт), (10а)

Bdt{H|, t) = Hi - 4л |М(На, t)| ct(H|). (10b)

Поведение M(t) бьшо также измерено для всех образцов, на которых исследовались зависимости R(t) при идентичных экспериментальных условиях. Наблюдалось поведение, типичное для гранулярных ВТСП систем [18]: |M(t)| уменьшается со временем, а значения потенциала пининнга U0, полученные из известного выражения, следующего из теории Кима-Андерсона [7]

M(t) = M(t=0) {1 - kT/Uox ln(t / to)}, (11)

находятся в согласии с литературными данными. Выражения (ЮаДОЬ) объясняют смену характера релаксации для H = Ht (R(t) убывает) и H = Hj. (R(t) возрастает) с учётом того, что R(t) ~ |Bci((t)|. Для области полей Щ, меньших Щ*, при котором R(Hl, ) минимально, преобладает второе слагаемое в (10b), и 11 вновь уменьшается со временем.

Рассмотрим влияние транспортного тока на релаксацию остаточного сопротивления Rrcn, = R(H|=0). На рис.13 приведены начальные участки гистерезисных зависимостей R(H) образца YBCO + 40 СиО при различных величинах транспортного тока I. Также на этом рисунке показаны величины Rrem(t=0) и Rlem(t=3000 sec) для использованных значений I. Из рис.13 можно определить введённый в главе V параметр - полевую ширину гистерезиса R(H) -ДН, определяемую выражением (8), при значениях R(Hi=0,t=0) (подобно данным на рис.11) и R(Hj=0, t=3(J0() sec). Равенство точек H*(t=0) при различных значениях I иллюстрирует независимость АН от транспортного тока (см. выше), а равенство точек H*(t=3000 sec) для данных на рис.13 показывает, что параметр АН не зависит от тока с течением времени (см. также подпись к рис.13). Анализ данных по релаксации Rrem при других значениях t показал подобное поведение. Кроме того, независимость ДН при Нф=0 от I с течением времени была подтверждена и для образцов YBCO и BSCCO. Такое поведение указывает, что доминирующим механизмом, определяющим релаксацию магнитосопротивления исследованных гранулярных ВТСП классических систем, является влияние релаксации магнитного потока в ВСТП - гранулах, а влияние захвата и релаксации потока в межгранульных границах несущественно для данных процессов.

Экспериментальные данные Rrem(0 (также как и данные по R(t) при H = const) в координатах R, ln(t) укладываются на прямые, подобно результатам, полученным другими авторами [19-22]. Это свидетельствует о выполнении закона, подобного (11), что позволило авторам [19-21] определять «энергию пиннинга» из резистивных измерений. Действительно, если релаксация магнитного момента

H, kOe

Рис.13. Гистерезисные зависимости R(H) образца YBCO + 40CuO при T = 4.2K, Hmax = 5 kOe в области полей до 5.0 kOe - справа и до 0.65 кОе (слева) при различных величинах тока 1. Стрелки показывают направление изменения внешнего магнитного поля Н. Указано остаточное сопротивление Rrcm(l=0) и величина Rrem через t = 3000 sec (закрашенные кружки ниже соответствующих данному транспортному току значений Rrem(t=0)). Звёздочки на рисунке слева показывают точки пересечения горизонталей Rrem(t=0) = const и Rrem(t = 3000 sec) = const с зависимостями R(Ht) при соответствующих значениях I. Штриховые линии на рисунке слева поясняют определение величин поля H*(t=0) и H*(t=3000sec), в которых Rrem = R(Ht) при данном токе, т.е., AH(t=0) = H*(t=0) и AH(t = 3000 sec) = H*(t = 3000 sec).

подчиняется закону (11), то Bcfl{t) также подчиняется логарифмическому закону. При обычных значениях t, используемых в экспериментах (~ 104 sec), Bcfl{t) меняется слабо, и R можно считать линейной функцией Bcfr, следовательно R ~ 1 -ln(t), или Rrem(t0)/Rrem(t) =1-const х ln(t/t0). Однако ввиду нелинейности ВАХ гранулярных ВТСП, транспортный ток влияет на значение Rrem(to)/RremO), и, как следствие, на значение «потенциала пининга» (константу перед ln(t /t0)). На рис.14 в полулогарифмических координатах приведены данные по релаксации намагниченности Mrem(t) (а) и остаточного сопротивления Rtcm(t) (b) после воздействия магнитного поля Hmax = 5 kOe (Т = 4.2 К) образца YBCO + 40 СиО (начальные участки зависимостей R(H) показаны на рис.13). Для данных по намагниченности (рис.13а) значение Uo, определённое по (И), составляет 28 meV (в согласии с известными данными [16]). Однако значения «потенциала пининга»,

определённые из данных рис.14Ь, оказались равными 30 теУ и 60 теУ для I = 3 и 5 тА соответственно, что противоречит существующим представлениям о поведении и0 от транспортного тока [18]. Подобное поведение (несоответствие значений «потенциала пиннинга», определяемых из данных по релаксации сопротивления, величинам и0, извлекаемым из данных по релаксации намагниченности) наблюдается и для гранулярных УСВО и ВСБЯО образцов (измерения проведены при азотной температуре).

Таким, образом, определение величины внутригранульного пиннинга из данных по релаксации магнитосопротивления, неправомочно, и может дать только порядок величины, получаемой при общепринятой процедуре измерения релаксации магнитного момента [16].

Рис.14. Релаксация остаточного магнитного момента (а) и остаточного сопротивления при величинах транспортного тока I (Ь) образца УВСО + 40 СиО при Т = 4.2 К, Нтах = 5 кОе. Ось I - логарифмическая шкала.

Седьмая глава посвящена исследованию механизма возникновения участка с отрицательным магнитосопротивлением (ОМС) на зависимости R(H) гранулярных ВТСП. В рамках рассуждений, приведённых выше (в V главе), ясно, что магнитные моменты гранул вносят вклад в эффективное поле в межгранульной среде, определяемое (5), а минимум на зависимости М(Н) (см. например рис.10) может проявиться как локальный максимум функции ВсП{Н), и, следовательно, зависимости R(H) (R ~ Вел). Для получения информации о влиянии величины магнитного момента ВТСП - образца на возникновение участка с ОМС были исследованы 3 образца одного состава В118РЬ0.з5г1.9Са2СизОх, но различной плотности: « 2.26 g/cm3 (38% от теоретической) - далее обозначена как foam N1; « 1.55 g/cm3 (26% от теоретической) - далее foam N2; » 5.28 g/cm3 (90% от теоретической) - далее poly-Bi. Зависимости М(Н) этих образцов при Т = 77.4 К

О 50 100 150 200 250

Н,Ое

Рис.15. Зависимости магнитного момента от внешнего поля (стрелки показывают

направление изменения поля) образцов В1'1я11Ь0^г!5СгьСи;ОЛ различной плотности.

Маркировка указана в тексте.

приведены на рис.15. Видно, что пористые образцы обладают наибольшими значениями диамагнитного отклика (в единицах emu/g)3.

Зависимости R(H) исследованных образцов при Т = 77.4 К приведены на рис.16а,Ь,с. Для образца foam N2 (рис.16.а) наблюдается участок с ОМС с локальным максимумом при Н и 130 Ое; при дальнейшем увеличении внешнего поля зависимость R(H) вновь начинает возрастать (см. вставку к рис. 16а). Зависимость R(H) образца foam Ш(рис.16Ь) имеет выраженное «плато» в области полей > 100 Ое, в больших полях магнитосопротивление вновь начинает возрастать (не показано). Для образца poly-Bi зависимость R(H) - монотонно возрастающая функция (рис.16с). Гистерезисный характер зависимостей R(H) обсуждался выше. Таким образом, участок с ОМС (рис. 16а) наблюдается для образца с наибольшим диамагнитным откликом (рис.15).

На рис.16с! приведены зависимости модуля эффективного поля в межгранульной среде от внешнего поля, построенные для исследованных образцов по выражению (5) с учетом экспериментальных данных М(Н) на рис.15. В первом приближении было взято а = const. Оказалось, что локальный максимум на зависимости ВеГ1{Нт) для образца foam N2 появляется при а > 6. Зависимости ВоК(Н) построены при одинаковом значении а = 6.5 для всех образцов4. Из pnc.l6d видно, что при таком значении ос зависимости Bt(;(H) удовлетворительно согласуются с зависимостями R(H): появление локального максимума для образца foam N2, слабо

3 Возможные причины увеличения диамагнитного отклика в образцах, содержащих микропоры, обсуждались в работе [23]. Там же приведены данные по микроструктуре этих образцов.

4 В случае образцов foamNl и foamN2 это правомочно, поскольку границами в микропенах являются плоскости спайности сверхпроводящих кристаллитов, и они идентичны для этих образцов; в образце Bi-poly геометрия межгранульных границ изменилась и а, возможно, принимает другое значение. Однако на выводы это не влияет.

Н, Ое

50 100 150 200 250 Н, Ое

Рис.16. Зависимости 11(Н) образцов В11.8РЬо.з8г119Са2СизОх различной плотности (маркировка указана в тексте) при различных величинах транспортного тока (Т = 77.4 К) - (а), (Ь), (с). На ((1) приведены зависимости эффективного поля в межгранульной среде Всц для исследованных образцов, рассчитанные из выражения:

Вей = |Н - 4л М(Н)-а|

(см. выражение (5)) из экспериментальных данных М(Н) (рис.15) при а = 6.5 как функции внешнего поля Н. Стрелки указывают направление изменения внешнего поля Н. Также на ((]) показан вклад внешнего поля в эффективное поле в межгранульной среде.

выраженный локальный максимум для образца foam N1 и отсутствие такового для образца poly-Bi. Также на рис.1бс1 показан вклад внешнего поля в BCff. Абсолютная величина диамагнитного отклика ВТСП гранул вносит основной вклад в эффективное поле в межгранульной среде в области полей ~ 102 Ое, и, в конечном счёте, влияет на магнитосопротивление и существование участка с ОМС.

Следует обратить внимание, что величина эффективного поля в межгранульной среде гранулярного ВТСП значительно больше внешнего поля -см. рис.16(1. Это является проявлением сгущения линий магнитного потока в межгранульной среде, о котором предполагалось в работах [24,25], однако до сих нор этому не было экспериментального подтверждения. Подобный результат был получен при сопоставлении экспериментальных данных М(Н) со значениями АН (например на рис.9 и рис.11) для всех исследованных в работе гранулярных систем.

В заключении сформулированы основные выводы, полученные в ходе выполнения диссертационной работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ

1. Исследован MP-эффект в композитах на основе ВТСП (Y-Ba-Cu-O) и несверхпроводящих ингредиентов (СиО, ВаРЬ03, BaPbo.75Sno.25O3), представляющих «модельные» гранулярные ВТСП с ослабленной джозефсоновской связью между ВТСП - кристаллитами. Обнаружено, что для этих объектов влияние внешнего поля на диссипацию в джозефсоновской среде (т.е., магнитосопротивление) проявляется в гораздо большей степени, чем в «чистых» поликристаллических ВТСП. Высокие значения резистивного отклика исследованных ВТСП-композитов на внешнее магнитное поле и возможность варьирования параметрами MP-эффекта путём изменения транспортного тока делает перспективным использование таких материалов в качестве активных элементов датчиков магнитных полей и устройств, реагирующих на слабые магнитные поля, работающих при криогенных температурах, в т.ч. температуре кипения жидкого азота.

2. Анализ зависимостей R(T), соответствующих резистивному переходу в межгранульных границах, композитов на основе YBCO в различных диапазонах внешнего поля показал, что в сильных магнитных полях (~ 103+бх104 Ое) в широком диапазоне температур (включая участок начала диссипации вблизи R ~ 0) магнитосопротивление обусловлено крипом магнитного потока с температурно-независимым потенциалом пиннинга. В диапазоне слабых полей (до ~Ю2Ое, область высоких температур), где изменение сопротивления под действием внешнего поля наибольшее, экспериментальные результаты описываются моделью Амбегаокара - Гальперина (АН). Полученные в результате обработки зависимостей R(T) и R(H) по модели АН величины потенциала пиннинга в джозефсоновской среде, а также экспериментальная зависимость магнитосопротивления, пропорциональная ~ sin26 (9 = Z H,j) указывают на то, что значительный MP -

эффект, наблюдаемый в композитах в области слабых полей, обусловлен процессами течения потока в межгранульной среде.

3. Исследованы гистерезисные зависимости транспортных свойств (магнитосопротивления, критического тока) от магнитного поля различных гранулярных ВТСП: композитов на основе Y-Ba-Cu-O, а также поликристаллов ВТСП классических систем (УВа2Сиз07, Bii.sPbiuSriiyCa^CuiOy, Lai^SfouCuO,)) и текстурированных керамик Bii J% 3Sri .vCa2Cu3Ox + Ag.

4. Развита модель поведения i-ранулярного ВТСП, и предложен критерий выявления механизма, определяющего гистерезисное поведение магнитосопротивления таких объектов, основанный на установлении зависимости (или независимости) полевой ширины гистерезиса R(H) от транспортного тока. Обнаружено, что для всех исследованных ВТСП материалов (как для композитов, так и для «чистых» поликристаллов) предложенный параметр - полевая ширина гистерезиса ДН не зависит от транспортного тока. Это свидетельствует о том, что доминирующим механизмом, определяющим гистерезис магнитосопротивления, по крайней мере, в исследованных ВТСП - материалах, является влияние потока, захваченного в сверхпроводящих гранулах, на эффективное поле в межгранульных границах. Влияние захвата магнитного потока в межгранульных границах несущественно для гистерезиса R(H). Введённый параметр - полевая ширина гистерезиса гранулярных ВТСП характеризует внутригранульный пиннинг и сжатие магнитного потока в межгранульной среде.

5. При исследовании MP-эффекта в текстурах Bii.sPbojSrj.tiCa^Ci^Ox + Ag определены режимы диссипации в межкристаллитных границах и сверхпроводящих кристаллитах в различных диапазонах магнитного поля и транспортного тока; экспериментально показано, что полевые зависимости намагниченности и магнитосопротивления обладают гистерезисом в одном и том же диапазоне магнитного поля. Также обнаружена анизотропия гистерезиса магнитосопротивления текстурированных керамик Bij зРЬо.зЗг^СагСизОх + Ag по отношению к ориентации внешнего поля и кристаллографических осей кристаллитов Bi2223. Указанные особенности адекватно объясняются в рамках развитой модели гранулярного ВТСП с учётом анизотропии диамагнитных свойств исследованного текстурированного материала.

6. Проведены исследования временной эволюции магнитосопротивления в постоянных внешних магнитных полях на различных гранулярных ВТСП -системах (композиты на основе Y-Ba-Cu-O и поликристаллы УВа2Си-,0-, Bii.gPbo.iSri.gCajCujOJ. Получено дополнительное подтверждение о доминирующем влиянии магнитного потока, захваченного в ВТСП гранулах на релаксацию остаточного сопротивления после воздействия магнитного поля; впервые экспериментально продемонстрирована смена характера релаксации зависимости R(t) во внешних полях (Н = const) на различных ветвях зависимости R(H), а также сделан вывод о неправомочности определения величины впутриграяульного пиннинга из резистивных измерений по зависимости андерсоновского типа R(t) = R(t=0) {1 - kT/UV ln(t/t0)}. Для корректного

определения этой величины целесообразны стандартные измерения релаксации магнитного момента.

7. Исследованы зависимости магнитосопротивления R(H) висмутовых ВТСП низкой плотности и выявлена взаимосвязь между диамагнитными свойствами этих объектов и существованием участка с отрицательным магнитосопротивлением. Возникновение этой особенности определяется влиянием поля, индуцированного дипольными моментами ВТСП гранул.

8. Создана установка для измерения транспортных свойств твёрдых тел в магнитных полях (Н - до 15 kOe, 77.4К < Т < 360 К, I - до 3 A, U - до 600 V).

Список публикаций по теме диссертации.

1. Балаев Д.А., Гохфельд Д.М., Попков С.И., Шайхутдинов К.А., Пегров М.И., Композиты на основе ВТСП, как материалы, обладающие большим магнитосопротивлением в слабых магнитных полях // Письма ЖТФ - 2001.- 'Г.27 (вып. 22). - С. 45-51.

2. Балаев Д.А., Шайхутдинов К.А., Попков С.И., Петров М.И., Управляемый по величине магниторезистивный эффект в композитах Уз^Ьи^ВагСизО? + СиО при 77К // Письма ЖТФ - Т.29. - 2003. -, вып.14. с. 15-23.

3. Балаев Д.А., Шайхутдинов К.А., Попков С.И., Гохфельд Д.М., Петров М.И., Магниторезистивные свойства композитов УзкЬи^ВаоСизСЬ + ВаРЬ)^8п(Оз (х = 0, 0.25)//ФММ - Т.96. -2003. -№6. .-с. 1-9.

4. Balaev D.A., Shaihutdinov К.А., Popkov S.I., Gokhfeld D.M., Petrov M.I., Magnetoresislive effect of bulk composites 1-2-3 YBCO +CuO and 1-2-3 YBC0+BaPbi.xSnx03 and their application as magnetic field sensors at 77K, Superconductor Science and Technology. - 2004. - Vol. 17. - P. 175 -181.

5. Balaev D.A., Shaihutdinov K.A., Popkov S.I., Gokhfeld D.M., Petrov M.I., Large magneto-resistance of high-Tc superconductor based composites to low magnetic fields at the liquid nitrogen temperature // Physica С - 2004. - V. 408-410. - P. 943944.

6. Balaev D.A., Shaihutdinov K.A., Popkov S.I., Gokhfeld D.M., Petrov M.I., Current controlled magneto-resistive effect in bulk composites Y-Ba-Cu-0 + CuO and their application as magnetic field sensors at 77K // Physics of Metals and Metallography. -2005,-V. 100. - Suppl. l.P. S93-S95.

7. Балаев Д.А., Шайхутдинов К.А., Попков С.И., Гохфельд Д.М., Петров М.И., Магниторезистивный эффект в композитах на основе высокотемпературного сверхпроводника и перспективы их применения в качестве сенсоров магнитного поля при 77 К // Перспективные материалы. - 2005. - № 2. - С. 53-60.

8. Балаев Д.А., Попков С.И.,. Шайхутдинов К.А,. Петров М.И, Механизмы диссипации в джозефсоновской среде на основе ВТСП под действием магнитного поля, ФТТ. - 2006. - Т. 48. - вып.5. - с. 588-593.

9. Балаев Д.А., Прус А.Г., Шайхутдинов К.А., Петров М.И., Угловая зависимость (магнитное поле - ток) магниторезистивного эффекта в композитах УздЬишВагСизО, + СиО при 77 К // Письма ЖТФ - 2006- Т. 32, вып. 15, с. 6773.

10.Balaev D.A, Popkov S.I., Shaihutdinov К.А., Petrov МЛ., The mechanisms responsible for broadening of the resistive transition under magnetic field in the Josephson junction network realized in bulk YBCO + CuO composites // Physica C. -

2006. - Vol. 435. - p.12-15.

11.BalaevD.A-, Prus A.G., Shaykhutdinov K.A., Gokhfeld D.M., Petrov M.I. Study of dependence upon the magnetic field and transport current of the magnetoresistive effect in YBCO-based bulk composites // Superconductor Science and Technology. -

2007.- V. 20.-P. 495 -499.

12.Balaev D.A., Gokhfeld D.M., Popkov S.I., Shaykhutdinov K.A., Petrov M.I. Hysteretic behavior of the magnetoresistance and the critical current of bulk Уз/4Ьи1/4Ва2Сиз07 + CuO composites in a magnetic field // Physica С - 2007. - V. 460-462. - № 2. - P. 1307-1308.

13.Balaev D.A., DubTovskiy A.A., Shaykhutdinov K.A., Popkov S.I., Petrov M.I. Time relaxation of residual resistance of HTSC-based composites // Physica C. - 2007. - V. 460-462. - № 2. - P. 1309-1310.

14.Balaev D.A., Dubrovskiy A.A., Popkov S.I., Shaykhutdinov K.A., Petrov M.I. Magnetic field dependence of intergrain pinning potential in bulk granular composites YBCO + CuO demonstrating large magneto-resistive effect // Journal Supercond. Nov. Magn. - 2008. - V. 21, p. 243-247.

15.Балаев Д.А., Гохфельд Д.М., Дубровский A.A., Попков С.И., Шайхутдинов К.А., Петров М.И., Гистерезис магнитосопротивления гранулярных ВТСП как проявление магнитного потока, захваченного сверхпроводящими гранулами, на примере композитов YBCO + CuO, ЖЭТФ - 2007. - Т. 132. - вып. 6. - С. (13401351).

16.Балаев Д.А., Дубровский А.А., Попков С.И., Шайхутдинов К.А., Петров М.И., Механизм релаксации остаточного электросопротивления гранулярных ВТСП после воздействия магнитного поля на примере композитов Y-Ba-Cu-0 + CuO, ФТТ. - 2008. - Т.50. - №6. - С. 972-979.

17.Balaev D.A., Dubrovskiy А.А., Shaykhutdinov K.A., Popkov S.I., Petrov M.I., Peculiarities of the time evolution of magnetoresistance of granular HTSC in a constant applied magnetic field // Sol. State Commun. - 2008 - V. 147, p. 284-287.

18.Balaev D.A., Dubrovskiy A.A., Shaykhutdinov K.A., Popkov S.I., Petrov M.I., The effect of magnetisation relaxation of superconducting grains on time relaxation of the resistance of granular HTSC in constant applied magnetic field. // Journal of Physics: Conference Series - 2009. - V. 150.- p. 052012 (4 p.).

19.Балаев Д.А., Дубровский А.А., Шайхутдинов К.А., Попков С.И., Гохфельд Д.М., Гохфельд Ю.С., Петров М.И., Механизм гистерезисного поведения

магнитосопротивления гранулярных ВТСП. Универсальность ширины гистерезиса магнитосопротивления, ЖЭТФ - 2009. - Т.135. - вып.2. - С.271-279.

20.Шайхутдинов К.А., Балаев Д.А., Попков С.И., Петров М.И. Возможный механизм возникновения участка с отрицательным магнитосопротивлением гранулярного ВТСП // ФТТ. - 2009. - Т.51. - №6. - С. 1046-1050.

21.Balaev D.A., Popkov S.I., Semenov S.V., Bykov A.A., Shaykhutdinov K.A., Gokhfeld D.M., Petrov M.I., Magnetoresistance hysteresis of bulk textured Bii.8Pbo.3Sri.9Ca2Cu30x + Ag ceramics and its anisotropy, Physica C. - 2010. Vol. 470. p.61-67.

22.Патент РФ, RU 2228311 C2 от 2004.05.10. Способ получения композитных материалов на основе высокотемпературных сверхпроводников / Балаев Д.А., Петров М.И., Шайхутдинов К.А., Попков С.И., Гохфельд Д.М., Овчинников С.Г.

Список цитированной литературы.

1. Petrov M.I., Belozerova I.L., Shaykhutdinov К.А., Balaev D.A., Dubrovskii A.A., Popkov S.I., Vasil'ev A.D., and Mart'yanov O.N., Preparation, microstructure, magnetic and transport properties of bulk textured Bi18Pb0 3Sr1QCa2Cu3Ox and Bii.sPbo/tSr!лСа2СизОх + Ag ceramics // Supercond. Sci. Technol. - 2008 - Vol. 21. - P. 105019-105028.

2. Петров М.И., Тетюева Т.Н., Квеглис Jl.И., Ефремов А.А., Зеер Г.М., Шайхутдинов К.А., Балаев Д.А., Попков С.И., Овчинников С.Г., Синтез, микроструктура, транспортные и магнитные свойства висмутовых ВТСГ1 с пористой структурой // Письма в ЖТФ- 2003. - Т.29 (N23). - С. 40-45.

3. Балаев А.Д., Бояршинов Ю.В., Карпенко М.М., Хрусталев Б.П., Автоматизированный магнетометр со сверхпроводящим соленоидом // ПТЭ -1985. - Т. 3 - С. 167-168 (полный текст: ВИНИТИ, N69-85, ден., 32с).

4. Dubson М.А., Herbert S.T., Calabrese J.J., Harris D.C., Patton B.R., Garland J.C. Non-Ohmic dissipative regime in the superconducting transition of polycrystalline YBa2Cu307 // Phys. Rev. Lett. - 1988. - Vol.60(Nll). - P. 1061-1064.

5. Nojima H., Tsuchimoto Sh., Kataoka Sh. Galvanomagnetic effect of an Y-Ba-Cu-O ceramic superconductor and its application to magnetic sensors // Jap. Journ. Appl. Phys. -1988. - Vol.27 (N5). - P.746-750.

6. Bardeen J., Stephen M.J., Theory of motion of vortices in superconductors // Phys. Rev. -1965. - Vol.l40(N4A). - P. A1197 - A1207.

7. Anderson P.W., Kim Y.B. Hard superconductivity: Theory of the motion of Abrikosov flux lines // Rev. Mod. Phys. - 1964. - Vol. 36. - P.39-43.

8. Ambegaokar V., Halperin B.I. Voltage due to thermal noise in the d.c. Josephson effect // Phys. Rev. Lett. -1969. - Vol. 22. - P. 1364-1366.

9. Ambegaokar V, Baratoff A. Tunneling between superconductors // Phys. Rev. Lett.-1963.-Vol.10 (N11).-P. 1364-1366, Vol. 11(N2).-P.104.

10. Ji L, Rzchowski M.S., Anand N., Tinkham M, Magnetic - filed - dependent surface resistance and two - level critical - state model for granular superconductors // Phys. Rev. B. -1993. - Vol.47 (N3). - P.470-482.

11. Сонин Э.Б. Теория джозефсоновской среды в ВТСП: вихри и критические магнитные поля // Письма ЖЭТФ. - 1988. - Т.47.(вып.8). - С.415-418.

12. Кузьмичев Н.Д, Критическое состояние среды Джозефсона // Письма в ЖЭТФ. - 2001. - Т.74 (вып.5). - С.291-295.

13.Ginzburg S.L, Gerashchenko O.V, Sibilev A.I. Study of longitudinal current problem in the low-field electrodynamics of HTS ceramics // Supercond. Sci. Technol. -1997. - Vol.10. - P.396-402.

14. Chen D.X., Goldfarb R.B., Cross R.W, Sanchez A. Surface barrier and lower critical field in YBa2Cu307 superconductors // Phys. Rev. B. -1993. - Vol.48(N9). - P.6426-6430.

15. Bean C.P. // Magnetization of hard superconductors // Phys. Rev. Lett. 1962. -Vol.8. -P.250-253.

16. Blatter G., Feigel'man M.V, Geshkenbein V.B, Larkin A.I, Vinoku V.M, Vortices in high-temperature superconductors // Rev. Mod. Phys. - 1994. -Vo.66(N4). - P. 1125-1388.

17. Lascialfari A, De Gennaro S, Peruzzi A, and Sangregorio C, Magnetic characterization of Ag - sheated Bi(Pb)2223 tapes // J. Phys. D: Appl. Phys. -1998. - Vol. 31, P. 2098-2103.

18. Yeshurun Y, Malozemoff A.P, Shaulov A, Magnetic relaxation in high temperature superconductors // Rev. Mod. Phys. - 1996. - Vol.68 (N3). - P. 911949.

19. Matthews D.H, Russell G.L., Taylor K.N.R., Flux trapping energies in YBCO in the presence of transport current // Physica C. -1990. - Vol. 171. - P.301-304.

20. Altshuler E, Garcia S, and Barroso J, Flux trapping in transport measurements of YBa2Cu307 superconductors. A fingerprint of intragrain properties // Physica C. -1991.-Vol. 177. - P.61-66.

21. Prester M, Mahornic Z, Weak links as a subsystem that monitors the intragrain flux creep in high-Tc superconductors // Phys. Rev. B. - 1993. - Vol. 47 (N5). -P.2801-2805.

22. Митин A.B., Влияние термомагнитной предыстории на транспортные свойства гранулярных сверхпроводников УВа2Си306ц5 // СФХТ. - 1994. - Т.7 (№1). - С.62-79.

23.Петров М.И, Бадаев Д.А, Белозерова И.Л, Попков С.И, Дубровский А.А, Шайхутдинов К.А, Мартьянов О.Н. Увеличение диамагнитного отклика

в ВТСП Bij 8РЬо.з5г1.9Са2СизОх и композитах Bii.gPbo.sSri.tiCaiCi^Ox+Ag низкой плотности // ЖТФ. - 2009. - Т.79. - №8. - С. 46-49.

24. Daghero D., Mazzetti P., Stepanesku A., Tura P., Masoero A., Electrical anisotropy in high-Tc granular superconductors in a magnetic field // Phys. Rev. B. - 2002. - Vol.66. - P.184514-1-184514-10.

25. Kunchur M.N., Askew T.R., Hysteretic internal fields and critical currents in polycrystalline superconductors // Journ. of Appl. Phys. - 1998. - Vol.84 (N12). -P.6763-6767.

Подписано к печати 10.06.2010 Тираж 100 экз., у. п.л.:2 Заказ №15

Отпечатано на ротапринте в типографии Института физики СО РАН 660036, Красноярск, Академгородок, ИФ СО РАН

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. Механизмы диссипации в гранулярных ВТСП (обзор).

1.1. Межгранульные границы в гранулярных ВТСП как джозефсоновские переходы.

1.2. Эффект Джозефсона и слабая сверхпроводимость.

1.2.1. Эффект Джозефсона. Температурная зависимость критического тока и волът-амерные характристики различных типов слабых джозефсоновских связей

1.2.2. Джозефсоновский переход во внешнем магнитном поле.

1.2.3. Влияние тепловых флуктуации, на ВАХ. Модель

Амбегаокара-Галъперина.

1.3; Экспериментальные исследования характера межгранульных границ в поликристаллических ВТСП.

1.3.1. Чистые поликристаллы ВТСП.

1.3.2. Композиты ВТСП + нормальный металл, ВТСП+ диэлектрик.

1.3.3. Композиты на основе ВТСП как сеть искусственно созданных джозефсоновских переходов.

1.4. Диссипация в сверхпроводниках II рода.

I 1.4.1. Теория Кима-Андерсона.

1.4.2. Зависимость потенциала пиннинга от тока и магнитного поля.

1.4.3. Анизотропия магнитосопротивления относительно взаимной ориентации магнитное поле — транспортный ток.

1.4.4. Петли гистерезиса намагниченности сверхпроводников IIрода.

1.4.5. Релаксация намагниченности.

1.5. Экспериментальные исследования процессов диссипации в магнитном поле в гранулярных сверхпроводниках.

1.5.1. Межгранульные границы в гранулярных ВТСП, как джозефсоновская среда. Влияние магнитного поля на критический ток массива джозефсоновских переходов.

1.5.2. Резистивный переход и ВАХ гранулярных ВТСП.

1.5.2.1, Модель АН и потенциал пиннинга в межгранульной среде гранулярного ВТСП.

1.5.2.2. Применимость моделей АН и крипа потока.

1.5.3. Гистерезис зависимостей ЩН) и возможные механизмы такого поведения.

1.5.4. Релаксация остаточного электросопротивления гранулярных ВТСП.

1.5.5. Участок с отрицательным магнитосопротивлением на зависимостях ЩН) гранулярных ВТСП.

1.5.6. Гранулярные ВТСП как активные элементы датчиков магнитного поля.

1.6. Постановка задачи.

ГЛАВА II. Экспериментальные методики измерения магнитосопротивления, приготовление и характеризация образцов.

2.1. Приготовление и состав образцов.

2.1.1. Композиты на основе ВТСП У-Ва-Си-0.

2.1.2. Поликристаллические ВТСП УВа2Сиз07, В1; 8РЬо з$г19Са2Си3Ох, Ьа1858г015Си04.

2.1.3. Пористые и текстурированные ВТСП на основе

В1} 8РЬ0 зЯг! 9Са2Си3Ох.

2.2. Измерения транспортных свойств ВТСП.

2.2.1. Измерения сопротивления и погрешности.

2.2.2. Регулирование температуры с помощью откачиваемой вставки-дьюара.

2.3. Установки для измерения транспортных характеристик в квазистационарных магнитных полях.

2.3.1. Требования к установкам.

2.3.2. Модификация установки «Автоматизированный вибрационный магнетометр со сверхпроводящим соленоидом» для измерений магнитосопротивления.

2.3.3. Установка для измерения транспортных свойств твердых тел в магнитных полях.

2.4. Магнитные измерения.

2.5. Алгоритмы проведения магнитных и транспортных измерений в магнитных полях.

ГЛАВА III. Композиты на основе Y-Ba-Cu-O,* приготовленные методом быстрого спекания, как материалы, демонстрирующие значительный магниторезистивный эффект.

311. Влияние внешнего магнитного поля на резистивный* переход композитов YBCO + CuO, YBCO + Ba(Pb!.xSnx)03.

3.1.1. Зависимости R(T) в магнитных полях и избыточное электросопротивление под действием магнитного поля композитов

YBCO + CuO, YBCO + ВаРЪОз, YBCO + ВаРЪ0 75Sn025O3.

3.1.2. Сравнение с «чистыми» ВТСП поликристаллами.

3.2. Зависимости магнитосопротивления р(Н) композитов на основе ВТСП.

3.2.1. Влияние транспортного тока на зависимости магнитосопротивления.

3.2.2. Область необратимого поведения зависимостей р (Н) при 77.4 К.

3.3'. Управляемое по величине относительное магнитосопротивление

Ро = [р(Н) - р(Н=0)] / р(Н=0).

3.3.1. Зависимости ро(Н).

3.3.2. Влияние транспортного тока на зависимости ро(Н).

3.4. Анизотропия магнитосопротивления (магнитное поле — транспортный ток) композитов YBCO + CuO,YBCO + 15 BaPbo.75Sno.25O3.

3.4.1. Резистивный переход приH\\j иН J.j.

3.4.2. Вольт-амперные характеристики и зависимости р(Н) при различных ориентациях j и Н при 77.4 К.

3.4.3. Угловая зависимость магниторезистивного эффекта R(¿H, j ).

3.5. Влияние времени высокотемпературного отжига на транспортные свойства композитов ВТСП + CuO.

3.6. Возможные применения ВТСП-композитов в качестве активных элементов, реагирующих на внешнее магнитное поле.

3.7. Выводы.

ГЛАВА IV. Механизмы диссипации»в джозефсоновской среде в композитах

Y-Ba-Cu-O + GuO под действием магнитного поля.121;

4.'Г:.Резистивный переход композитов YBCO + 15 СиО и YBCO + 30 СйО в> магнитномшоле. Области применимости моделей крипа потока и, термоактивационного проскальзывания фазы.

4.1.1. Модель крипа потока (диапазон сильных магнитных полей).

4.1.2. Модель термоактивационного проскальзывания фазы (диапазон'слабых магнитных полей).

4.1.3. Обсуждение возможных причин смены механизма диссипации в магнитных полях.130«

4.2. Зависимость потенциала пиннинга в межгранульной среде для композитов YBCO + 15 СиО и YBCO + 30 GuO от внешнего магнитного поля.

4.3. Выводы.

ГЛАВА V. Механизм гистерезисного поведения магнитосопротивлеиия гранулярных ВТСП:.

5.1. Гистерезисное поведение транспортных свойств композитов.

YBCO + CuO и модель гранулярного ВТСП.

5.1.1. Взаимосвязь гистерезиса критического тока и магнитосопротивления.

5.1.2. Модель гранулярного ВТСП.

5.1.3. Эффективное поле в джозефсоновской среде и гистерезис 1с(Н) и

R(H).

5.1.4. Влияние транспортного тока на гистерезисные зависимости R(H).

5.1.5. Магнитная предыстория и частные петли гистерезиса R(H).

5.2. Механизм гистерезисного поведения.магнитосопротивления гранулярных ВТСП классических систем (Y-Ba-Cu-O, Bi-Ca-Sr-Cu-O, La-Sr-CuO). Независимость полевой ширины гистерезиса магнитосопротивления от тока.

5.2.1. Резистивный переход исследуемых поликристаллических ВТСП во внешнем поле, как характеристика джозефсоновских переходов на естественных меэ/сгранульных границах.

5.2.2. Гистерезисные зависимости R(H) и полевая ширина гистерезиса магнитосопротивления.

5.3. Анизотропия гистерезиса магнитосопротивления текстуры на основе Biit8Pbo.3Sr1.9Ca2Cu3Ox.

5.3.1. Текстуры на основе ВТСПBÍ2223. Анизотропия магнитных свойств.

5.3.2. Вклад в магнитосопротивление от межгранульных границ.

5.3.3. Анизотропия гистерезиса магнитосопротивления.

5.4. Выводы.

ГЛАВА VI: Механизмы релаксации остаточного сопротивления после воздействия магнитного поля и временной эволюции магнитосопротивления в постоянных полях гранулярных ВТСП.

6.1. Механизм релаксации остаточного электросопротивления после воздействия<магнитного поля в гранулярных ВТСП (композиты Y-Ba-Cu-O + CuO, YBa2Cu307, Bi1.8Pbo.3Sr1.9Ca2Cii30x ).

6.1.1. Механизм релаксации Rrem в «модельных» гранулярных ВТСП -композитах Y-Ba-Cu-O + CuO.

6.1.2. О возможности определения энергии пиннинга из измерений Rrem(t).

6.1.3. Релаксация остаточного электросопротивления для поликристаллов УВа2СщОъ Bi18Pb03Sri 9Са2Си3Ох.

6.2. Временная эволюция магнитосопротивления гранулярных ВТСП во внешнем магнитном поле.

6.2.1. Временная эволюция магнитосопротивления композитов Y-Ba-Cu-O + CuO.

6.2.2. Временная эволюция магнитосопротивления гранулярного YBa2Cu307.

6.3. Выводы.

ГЛАВА VII. О возникновении участка с отрицательным магнито-сопротивлением гранулярного ВТСП.

7.1. Магнитные свойства образцов Bi18Pbo.3Sri.9Ca2Cu30x различной плотности.

7.2. Зависимости R(H) образцов Bi18Pbo.3Sri.9Ca2Cu30x различной плотности.

7.3. Эффективное поле в межгранульной среде и участок с отрицательным магнитосопротивлением на зависимостях R(H).

7.4. Выводы.

Актуальность темы. Поликристаллические материалы на основе высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) представляют интерес для исследователей как с сугубо научной точки зрения, так и для практического применения. Исследование влияния внешнего магнитного поля на резистивное состояние ВТСП является одним из инструментов изучения вихревого состояния в этих материалах. В поликристаллических материалах такие исследования осложняются двумя факторами: во-первых, ВТСП - кристаллиты (анизотропные по своим свойствам) ориентированы хаотически, а во-вторых, доминирующим влиянием межгранульных границ. Перенос сверхпроводящего тока через эти границы происходит посредством эффекта Джозефсона. Исследования магниторезистивных (МР) явлений в объёмных материалах (поликристаллах ВТСП), проведённые в первые годы после открытия ВТСП, зачастую носили характер «констатации фактов» и не выявили физических механизмов указанных явлений. Так, например, не ясно, какой именно механизм (закрепление вихрей в межгранульной, среде, либо закрепление вихрей в ВТСП-гранулах, либо их обоюдное влияние) приводит к таким эффектам, как гистерезис магнитосопротивления и релаксация остаточного сопротивления после воздействия магнитного поля. Не выявлен механизм возникновения участка с отрицательным магнитосопротивлением, который иногда наблюдается в области слабых магнитных полей. На некоторых классах материалов (текстуры на основе висмутового ВТСП) гистерезис магнитосопротивления целенаправленно не исследовался. Поэтому с начала 2000-ых годов наблюдается всплеск интереса к исследованию магниторезистивных явлений в гранулярных ВТСП, целью которых является установление физических механизмов, ответственных за указанные эффекты. Для выявления этих механизмов целесообразно исследовать материалы с различной энергией джозефсоновской связи между сверхпроводящими кристаллитами, а также ВТСП различных систем. Объёмные композитные материалы на основе ВТСП, наряду с поликристаллами, полученными по стандартной технологии приготовления, могут являться объектами таких исследований, поскольку возможно проследить влияние энергии джозефсоновской связи на перечисленные выше эффекты и определить механизмы, ответственные за магнитосопротивление гранулярных ВТСП1.

Известно, что поликристаллические ВТСП демонстрируют достаточно значительный МР эффект в области температур вблизи температурь^ сверхпроводящего1 перехода (Тс),' который- обусловлен- влиянием джозефсоновских связей в межкристаллитных границах. Это даёт потенциальную возможность практического применения таких материалов в качестве датчиков магнитного поля, работающих при криогенных температурах. Однако температурный диапазон, в котором» наблюдается- значительное магнитосопротивление, достаточно узок, и для классических ВТСП систем он не превышает нескольких градусов ниже температуры сверхпроводящего перехода; кроме того, характеристики возможных активных элементов датчиков магнитного поля (избыточное удельное сопротивление, обусловленное магнитным, полем, необходимая плотность транспортного тока через образец) у этих материалов также не очень, удобны для возможного практического применения. Поэтому актуальным является поиск ВТСП - материалов, обладающих значительным магнитосопротивлением в слабых магнитных полях уже в широкой области температур ниже Тс (включая удобную для практических применений температуру кипения жидкого азота) и высокими значения избыточного удельного сопротивления, обусловленного магнитным полем. В этом плане перспективным является исследование композитных материалов на основе ВТСП, в которых межгранульные границы модифицируются за счёт добавления несверхпроводящего ингредиента.

Целью данной диссертационной работы является изучение механизмов, определяющих магниторезистивный эффект в гранулярных ВТСП. В связи с этим были поставлены следующие задачи.

1. Исследовать магниторезистивный эффект при различных ориентациях внешнего поля и транспортного тока в композитах на основе ВТСП У-Ва-Си-0 и несверхпроводящего ингредиента (СиО, ВаРЬ^хБПхОз), представляющих сеть джозефсоновских переходов, в которых джозефсоновская энергия связи уменьшена по сравнению с обычными поликристаллическими ВТСП.

2. Установить механизмы, определяющие магниторезистивный эффект в этих объектах в различных диапазонах магнитных полей.

3. Провести измерения гистерезисных зависимостей магнитосопротивления «модельных» гранулярных ВТСП (композиты с редуцированной энергией джозефсоновской связи), а также «чистых» ВТСП' поликристаллов классических-систем (У-Ва-Си-О, Ьа-Бг-Си-О, ВьСа-Бг-Си-О) с целью установления механизма, гистерезиса магнитосопротивления.

4. Развить модель гистерезисного поведения магнитосопротивления гранулярного ВТСП на основе известного гистерезисного поведения намагниченности' этих объектов, и предложить параметр, характеризующий гистерезис магнитосопротивления, который может служить критерием влияния захвата потока в межгранульной среде или гранулах на гистерезис И(Н).

5. Исследовать анизотропию гистерезиса магнитосопротивления в текстурированных ВТСП на основе висмута при различных ориентациях внешнего поля и кристаллографических осей кристаллитов.

6. Провести измерения временной эволюции магнитосопротивления в постоянных внешних полях (включая релаксацию остаточного сопротивления после воздействия внешнего поля) различных гранулярных ВТСП и интерпретировать полученные результаты на основе развиваемой модели (п.4).

7. Исследовать серию поликристаллов ВТСП, различающихся- диамагнитными свойствами, с целью установления взаимосвязи между этими свойствами и существованием участка с отрицательным магнитосопротивлением.

8. Для выполнения- поставленных задач отработать методики измерения транспортных свойств твёрдых тел в магнитных полях, а именно: а), адаптировать установку «вибрационный магнетометр со сверхпроводящим соленоидом» для измерений магнитосопротивления (внешние поля - до 65 Юе) и изготовить модификацию установки для измерений в полях до 7 кОе на основе сверхпроводящего соленоида, помещающегося в транспортный гелиевый дьюар. б), создать установку, позволяющую проводить измерения транспортных свойств твёрдых тел в области температур 77-300К, во внешних полях до 15 кОе на основе магнита ФЛ-1.

Научная новизна. '

1. Впервые исследован МР-эффект в композитных материалах на основе ВТСП (У-Ва-Си-О) и несверхпроводящих ингредиентов (СиО, ВаРЬ03, BaPbo.75Sno.25O3). Обнаружено, что данные материалы проявляют значительный эффект магнитосопротивления: в; слабых магнитных полях (десятки Эрстед) и< широком диапазоне температур ниже Тс ВТСП - ингредиента.

21 Проведён анализ зависимостей Я(Т), соответствующих резистивному переходу в подсистеме межгранульных границ в композитах УздЬи^ВааСизО? + СиО, в широком диапазоне внешнего поля, (как в области слабых полей* до так и в полях до

6x104 Ое). Сделан вывод о смене;механизмов диссипации с ростом магнитного поля: для диапазона сильных магнитных полей и широкого диапазона температур; магнитосопротивление. обусловлено классическим крипом магнитного потока, в то время как; в, диапазоне слабых полей (область высоких температур), экспериментальные результаты описываются моделью Амбегаокара; - Гальперина применительно к джозефсоновской среде. Показано, что механизмом, определяющим значительный; МР-эффект в данных материалах в области слабых магнитных полей, является течение магнитного потока в межгранульной среде.

3. Предложен критерий выявления механизма; определяющего гистерезисное поведение магнитосопротивления гранулярных ВТСП. Он основан на экспериментальном определении,зависимости (или: отсутствия зависимости) полевой ширины ^ гистерезиса К(Н) от транспортного тока;

4. Впервые обнаружено, что как для композитов на основе ВТСП (являющихся «модельными» гранулярными ВТСП с ослабленными джозефсоновскими связями между ВТСП - кристаллитами), так и для гранулярных ВТСП классических систем (УВа2Сиз07, Bi1.sPbo.3Sr! дСа2СизОх, Та1858г0Л5СиО4) наблюдается независимость полевой ширины гистерезиса от транспортного тока. Это является доказательством того, что доминирующим механизмом гистерезисного поведения магнитосопротивления в исследованных ВТСП - материалах, является влияние потока, захваченного в сверхпроводящих гранулах, на эффективное поле в межгранульных границах, а влияние захвата магнитного потока в межгранульных границах несущественно для гистерезиса И.(Н). Показано, что получаемый из экспериментальных данных параметр - полевая ширина гистерезиса, характеризует внутригранульный пиннинг и сжатие магнитного потока в межгранульной среде.

5. Обнаружена и объяснена анизотропияг гистерезиса магнитосопротивления текстурированных керамик BiL8Pb0.3Sr1.9Ca2Cu3Ox + Ag по отношению к взаимной* ориентации внешнего поля и кристаллографических, осей кристаллитов.'Bi2223. Для этой системы (ВТСП на основе висмута) впервые продемонстрировано, что переход от, режима диссипации в межкристаллитных границах к режиму диссипации в сверхпроводящих кристаллитах проявляется- только при больших (~ jc(H = 0)) плотностях транспортного тока.

6. Установлена взаимосвязь между релаксационными процессами» намагниченности гранулярных ВТСП и временной^ эволюцией магнитосопротивления в постоянных приложенных внешних магнитных полях, и впервые экспериментально-продемонстрирована смена характера зависимости R(t) для» различных участков-гистерезисной зависимости R(H) (при. Н = const). Показано, что определение величины внутригранульного пиннинга из измерений релаксации магнитосопротивления (проведённое ранее рядом авторов), по зависимости, андерсоновского типа приводит к ошибочной оценке этой величины.

Практическая значимость работы.

Обнаружено, что композитные материалы на основе ВТСП Y-Ba-Cu-О и несверхпроводящих ингредиентов СиО, ВаРЬ03, приготовленные методом быстрого спекания, обладают значительным магниторезистивным эффектом в диапазоне слабых магнитных полей (десятки Эрстед) в широкой области температур ниже Тс

ВТСП - ингредиента (93.5 К) (что включает удобную для практических применений температуру кипения жидкого азота 77.4 К). Этот факт, а также продемонстрированная в работе возможность управления величиной MP - эффекта и значением р0(Н) = (р(Н) - р(Н=0)) / р(Н=0) транспортным током, и экспериментально установленная функциональная зависимость магнитосопротивления от угла а между

• 2 направлением внешнего магнитного поля и транспортного тока R ~ sin а, дают потенциальные возможности применения данных материалов в качестве высокочувствительных датчиков магнитного поля для области слабых, полей; работающих при криогенной температуре;

Создана: новая- установка- по? измерению транспортных свойств ¡твёрдых тел в магнитных нолях (Н - до 15 кОе, 77.4К < Т < 360 К, Г - до 3 А, и-до 600 V). Достоверность! полученных результатов- обеспечена, применением стандартных методик измерения транспортных и магнитных свойств» твёрдых тел во; внешних магнитных полях, использованием охарактеризованных образцов; В ГСП, . повторяемостью получаемых результатов. Анализ- полученных; экспериментальных данных проводился с использованием общепринятых теорий! и подходов для; сверхпроводников И рода. Достоверность также подтверждается^ тем,', что ряд явлений, обнаруженных в работе (анизотропия гистерезиса магнитосопротивления текстур ВТСП на основе висмута; временная эволюция; магнитосопротивления в постоянных внешних полях, появление участка с отрицательным магнитосопротивлением) вытекали? из развиваемой > в работе модели; поведения транспортных свойств гранулярного ВТСП в магнитном гюле. •

На защиту выносятся:

• < Результаты исследования МР-эффекга (зависимостей; 11(Т) и Я(Н)) в широком диапазоне внешнего магнитного поля в двухфазных композитных материалах, состоящих из: ВТСП на основе иттрия: и. несверхпроводящих ингредиентов (СиО, ВаРЬОз, BaPbo.75Sno.25O3)- Обнаружена; смена4 механизмов диссипации в джозефсоновской среде под действием: внешнего магнитного поля для образцов ВТСП + СиО. Установлен физический механизм, обуславливающий значительный МР-эффект в данных материалах (процессы течения магнитного потока в межгранульной среде).

• Результаты исследования гистерезисных зависимостей магнито-сопротивления И(Н) и критического тока 1С(Н) от магнитного поля следующих ВТСП материалов: композитов на основе Уз^Ьи^ВаоСизОу, поликристаллов УВа2Си307, В11.8РЬ0.з8г1.9Са2СизОх, Ьа^Бго.^СЮ^ текстурированных керамик В11.8РЬо.з8г19Са2СизОх + Ag, а также висмутовых ВТСП низкой плотности.

• Результаты.анализа полученных гистерезисных зависимостей И(Н) и 1С(Н) в, рамках развиваемой в работе модели гранулярного ВТСГГ. Показано, что такая характеристика гистерез иеной зависимости м агн ито с о пр оти в л е н ия. как полевая, ширина гистерезисам 11(Н), является параметром, независимым от величины транспортного тока для всех исследованных в работе систем, и отражает внутригранульный пиннинг. Доминирующим механизмом формирования гистерезиса И(Н) является влияние магнитных моментов ВТСП гранул на эффективное поле в межгранульной среде; кроме того, вклад от магнитных моментов ВТСП гранул может приводить к появлению участка с отрицательным магнитосопротивлением. Влияние пиннинга в межгранульных границах не вносит заметного вклада в гистерезисное поведение магнитосопротивления, а имеет место течение потока в джозефсоновской среде.

• Результаты исследования взаимосвязи анизотропных характеристик (от взаимного направления поля и. кристаллографических осей кристаллитов. ЕН-2223) гистерезиса намагниченности и гистерезиса магнитосопротивления текстурированных образцов^ В118РЬо.з8г1.9Са2СизОх + Ag. Показано, что эти зависимости обладают гистерезисом в одинаковых диапазонах внешнего поля. Экспериментально определены условия (плотность «измерительного» тока j порядка ]с(Н=0)), при которых наблюдается переход от режима диссипации в межкристаллитных границах к режиму диссипации в кристаллитах Ы2223 для ВТСП-текстур на основе висмута.

• Результаты исследования временной' релаксации магнитосопротивления в магнитных полях ВТСП - композитов, поликристаллов УВа2Си307 и В^.зРЬо.зБгг.дСагСизОх при различных плотностях транспортного тока. Установлено, что релаксация остаточного электросопротивления является «реакцией» джозефсоновской среды на уменьшение в ней поля, индуцированного магнитными моментами сверхпроводящих гранул, вследствие процессов релаксации в самих гранулах. Установлена причина различия величин «потенциала пиннинга», получаемых из измерений релаксации намагниченности и релаксации электросопротивления (при «формальном» применении результатов теории Андерсона-Кима для анализа зависимостей

• Экспериментально продемонстрирована и объяснена в рамках развитой в работе модели поведения гранулярного ВТСП во внешнем поле смена характера временной эволюции магнитосопротивления R(t) в постоянных полях (Н = const) для различных случаев магнитной предыстории (внешнее поле возрастает, либо убывает).

Апробация работы. Полученные в диссертационной работе результаты были представлены и обсуждались на следующих международных и российских конференциях и симпозиумах:

• Международной байкальской научной конференции «Магнитные материалы», Иркутск, 2001 г.

• XVIII международной школе-семинаре "Новые магнитные материалы микроэлектроники" HMMM-XVIII, Москва 2002 г.

• 7-th International workshop High-Temperature Superconductors and Novel Materials Engineering MSU-HTSC VII, Moskow, June 20-25, 2004, P.35.

• Евро-азиатских симпозиумах "Trends in magnetism" EASTMAG-2004, Krasnoyarsk 2004, "Magnetism on a nanoscale" EASTMAG-2007, Kazan 2007.

• Workshop on Weak Superconductivity (WWS'05) - Bratislava, Slovakia, 2005 r.

• Международных конференциях «Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости» ФПС 06, Москва, Звенигород 2006 г., ФПС 08, Москва, Звенигород 2008 г.

• International Conferences on Materials and Mechanisms of Superconductivity and High Temperature Superconductors (M2S-HTSC) M2S-RIO-VII, - Rio de Janeiro, Brazil, 2003 г., M2S-HTSC-VIII, - Dresden, Germany, 2006.

• 25-th International Conference on Low Temperature Physics, Amsterdam, Netherlands, 2008.

• 12 международном симпозиуме «Упорядочение в минералах и сплавах» ОМА-12, Ростов-на-Дону, Лоо, 2009 г.

• 12 международном симпозиуме «Порядок, беспорядок и свойства оксидов» ODPO-12, Ростов-на-Дону, Лоо, 2009 г.

Результаты работы также докладывались на семинарах в Казанском Государственном Университете, (Городской, магнитный- семинар); в- Институте Металлургии и Материаловедения им. A.A. Байкова РАН (Москва).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликована 21 работа. в-рецензируемых научных журналах, получен патент РФ.

Личный вклад автора. При непосредственном участии автора, были проведены модификации- установки «Вибрационный- магнетометр со сверхпроводящим соленоидом» дляизмерения магнитосопротивления во внешних полях. При. участии и под руководством, автора создана, новая установка для- измерения транспортных свойств твёрдых тел в магнитных полях (Н - до 15 kOe, 77.4К < Т < 360 К, I - до 3 А, U - до 600 V), работающая в- Институте физики им. Л.В. Киренского СО РАН. Автором была сделана постановка задач проведённых исследований,- проведён ряд измерений транспортных свойствен намагниченности.образцов в магнитных полях, проведён анализ полученных результатов.

Структура^ диссертации., Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения и списка цитируемой литературы. Общий объем составляет 243 страницы, включая 97 рисунков. Список цитированной литературы состоит из 224 наименований. Первая глава посвящена, обзору литературных данных, посвящённых исследованиям МР - эффекта в гранулярных ВТСП, особое внимание уделено влиянию свойств сети джозефсоновских переходов на межгранульных границах. Приведены основные теоретические воззрения о механизмах диссипации в сверхпроводниках II рода, включая взаимосвязь критического тока и намагниченности, а также процессов релаксации намагниченности-. В конце сделана постановка задачи, сформулирована цель работы и-определены задачи исследования.

Основные выводы, полученные в диссертационной работе, можно сформулировать следующим образом:

1. Исследован МР-эффект в композитах на основе ВТСП (У.-Ва-Си-О) и несверхпроводящих ингредиенгов (СиО, ВаРЬ03; BaPbo.75Sno.25O3), представляющих «модельные» гранулярные ВТСП с ослабленной джозефсоновской связью между ВТСП - кристаллитами. Обнаружено, что для этих объектов влияние внешнего поля на диссипацию в джозефсоновской среде (т.е., магнитосопротивление) проявляется в гораздо большей степени- чем в «чистых» поликристаллических ВТСП: Высокие значения резистивного отклика исследованных ВТСП-композитов- на внешнее магнитное поле и возможность варьирования параметрами МР-эффекта путём изменения транспортного тока делает перспективным использование таких материалов в качестве активных элементов датчиков; магнитных полей и. устройств, реагирующих на слабые магнитные поля,: работающих при криогенных температурах, в т.ч. температуре кипения жидкого азота;

2. Анализ зависимостей И(Т), соответствующих резистивному переходу в межгранульных границах, композитов на основе УВСО в различных диапазонах внешнего поля показал, что в сильных магнитных полях (~ 103-г6х104 Ое) в широком диапазоне температур (включая участок начала диссипации вблизи Я ~ 0) магнитосопротивление обусловлено крипом: магнитного потока с температурно-независимым потенциалом пиннинга. В диапазоне слабых полей (до ~10 Ое, область высоких температур), где изменение сопротивления под действием внешнего поля наибольшее, экспериментальные результаты описываются моделью Амбегаокара -Гальперина (АН). Полученные в результате обработки зависимостей И(Т) и Я(Н) по модели АН величины потенциала пиннинга в джозефсоновской среде; а также экспериментальная зависимость магнитосопротивления,- пропорциональная ~ 8т29 (9 = II, у ) указывают на то; что значительный МР - эффект, наблюдаемый в композитах в области слабых полей, обусловлен процессами течения потока в межграпулыюй среде.

3. Исследованы гистерезисные зависимости транспортных свойств (магнитосопротивления, критического тока) от магнитного поля различных гранулярных ВТСП: композитов на основе У-Ва-Си-О, а также поликристаллов ВТСП классических систем (УВагСизОу, В^ ^РЬо зЗг^ дСагСизО^, Ь-а^ 8581015С11О4) и текстурированных керамик В^ 8РЬ0 38г1.9Са2СизОх + Ag.

4. Развита модель поведения гранулярного ВТСП, и предложен критерий выявления механизма, определяющего гистерезисное поведение магнитосопротивления таких объектов, основанный на установлении зависимости* (или независимости) полевой ширины гистерезиса^ И(Н) от транспортного тока. Обнаружено, что для всех исследованных ВТСП материалов (как для композитов, так и для «чистых» поликристаллов) предложенный параметр - полевая ширина гистерезиса АН не зависит от транспортного тока. Это свидетельствует о том, что доминирующим механизмом, определяющим гистерезис магнитосопротивления, по крайней мере, в исследованных ВТСП - материалах, является влияние потока, захваченного в сверхпроводящих гранулах, на эффективное поле в межгранульных границах. Влияние захвата магнитного потока в межгранульных границах несущественно для гистерезиса 11(Н). Введённый параметр - полевая ширина гистерезиса гранулярных ВТСП характеризует внутригранульный пиннинг и сжатие магнитного потока в межгранульной среде.

5. При исследовании МР-эффекта в текстурах В^ 8РЬ0 зБ^ 9Са2Си3Ох + Ад определены режимы диссипации в межкристаллитных границах и сверхпроводящих кристаллитах в различных диапазонах магнитного поля и транспортного тока; экспериментально показано, что полевые зависимости намагниченности и магнитосопротивления обладают гистерезисом в одном и том же диапазоне магнитного поля. Также обнаружена анизотропия гистерезиса магнитосопротивления текстурированных керамик В^ 8РЬ0 38г, 9Са2Си3Ох + Ад по отношению к ориентации внешнего поля и кристаллографических осей кристаллитов В12223. Указанные особенности адекватно объясняются в рамках развитой модели гранулярного ВТСП с учётом анизотропии диамагнитных свойств исследованного текстурированного материала.

6. Проведены- исследования временной эволюции магнитосопротивления в постоянных внешних- магнитных полях на различных гранулярных ВТСП - системах композиты, на основе Y-Ba-Cu-0 и поликристаллы YBa2Gu307,

В118РЬоз8г19Са2СизОх). Получено дополнительное подтверждение о доминирующем, влиянии магнитного потока, захваченного в, ВТСП гранулах на релаксацию остаточного сопротивления после воздействия магнитного поля; впервые экспериментально продемонстрирована-смена-характера релаксации зависимости R(t) во ! внешних полях (Н = const) на различных ветвях зависимости R(H), а также сделан вывод о неправомочности определения величины внутригранульного пиннинга из резистивных измерений по зависимости андерсоновского типа R(t) = R(t=0) {-1 -* . kT/U 0xTn(t /10)}. Для корректного определения* этой, величины целесообразны стандартные измерения релаксации магнитного.момента.

7. Исследованы зависимости магнитосопротивления R(H) висмутовых ВТСП низкой плотности и выявлена взаимосвязь между диамагнитными свойствами этих объектов! и существованием участка- с отрицательным магнитосопротивлением. Возникновение этой особенности определяется влиянием поля, индуцированного дипольными моментами ВТСП гранул.

8. Создана установка для измерения транспортных свойств твёрдых тел в магнитных полях (Н - до 15 kOe, 77.4К < Т < 360 К, I - до 3 A, U - до 600 V).

Автор выражает благодарность к.ф.-м.н. М.И. Петрову за предоставленные образцы для измерений и обсуждение результатов работы. Также автор выражает благодарность к.ф.-м.н. А.Д. Васильеву и А.Ф. Бовиной за рентгеноструктурные исследования, к.ф.-м.н. К.А. Шайхутдинову, к.ф.-м.н. С.И. Попкову, к.ф.-м.н. Д.М. Гохфельду, к.ф.-м.н. A.A. Дубровскому, С.И. Семёнову, A.A. Быкову за плодотворное сотрудничество и обсуждение результатов работы, д.ф.-м.н. профессору В.В. Валькову и к.ф.-м.н. А.Д. Бадаеву за обсуждение результатов работы.

Заключение

1. Dubson М.А., Herbert S.T., Calabrese J.J., Harris D.C., Patton B.R., Garland J.C. Non-Ohmic dissipative regime in the superconducting transition of polycrystalline YBa2Cu307 // Phys. Rev. Lett. 1988. - Vol.60(Nll). - P. 1061-1064.

2. Dimos D., Chaudhari P., Mannhart J., Le Gouess F.K. Orientation dependence of grain boundary critical currentsin YBa2Cu307 bicrystalls // Phys. Rev. Lett. 1988. -Vol.61(N2). - P. 219-222.

3. Mannhart J., Chaudhari P., Dimos D., Tsuei C.C. McGuire T.R., Critical currents in 001. grains and across their tilt boundaries in YBa2Cu307 films // Phys. Rev. Lett. -1988. Vol.61(N21). - P. 2476-2479.

4. Hilgenkamp H., and J. Mannhart, Grain boundaries in High-Tc superconductors // Rev. Mod. Phys. 2002. - Vol. 74. - P. 485-549.

5. Малозёмофф А.П. Макроскопические свойства высокотемпературных сверхпроводников // в книге «Физические свойства высокотемпературных сверхпроводников» под ред. Гинзберга Д.М. М.: Мир. - 1990. С.69-162.

6. Xu Yu., Guan W., Zeibig К., and Heiden С. Magnetic hysteresis and critical current densities of polycrystalline REBa2Cu307 // Cryogenics. 1989 - Vol. 29 (N3). - P. 281-285.

7. Stephens R.B. // Critical current limitations in ceramic oxide superconductors // Cryogenics. 1989. - Vol.29 (N3). - P. 399-404.

8. Bean C.P. // Magnetization of hard superconductors // Phys. Rev. Lett. 1962. Vol.8. - P.250-253.

9. Жуков A.A., Мощалков B.B., Критическая плотность тока в высокотемпературных сверхпроводниках // СФХТ. 1991. - Т.4 (№5). - С. 850887.

10. Кауль А.Р., Самойленков С.В. Длинномерные токонесущие ВТСП материалы 2-го поколения // Труды третьей международной конференции «Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости» ФПС - 08, 13-17 октября 2008 г., г. Звенигород.- С.242.

11. Josephson B.D., Possible new effects in superconductive tunneling // Phys. Lett.-1962. Vol.1. P.251-253.

12. Anderson P.W., and Rowel J.M., Probable observation of the Josephson superconducting tunneling effect // Phys. Rev. Lett. 1963. - Vol. 10 (N 6). - P. 230-232.

13. Likharev K.K., Superconducting weak links // Rev. Mod. Phys. 1979. -Vol.51(Nl). - P.101-159.

14. Шмидт B.B., Введение в физику сверхпроводников.- М.:Наука. 1982. - 402 с.)

15. Бароне А., Патерно Дж., Эффект Джозефсона. М.: Мир. - 1984. - 639 с.

16. Ambegaokar V., Baratoff A. Tunneling between superconductors // Phys. Rev. Lett. 1963. - Vol.10 (N11). - P. 1364-1366., Vol. 11(N2). - P.104.

17. Sun A.G., Gajewski D.A., Maple M.B., Dynes R.C., Observation of Josephson pair tunneling between high-Tc cuprate (YBa2Cu307) and conventional superconductor (Pb) // Phys. Rev. Lett. 1994. - Vol. 72 (N14). - P. 2267-2270.

18. Van Harligen D.J. Phase-sensitive test of the symmetry of the pairing state in the high-temperature superconductors evidence for dx2-y2 symmetry // Rev. Mod. Phys.- 1995. Vol.67(N2). P.515-535.

19. Tanaka Y., Kashiwaya S. Theory of Josephson effect in anisotropic superconductors // Phys. Rev. B. 1997. - Vol.56 - P.892-904.

20. Arie H., Yasuda K., Kobayashi H., Iguchi I., Tanaka Y., Kashiwaya S. // Josephson tunneling of anisotropic high-Tc d-wave junctions with tilted öö-plane YBa2Cu307 electrodes // Phys. Rev. B. 2000. - Vol.62(N17) - P.11864-11871.

21. Gunsenheimer U., Schüssler U., Kümmel R. Symmetry breaking, off diagonal scattering, and Josephson currents in mesoscopic weak links // Phys. Rev. B. 1994.- Vol. 49(N9). P. 2754-2759.

22. De Genness P.G., Boundary effects in superconductors // Rev. Mod. Phys. 1964 -Vol. 36. - P. 225- 237.

23. Polturak E., Koren G., Cohen D., Aharoni E., Deutcher G. Proximity effect in YBa2Cu307 / Y0 бРго 4Ва2Си307 / YBa2Cu307 junctions // Phys. Rev. Lett. 1991. -Vol.67(21). - P.3038-3041.

24. Antogonazza L., Berkowitz S.Z., Geballe Т.Н., Char K. Proximity effect in YBa2Cu307 / YBa2(Cui.xCox)307 / YBa2Cu307 junctions: from the clean limit to dirty limit with pair breaking // Phys. Rev. B. 1991. - Vol. 51(N13). - P. 8560-8563.

25. Char K., HTS SNS Josephson junctions : interfaces and mechanisms // Physica С -1997 Vol. 282-287. - P. 419-422.

26. Кулик И.О., Омельянчук A.H. К микроскопической теории эффекта Джозефсона в сверхпроводящих мостиках // Письма ЖЭТФ. 1975. - Т.21. - С. 216-219.

27. Кулик И.О., Омельянчук А.Н. Свойства сверхпроводящих мостиков в чистом пределе // ФНТ. 1977. - Т.3(№7). - С. 945-948.

28. Kümmel R., Gunsenheimer U., Nicolsky R. Andreev scattering of quasiparticle wave packets and current voltage characteristics of superconducting metallic weak links // Phys. Rev. B. 1990. - Vol. 42(N7). - P. 3992-4009.

29. Nicolsky R. Andreev reflections and critical currents in high-Tc superconductors // Cryogenics. 1989. - Vol.29(N3). - P. 388-391.

30. Алфеев В.Н. Полупроводники, сверхпроводники и параэлектрики в криоэлектронике. М.: Сов. Радио. - 1979. - 408 с.

31. Иванченко Ю.М., Зильберман JI.A. Разрушение тока Джозефсона флуктуациями // Письма ЖЭТФ. 1968. - Т.8(вып.4). - С. 189-192.

32. Ambegaokar V., Halperin B.I. Voltage due to thermal noise in the d.c. Josephson effect // Phys. Rev. Lett. 1969. - Vol. 22. - P. 1364-1366.

33. Gross R., Chaudhari P., Dimos D., Gupta A., Koren G., Thermally activated phase slippage in-high-Tc grain boundary Josephson junctions // Phys. Rev. Lett. 1990. -Vol.64(N2) P. 228-231.

34. Gross R., Chaudhari P., Kawasaki M., Ketchen M.B., Gupta A. Characteristics of YBa2Cu307 grain boundary junction DC-SQUIDS // IEEE Trans. Magn. 1991. -Vol. 27(N2). - P. 2565-2568.

35. Gao J., Boguslavskij Yu.M., Klopman B.B.G. YBa2Cu307/ PrBa2Cu307/ YBa2Cu307 Josephson ramp junctions // J. Appl. Phys. 1992,- Vol. 72(N2). -P.575-583.

36. Goldshmidt D. Critical currents and current-voltage characteristics in superconducting ceramic YBa2Cu307 // Phys. Rev. B. 1989.- Vol. 39(N13). - P. 9139-9146.

37. Harris E.A., Bishop J.E., Havil R.L., Ward P.J. Critical and supercritical current measurements by a magnetic induction method // Cryogenics. 1988. - Vol.28. -P.685-687.

38. Jung J., Isaak I., Mohamed M.A-K. Effect of intergrain junctions and flux pinning on transport critical currents in YBa2Cu307 granular superconductors // Phys. Rev. B. -1993. Vol.48 (N10). - P.7526-7536.

39. Jung J., Mohamed M.A-K., Isaak I. Josephson-flux depinning in granular YBa2Cu307 // Phys. Rev. B. 1994. - Vol.49(N17). P. 12188-12199.

40. Ревенко Ю.Ф., Дьяченко А.И., Григуть O.B., Свистунов В.М. Критическое состояние и потери в металлооксидных сверхпроводниках // Письма ЖТФ. -1988. Т.14(вып.22). - С.2094-2096.

41. Куприянов М.Ю., Лихарев К.К. Эффект Джозефсона в в высокотемпературных сверхпроводниках и структурах на их основе // УФН. — 1991. Т.160 (вып.5). -С.49-87.

42. Дамм 3., Орлова Т.С., Смирнов Б.И., Шпейзман В.В. Влияние механических напряжений на критический ток и вольт-амперные характеристики керамик Yi xErxBa2Cu307 // ФТТ. 1994. - Т.36(вып.8). - С.2465-2471.

43. Orlova T.S., Smirnov B.I., Laval J.Y., Stepanov Yu.P. Correlation of the electric field effect with the weak link behavior in granular YBCO superconductors // Supercond. Sci. Technol. 1999. - Vol.12. - P. 356-359.

44. De Vries J.W.C., Stollman, Dimos D., Tsuei C.C., McGuire T.R. Analysis of the critical current density in high-Tc superconducting films // Physica C. 1989. -Vol.157. - P.406-414.

45. Шабло A.A., Лукашенко A.B., Бондаренко C.H., Батрак А.Г. Квантовая интерференция на постоянном токе в керамике YBa2Cu307 при77 К // ФНТ. -Т.14(16). С.653-655.

46. Benachka S., Stribik V., Chromik S., Adam R., Darula M., Gazi S. Mechanisms of critical current limitation in YBCO thin film structures // ФНТ. 1998. -Т.24(вып.7). - С. 621-623.

47. Petrov M.I., Krivomazov S.N., Khrustalev B.P., Aleksandrov K.S. A study of hysteretic property of the current-voltage characteristics in high temperature superconductors // Sol. St. Commun. 1992. - Vo. 82(N6). P.453-456.

48. Petrov M.I., Balaev D.A., Khrustalev В.Р., Aleksandrov K.S The effect of heat treatment on the transport properties of polycrystalline HTSC // Physica C. 1994. -Vol. 235-240. - P. 3043-3044.

49. Weinberger B.R., Lynds L., Potrepka D.M., Snow D.B., Burila S.T., Eaton H.E., Cipolli R. Y-Ba-Cu-0 / silver composites: an experimental study of microstaructure and superconductivity // Physica C. 1989. - Vol. 161. - P.91-104.

50. Veretnic D., Reich S., Nonrandom gold YBa2Cu307 composites // J. Appl. Phys. -1993. - Vol.73 (N12). - P.8429-8435.

51. Reich S., Veretnic D., Felner I., Yaron U. Magnetic suspension, critical current, and morphology in YBa2Cu307 silver composites // J. Appl. Phys. -1992,- Vol.72 (N10).- P.4805-4811.

52. Calabrese J.J., Dubson M.A., Garland J.C., The critical current of Ag / YBa2Cu307 random bulk composites // J. Appl. Phys. 1992. - Vol. 72(N7). -P.2958-2963.

53. Таренков В.Ю., Дьяченко А.И., Василенко A.B., Об эффекте близости в композитах Ag-YBaCuO // ФТТ. 1994. - Т. 36(вып.8). - С.2196-2200.

54. Смирнов Б.И., Орлова Т.С. Влияние электрического поля на гистерезис вольт-амперной характеристики керамик YBa2Cu307 / Ag (10 вес. %) // ФТТ. 1994. -Т.36 (вып. 12). - С.3542-3549.

55. Копелевич Я.В., Леманов В.В., Сонин Э.Б., Сырников П.П. Критические параметры сверхпроводника YBa2Cu307// ФТТ. 1988. - Т.30 (вып.8). -С.2432-2436.

56. Koshi J., Paulose K.V., Jayaraj M.K., Damodaran A.D. Transport properties of percolation system YBa2Cu307 YBa2Sn05.5 // Phys. Rev. B. - 1993. - Vol.47(N22).- P.15304-15307.

57. Thomas J.K., Koshi J., Kurian J., Yadava Y.P., Damodaran A.D. Electrical transport and superconductivity in the YBa2Cu307 YBa2Hf05 5 percolation system // J. Appl. Phys. - 1994. - Vol.76(N4). - P.2376- 2379.

58. Gamchi H.S., Russel G.J., Taylor K.N.R. Resistive transitions for YBa2Cu307-Y2BaCu05 composites: Influence of a magnetic field // Phys. Rev. B. 1994. -Vol.50(N17). - P.12950-12958.

59. Мастеров В.Ф., Фёдоров A.B., Чурсинов A.H. Метод определения распределения внутренних джозефсоновских петель по размерам и их стабилизация окисыо циркония и металлическим серебром в Y системе // СФХТ. - 1992. - Т.5(№4). - С.653-659.

60. Видади Ю.А., Сафарова Т.Г. Резистивные параметры сверхпроводящих композитов YBa2Cu307 / CuO // СФХТ. 1991. - Т.4 (№11). - С.2172 - 2176.

61. Kim Ch.-J., Kim Ki-B., Kuk Il-H., Hong G.-W. Microstructure of the domain boundary and the effect of excess CuO in melt-textured Y-Ba-Cu-0 oxides // Physica C. -1995. Vol.255. - C.95-104.

62. Zhao Y., Zuge X.B., XuJ.Ml, Cao L. Vortex-glass superconductivity in a typical weak link YBa2Cu307 / Si02 system // Phys. Rev. B. 1994. - Vol.49(N10). -P.6985-6990.

63. Berling D., Loegel В., Mehdaoui A., Regnier S., Caranoni C. Ivestigation of intra and intergranular coupling of ferroelectric-superconducting composites Pb2ScTa06 -YBa2Cu307 // Supercond. Sci. Technol. 1998. - Vol. 11. - P. 1292-1299.

64. Петров М.И., Балаев Д.А., Шайхутдинов K.A., Александров K.C., Влияние транспортного тока и тепловых флуктуаций на резистивные свойства композитов ВТСП + СиО // ФТТ 1999 - Т. 41 (вып.6). - С. 969-974.

65. Петров М.И, Балаев Д.А., Шайхутдинов К.А., Попков С.И. Аномальные транспортные свойства двухфазной системы ВТСП + парамагнетик NiTi03, представляющей сеть случайных джозефсоновских переходов // Письма в ЖЭТФ. 2002,- Т.75. - С. 166-169

66. Balaev D.A, Shaihutdinov К.А., Popkov S.I., Petrov M.I., The effect of ferromagnetic ordering in insulating component of composites HTSC + Yttrium Iron Garnet on its transport properties // Solid State Communications., Vol.125. 2003. -p. 281-285.

67. Petrov M.I., Balaev D.A., Ospishchev S.V., K.A. Shaikhutdinov, Khrustalev B.P., Aleksandrov K.S., Critical currents in bulk Y3/4Lui/4Ba2Cu307 + BaPb03 composites. //Physics Letters A. 1997.- Vol. 237. - P. 85-89.

68. Тинкхам M. Введение в сверхпроводимость. M. Атомиздат. - 1980. - 312 с.

69. Blatter G., Feigel'man M1V., Geshkenbein V.B., Larkin A.I., Vinoku V.M., Vortices in high-temperature superconductors // Rev. Mod. Phys. 1994. - Vo.66(N4). - P. 1125-1388.

70. Brandt E-H. The flux-line lattice in superconductors // Rep. Prog. Phys. 1995. -Vol. 58. - P. 1465-1594.

71. Anderson P.W., Theory of flux creep in hard superconductors // Phys. Rev. Lett. -1962. Vol. 9. - P.309 - 311.

72. Anderson P.W., Kim Y.B. Hard superconductivity: Theory of the motion of Abrikosov flux lines // Rev. Mod. Phys. 1964. - Vol. 36. - P.39-43.

73. Kim J.-J., Lee H.-k., Chung J., Shin H.J., Lee H.J., Ku J.K. Flux creep dissipation in epitaxial YBa2Cu307 thin film: Magnetic-field and electrical-current dependence // Phys. Rev. B. 1991. - Vol.43(N4). - P. 2962 - 2047.

74. Palstra T.T.M., Batlogg В., van Dover R.B., Schneemeyer L.F., Waszczak J.V. Dissipative flux motion in high temperature superconductors // Phys. Rev. B. -Vol.41(N10). P. 6621-6632.

75. Palstra T.T.M., Batlogg В., Schneemeyer L.F., Waszczak J.V. Termally activated dissipation in Bi2.2Sr2Ca0 8Cu208 // Phys. Rev. Lett. Vol.61(N14). - P. 1662-1665.

76. Zeldov E., Amer N.M., Koren G., Gupta A., Gambino R.J., McElfresh M.W. Optical and electrical enhancement of flux creep in YBa2Cu307 epitaxial films // Phys. Rev. Lett. 1989. - Vol.62(N26). - P.3093-3096.

77. Wang Z.H., Cao X.W. The effective activation energy Ue(T,H) in epitaxial GdBa2Cu307 thin films // Sol. St. Commun. 1999. - Vol.109. - P. 709-714.

78. Yamasaki H., Endo K., Kosaka.S., Umeda M., Yoshida S., Kajimura K. Thermally activated dissipation and irreversibility fields of bismuth» oxide superconductors // Phys. Rev. B. 1994. - Vol. 49(N10). - P. 6913-6918.

79. Gaffney C., Petersen H., Bednar R. Phase slip analysis of the non-Ohmic transition in granular YBa2Cu306.9 // Phys. Rev. B. 1993. - Vol.48(N5). - P.3388-3392.

80. Mohammadizadeh M.R., Akhavan M. Thermally activated flux creep in the Gd(Ba2. xPrx)Cu307 system»// Supercond. Sci. Technol. 2003. - Vol.16. - P. 538-544.

81. Shi D., Boley M.S. Superconducting transition broadening and flux-creep'activation energy in Tl2Ca2Ba2Cu3Ox // Supercond. Sci. Technol. 1990. - Vol.3. - P. 289-292.

82. Fisher M.P.A. Vortex-glass superconductivity: a possible new phase in bulk high-Tc oxides // Phys. Rev. Lett. 1989. - Vol.62(N12). - P.1415-1418.

83. Fisher D.S., Fisher M.P.A., Huse D.A. Thermal fluctuations, quenched disorder, phase transitions, and transport in type-II superconductors // Phys. Rev. B. 1991. -Vol.43(Nl). - P.130-159.

84. Dekker C., Eidelloth W., Koch R.H., Measurement of the exponent p. in the low -temperature phase of YBa2Cu307 films in a magnetic field: Direct evidence for a Vortex-Glass state // Phys. Rev. Lett. 1992. - Vol. 68 (N22). - P. 3347-3350.

85. Dekker C., Eidelloth W., Koch R.H., Low-temperature current-voltage characteristics of YBa2Cu307 films in a magnetic field: direct evidence for a Vortex-Glass phase // Cryogenics. 1993. - Vol.33 (N1). - P. 129-132.

86. Feigel'man M.V., Gekshkebein V.B., Larkin A.I., and Vinokur V.M., Theory of collective flux creep // Phys. Rev. Lett. 1989. - Vol. 63 (N20). - P. 2303-2306.

87. Vinokur V.M., Kes- P.H., Koshelev A.E., The 2D collective creep exponents reconsidered // Physica C. 1995. - Vol. 248. - P.179-184.

88. Worthington T.K., Olsson E., Nichols T.M., Shaw T.M. Clarke D.R. Observation of a vortex-glass state phase in polycrystalline YBa2Cu307 in a magnetic field // Phys. Rev. B. 1991. - Vol.43(N13). - P.10538-10543.

89. Tieran W.M., Joshi R., Hallock R.B., I-V characteristics and the superconducting transition in polycrystalline YBa2Cu307 // Phys. Rev. B. 1993. - Vol.48(N5). -P.3423-3432.

90. Joshi R.J., Hallock R.B., Taylor J.A., Critical exponents of the superconducting transition in granular YBa2Cu307 // Phys. Rev. B. 1997. - Vol.55(N14). - P.9107-9119.

91. Hempstead C.F., and Kim Y.B., Resistive transitions and surface effects in type -II superconductors // Phys. Rev. Lett. 1964. - Vol.12 (N6). - P.145-148.

92. Bardeen J., Stephen M J., Theory of motion of vortices in superconductors // Phys. Rev. 1965. - Vol.l40(N4A). - P. A1197 - A1207.

93. Kwok W.K., Welp U., Crabtee G.W., Vandervoort K.G., Hulscher R., and Liu J.Z., Direct observation of dissipative flux motion and pinning by twin boundaries in YBa2Cu307 single crystals // Phys. Rev. Lett. 1990. - Vol.64 (N8). - P.966-969.

94. Lopez D., de la Cruz F., Anisotropic energy dissipation in high-Tc ceramic superconductors: Local-field »effects // Phys. Rev. B. 1991. - Vol. 43 (N3). - P. 11 478-11480.

95. Lopez D., Decca R., de la Cruz F., Topological- pinning and« flux flow in ceramic superconductors // Solid State Gommun. 1991. Vol. 79 (N 11). P. 959 - 962.

96. Lopez D:, Decca R., de la Cruz F., Anisotropic energy dissipation, flux flow and topological pinning in ceramic superconductors // Supercond. Sci.Technol. 1992. -Vol. 5 (N5). P. 276 - 279.

97. Asim M.M., Hasanin S.K. Orientational effects on the zero field cooled resistivity of a bismuth High-Tc superconductor // Solid State Commun. 1991. Vol. 80. N 9. P. 719 723.

98. Ginzburg S.L., Gerashchenko O.V., Sibilev A.I. Study of longitudinal current problem in the low-field electrodynamics of HTS ceramics // Supercond. Sci. Technol. 1997. - Vol.10. - P.396-402.

99. Kadowaki K, Songliu Y, Kitazawa K Lorentz-force-independent dissipation in high-temperature superconductors// Supercond. Sci. Technol. 1994 Vol. 7. - P. 519-540.

100. Jung J., Mohamed A.K., Cheng S.C., Frank J.P., Flux motion, proximity effect, and critical current density in YBa2Cu307 / silver composites // Phys. Rev. B. 1990. -Vol.42 (N10). - P. 6181-6195.

101. Yeshurun Y., Malozemoff A.P., Shaulov A., Magnetic relaxation in high temperature superconductors // Rev. Mod. Phys. 1996. - Vol.68 (N3). - P. 911-949.

102. Shi Li, Fistul M;, Deak J., Metcalf P:, and Mcfresh M., Critical scaling of the transport behavior and the magnetic phase diagram of polycrystallihe YBa2Cu307 // Phys. Rev. B. 1995. - Vol.52 (N2). - P. R747-R750.

103. Pissas M., and Stamopolos D., Evidence for geometrical'barriers in:= an? untwined YBa2Cu307 single crystal»// Pliys.Rev. B- 2001;,-Vol-64. - P. 134510-1-10; .

104. Chen DiX., Goldfarb R.B; Kim model for. magnetization of type-IP superconductors // J. Appl. Phys. 1989. - Vol.66. - P.2489. - 2500.

105. Chen D-X., Goldfarb RiB:, Sanchez A. Effects of; critical:current density, equilibrium-magnetization and? surface barrier; on; magnetization of high temperature superconductors .// Cryogenics. 1993; - Vol.33 (N7). - P.695-702.

106. Ghen DiX:, Goldfarb R.B., Cross R^W., Sanchez A. Surface barrier and lower critical field in YBa2Cu307 superconductors // Phys. Rev. B. -1993. Vol.48(N9> - P.6426-6430. .

107. Kjmishima; Y., Ichikawas, Takano S., Kuramoto T. Magnetization analysis of sintered Bi2223 using an extended critical state model // Supercond. Scvi. Technol. 2004. Vol.17. - P.S36-S41.

108. Валькон B.B., Хрусталёв Б.Г1. Намагничивание гранулярных ВТСП в сильных магнитных нолях // ЖЭТФ. 1995. - Г. 107 (вып.4). С. 1221-1231.

109. Rev. B. 1993. - Vol. 48 (9). - P.6477-6487.

110. Сонин Э.Б. Теория джозефсоновской среды в ВТСП: вихри и критические магнитные поля // Письма ЖЭТФ: -1988. Т.47:(вып.8). - С.415-418.

111. Сонин Э.Б., Таганцев А.К., Электродинамика джозефсоновской среды в высокотемпературных сверхпроводниках: импеданс в смешанном состоянии // ЖЭТФ. 1989. - Т.95 (вып.З). - С.994-1003.

112. Gerashchenko O.V., Ginzburg S.L. Angular dependence of current-voltage characteristics and voltage fluctuations spectrum in granular superconductors // Supercond. Sci. Technol. 2000. - Vol.13. - P332-336.

113. Кузьмичев Н.Д., Критическое состояние среды Джозефсона // Письма в ЖЭТФ. 2001. - Т.74 (вып.5). - С.291-295.

114. Кузьмичев Н.Д., Проникновение магнитного поля в систему слабых связей гранулярного сверхпроводника YBa2Cu307 // ФТТ. 2001. - Т.43 (вып. 11). -С.1934-1938.

115. Gerashchenko O.V., Voltage fluctuations in granular superconductors in the perpendicular configurations // Supercond. Sci. Technol. 2003. - Vol.16. - P.690-694.

116. Гинзбург C.JI., Самоорганизация критического состояния в джозефсоновских решетках и гранулированных ВТСП // ЖЭТФ. 1994. - Т. 106 (вып.2(8)). -С.607 - 626.

117. Peterson R.L., Ekin J.W., Josephson junction model of critical current in granular YBa2Cu307 superconductors // Phys. Rev. B. - 1988. - Vol.37 (N16). - P.9848-9851.

118. Peterson R.L., Ekin J.W., Airy pattern, weak link modeling of critical currents in high-Tc superconductors // Physica C. 1989. - Vol. 157. - P.325-333.

119. Tinkham M. Resistive transition of high-temperature superconductors // Phys. Rev. Lett. 1988. - Vol.61(N14). - P. 1658-1661.

120. Пономарев А.И., Крылов K.P., Медведев M.B. Мушников Н.В., Цидильковский И.М., Чарикова Т.Б., Термомагнитные эффекты и релаксационные явления в La-Sr-Cu-0 // СФХТ. 1991. - Т.4(№11). - С. 2149-2158.

121. Hettinger J.D., Swanson A.G., Brooks J.S., Huang Y.Z., Chen L.Q., and Zh. Zhao // Resistive transition of TIBaCaCuO in high magnetic fields // Supercond. Sci. Technol. 1989 - Vol.1. - P.349-351.

122. Babic E., Kusevic I., Dou S.X., Liu H.K., Hu Q.Y., Magnetoresistance and V-I curves of Ag-sheated (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3O10+y tape // Phys. Rev. B. 1994. - Vol.49 (N21). — P.15312-15316.

123. Govea-Alcaide E., Hernandez-Wolpez M., Batista-Leyva A.J., Jardim R.F., Mune P., Inhomogeneous distribution of the intergranular pinninig energy in polycrystalline ., Bii.64Pb0.36Sr2Ca2Cu3Oy superconductors // Physica C. 2005. - Vol. 423. - P.51-56.

124. Mohammadizadeh M.R., and Akhavan Ms, Themally activated flux creep- in the Gd(Ba2.APr^)Cu307 system // Supercond; Sci: Technol;,- 2003. Vol.16. - P.538-544. :.;.,

125. Wright A.G., Zhang: K., and'; Erbil' A., Dissipation: mechanism» im ai granular superconductor: Applicability of a phase slip model'' // Phys. Rev. B. 1991; Vol.44(N2). - P.863-866.

126. Wright A.C., Xia Т.К., and Erbil A., Phase-slip mechanism for dissipation in high-Tc superconductor // Phys. Rev. B. 1991. - Vol.45(N2). - P.5607-5613.

127. Shakeripour Hi, and Akhavan, Thermally activated phase slip in high-temperature cuprates//Supercond:,Scii Technol: 2001.-Vol;14. - P.234-239:

128. Soulen R;J;, Francavilla: Т.Е., Drews; A.R;,. Toth E.,, Osofsly M.S., Lcchtcr W.E., Skelton E.F. Transport studies of bulk Pb0.2Hg0.8Ba2Cai.75Cu3Ox // Phys. Rev. B.1995. Vol.51 (N2). P. 1393-1396.

129. Quian Y.J:, Tang Z.M:, Ghen K.Y., Zhou В., Qui J.W.,. Miao B.C., Cai Y.M:, Transport hysteresis of the oxide superconductor YBa2Cu307.x in applied fields // Phys. Rev. B: 1989: - Vol.39 (N7); - P. 4701-4703.

130. Chen K.Y. and Quian * Y.J., Critical current and magnetoresistance hysteresis in polycrystalline YBa2Cu307.x // Physica C. 1989. - Vol.159. - P.131-136.

131. Mune P., Fonseca F.C., Muccillo R., Jardim R.F., Magnetic hysteresis af the magnetoresistance and critical current, density in polycrystalline YBa2Cu307 -Ag superconductors // Physica C. 2003. - Vol.390. - P.363-373.

132. Evetts J.E. and GlowackiB.A., Relation of critical current irreversibility to trapped flux and' microstructure in poly crystalline УВа2Си307 // Cryogenics. 1988. -Vol.28.-P.641-650.

133. McHenry M.E., Maley M.P., and Willis J.O., Systematics of transport critical-current-density hysteresis in polycrystalline Y-Ba-Cu-0 // Phys. Rev. B. 1989. -Vol.40 (N4). - P.2666-2669.

134. Жуков A.A., Комарков Д.А., Мощалков B.B., Шабатин В.П., Антонов Р.И., Гордеев С.Н., Буш А.А., Влияние собственного и захваченного магнитного поля на критический ток керамики YBa2Cu307 // СФХТ. 1990. - Т.3(№6, ч.2). -С. 1234-1243.

135. Kunchur M.N., Askew T.R., Hysteretic internal fields and critical currents in polycrystalline superconductors // Journ. of Appl. Phys. 1998. - Vol.84 (N12). -P.6763-6767.

136. Hensel В., Grasso G., Flukiger R., Limits to the critical transport current in the superconducting (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Oi0 silver-sheathed tapes: The railway switch model // Phys. Rev. B. 1995. - Vol.51 (N21). - P. 15456-15473.

137. Ji L., Rzchowski M.S., Anand N., Tinkham M., Magnetic filed - dependent surface resistance and two - level critical - state model for granular superconductors // Phys. Rev. B. - 1993. - Vol.47 (N3). - P.470-482.

138. Celasco M., Masoerto A., Mazzetti, and Stepanescu A., Evidence of current-noise hysteresis in superconducting YBa2Cu307 specimens in a magnetic field // Phys. Rev. B. 1991. - Vol. 44 (N10). - P.5366-5368.

139. Копелевич Я.В., Леманов B.B., Макаров B.B., Влияние слабых связей на электрические характеристики керамикиУВа2Си3Об.9 // ФТТ. 1990. - Т. 32 (№12).-С. 3613-3617.

140. Russell' G.L., Matthews D.H., Taylor K.N.R., and Perczuk В., Intergranular flux trapping effects in yttrium barium cuprate superconductors // Mod. Phys. Lett. B. -1989. Vol. 3 (N5). - P.437-446.

141. Matthews D.H.', Russell G.L., Taylor K.N.R., Flux trapping energies in YBCO in the presence of transport current // Physica C. -1990. Vol. 171. - P.301-304.

142. Shifang S., Yong Zh., Guoquiang P., Daoqi Yu., Han Zh., Zuyao Ch., Yitai Q., Weiyan K., and Qurui Zh., The behavior of negative magnetoresistance and hysteresis in YBa2Cu307 // Europhys. Lett. 1988. - Vol.6 (N4). - P.359-362.

143. Dos Santos C.A.M., da Luz M.S., Machado A.J.S., On the transport properties in granular or weakly coupled superconductors // Physica C. 2003. - Vol. 391. -P.345-349.

144. Daghero D., Mazzetti P., Stepanesku A., Tura P., Masoero A., Electrical anisotropy in high-Tc granular superconductors in a magnetic field // Phys. Rev. B. 2002. -Vol.66. - P.184514-1-184514-10.

145. Derevyanko V.V., Sukhareva T.V., Finkel V.A., Magnetoresistance of granular high-temperature superconductor YBa2Cu307 in weak magnetic fields // Functional Materials. 2004. - Vol.11 (N4). - P.l-11.

146. Деревянко B.B., Сухарева T.B., Финкель B.A., Процесс проникновения магнитного поля в высокотемпературный сверхпроводник YBa2Cu307: магнитосопротивление в слабых магнитных полях // ФТТ. 2004. -Т.46(вып.Ю). - С. 1740-1745.

147. Деревянко В.В., Сухарева Т.В., Финкель В.А., Влияние внешнего магнитного поля на вольт-амперные характеристики гранулярного высокотемпературного сверхпроводника YBa2Cu307 // ФТТ. 2006. - Т.48(вып.8). - С. 1374-1379.

148. Сухарева Т.В., Финкель В.А., Гистерезис магнитосопротивления гранулярного ВТСП YBa2Cu307 в слабых магнитных полях // ФТТ. 2008. - Т.50(вып.6). -С.961-967.

149. Altshuler Е., Garcia S., and Barroso J., Flux trapping in transport measurements of УВа2Сиз07 superconductors. A fingerprint; of intragrain ; properties // Physica C. 1991. Vol. 177. - P.61-66.

150. Prester M., Mahornic Z., Weak links as a subsystem that monitors the intragrain flux creep in high-Tc superconductors // Phys. Rev. B. 1993. - Vol. 47 (N5). - P.2801-2805.

151. Митин A.B., Влияние термомагнитной предыстории на.транспортные свойства гранулярных сверхпроводников YBa2Cu306+5 // СФХТ. 1994. - Т.7 (№1). -С.62-79.

152. Lopez D., de la Cruz F., Stasny P., Leyarovska N., Matacotta F.C., Magnetoresistance as a local magnetometer: Lower critical field of ceramic superconductors // Phys. Rev. B. 1992.- Vol.46(N17). - P.l 1160-11162.

153. Кикин А.Д., Каримов Ю.С., Релаксационные эффекты резистивного состояния , в сверхпроводящей керамике YBa2Cu307 // СФХТ. 1990. - Т.3(№7). - С. 14671473.

154. Felner I., Galstyan Е., Lorenz В., Cao D., Wang Y.S., Xue Y.Y., and C.W. Ghu C.W., Magnetoresistance hysteresis and critical current density in granular RuSr2Gd2. xGexCu2Oio-5 // Phys. Rev. B; 2003. - Vol. 67. - P.134506-1 -134506-6.

155. Nojima H., Tsuchimoto Sh., Kataoka Sh. Galvanomagnetic effect of an Y-Ba-Cu-0 ceramic superconductor and its application to magnetic sensors // Jap. Journ. Appl. Phys. 1988. - Vol.27 (N5). - P.746-750.

156. Grigorashvili Yu.E., Ichkitidze L.Pi, Volik №N- . Magnetomodiilation sensor* of a weak magnetic field based-onHTS (Bi,Pb)2Sr2Ga2Cu30x ceramics // Physical G. -2006. Vol. 435. - P. 140-143. ;

157. Grigorashvili Yu.E., Ichkitidze L.P. Transport and magnetic properties of. Bilv7Pbo.4Sr2Ga2Gu30^ ceramic in magnetic field (< 5 ml) // Proc. Of 10? Intern. Workshop on critical currents IWCG. 2001, June; 4-7, Gottingen, Germany;. -P.308-309. '

158. Патент РФ; RU 2228311 С2 от 2004.05.10. Способ получения композитных материалов на основе высокотемпературных, сверхпроводников / Балаев Д.А., Петров М.И., Шайхутдинов К.А., Попков С.И., Гохфельд Д.М., Овчинников С.Г.

159. Бадаев А.Д., Бояршинов Ю.В., Карпенко. M.M., Хрусталев Б.П., Автоматизированный магнетометр со сверхпроводящим соленоидом // ПТЭ -1985. Т. 3 - С. 167-168 (полный текст: ВИНИТИ, N69-85, деп., 32с).

160. Балаев Д.А., Балаев Д.А., Шайхутдинов К.А., Попков С.И., Гохфельд Д.М., Петров М.И., Магниторезистивные свойства композитов Y3/4Lu1/4Ba2Cu307 + BaPb^SnA (х = 0, 0.25) // ФММ Т.96. - 2003. - №6.- с. 1-9.

161. Балаев Д.А., Прус А.Г., Шайхутдинов K.A., Петров М.И., Угловая зависимость (магнитное поле ток) магниторезистивного эффекта в композитах Y3/4Lu1/4Ba2Cu307 + СиО при 77 К // Письма ЖТФ - 2006- Т. 32, вып. 15, с. 6773.

162. Петров М.И., Балаев Д.А., Оспищев C.B., Александров К.С. Транспортные свойства композитов ВТСП + Ba(Pb,Met)03 в зависимости от электрических и-магнитных свойств несверхпроводящих ингредиентов // ФТТ. 2000. - Т. 42 (вып.5). -С.791-796.

163. Ichkidze L.P. Resistive film sensor of a weak magnetic field based on* the HTS (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Ox ceramics // Physica C. 1996. - Vol.435. - P. 136-139.

164. Kilic A., Kilic K., Senoussi S., Demir K. Influence of an external magnetic field on the current-voltage characteristics and transport critical current density // Physica C.-1998. Vol. 294. - P. 203-216.

165. Нагаев Э.Л. Манганиты лантана и другие магнитные проводники с гигантским магнитосопротивлением // УФН. 1996. - Т. 166. - (№8). - С.833-858.

166. Балаев Д.А., Попков С.И.,. Шайхутдинов К.А,. Петров М.И, Механизмы диссипации в джозефсоновской среде на основе ВТСП под действием магнитного поля//ФТТ. 2006. - Т. 48. - вып.5. - с. 588-593.

167. MaheP М., J. Pivarc J., Magnetic hysteresis in high-temperature cuprates // Physica C. -1998. Vol. 308., p. 147-160.

168. Lascialfari A, De Gennaro S, Peruzzi A, and Sangregorio C, Magnetic characterization of Ag sheated Bi(Pb)2223 tapes // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1998. - Vol. 31, P. 2098-2103.

169. Lehndorff В., Hortig M., and Piel H. Temperature-dependent critical current anisotropy in Bi-2223 tapes // Supercond. Sci. Technol., 1998. - Vol.11. - P. 12611265.

170. Grasso G., Flukiger R., Development of rectangular Bi(2223) wires with reduced anisotropy // Supercond. Sci. Technol. 1997. Vol.10. - P. 223-226.

171. Han G.C., Ong C.K., Dissipation in a textured (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu30y silver clad tape // Phys. Rev. B. 1997. - Vol.56 (N17). - P.11299-11304.

172. Balaev D.A., Dubrovskiy A.A., Shaykhutdinov K.A., Popkov S.I., Petrov M.I. Time relaxation of residual resistance of HTSC-based composites // Physica C. 2007. -V. 460-462. - № 2. - P. 1309-1310.

173. Balaev D.A., Dubrovskiy А.А., Shaykhutdinov К.А., Popkov S.I., Petrov M.I., Peculiarities of the time evolution of magnetoresistance of granular HTSC in a constant applied magnetic field // Sol. State Commun. 2008 - V. 147, p. 284-287.

174. Shi D., Salem-Sugui S. Magnetic relaxation in YBa2Cu307 // Phys. Rev. B. 1991. -Vol. 44. - P. 7647-7653.

175. Lessure H.S., Simizu S., and Sankar S.G. Magnetic relaxation and critical current density limited by flux creep in Bi! 6Pb0 6Ca2Cu2 8Ox (Tc = 115 K) and YBa2Cu307 (Tc = 92 K) // Phys. Rev. B. 1989. - Vol. 40. - N7. - P. 5165- 5168.

176. Reddy E.S., and Schmitz G.J. Superconducting foams // Supercond. Sci. Technol. 2002. Vol.15. - P. L21-L24

177. Gokhfeld D.M., Balaev D.A., Popkov S.I., Shaihutdinov K.A., Petrov M.I. Magnetization loop and critical' currents of porous Bi-based HTS // Physica C. -2006. V. 434.- P. 135-137.

178. Shaykhutdinov. K.A., Balaev D.A., Popkov S.I., Vasilyev A.D., Martyanov O.N. and Petrov M.I. Thermally activated dissipation in a novel foamed Bi-based oxide superconductor in magnetic fields // Supercond. Sci. Technol. 2007. Vol. 15. N6. -P. 491-494.

179. Шайхутдинов K.A., Балаев Д.А., Попков С.И., Петров М.И. Возможный механизм возникновения участка с отрицательным магнитосопротивлением гранулярного ВТСП // ФТТ. 2009. - Т.51. - №6. - С. 1046-1050.