Структурная релаксация и влияние точечных и плоских дефектов на пиннинг вихрей в монокристаллах ВаСиО тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.22 ВАК РФ

ФІЗИКО-ТЕХНІЧНИИ ШСТИТУТ НИЗЬКИХ ТЕМПЕРАТУР ІМ.Б.І.ВЄРКША НАН УКРАЇНИ

#

На правах рукопису

^ УДК 538.945

Вовк Руслан Володимирович I I її/*

СТРУКТУРНА РЕЛАКСАЦІЯ І ВПЛИВ ТОЧКОВИХ І ПЛОЩИННИХ ДЕФЕКТІВ НА ПІ НІНІ ВИХОРІВ В МОНОКРИСТАЛАХ УВаСиО

01.04.22 — "Фізика надпровідності"

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття вченого ступеня кандидата фізико-математичних наук

Харків -1998

Дисертація є рукописом.

Дисертація виконана в Харківському державному університеті.

Науковий керівник:

Офіційні опоненти:

доктор фіз.-мат. наук, професор Оболенський Михайло Олександрович

доктор фіз.-мат. наук, доцент Гвоздіков Володимир Михайлович (Харківський державний університет) канд, фіз.-мат. наук, науковий співробітник Хоткевич Володимир Володимирович

(Фізико-технічний інститут низьких температур ім.Б.І.Вєркіна НАН України).

Провідна установа: Донецький державний університет.

Захист відбудеться ”1$ " 1998р. о " годині

на засіданні Спеціалізованої Вченої Ради К 02.35.03 в фізико-технічному інституті низьких температур ім.Б.І.Вєркіна НАН України (310164, м.Харків, пр.Леніна, 47, конференцзал).

З дисертацією можна ознайомитись в науковій бібліотеці ФТІНТ НАНУ ім.Б.І.Вєркіна

Автореферат розісланий 1998 року.

Вчений секретар Спеціалізованої Вченої Ради

Є.С.Сиркін

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ Актуальність теми і ступінь дослідженості тематики дисертації. Одною з

прикладних задач ВТНП є створення матеріалів з високою струмонесучою здібністю при температурі кипіння рідкого азоту в високих магнітних полях. Але, дослідження в цьому напрямку показали, що завдяки малій довжині когерентності £, і істотній анізотропії кристалічної структури потенціал пінінгу II абрикосівських вихорів значно менший у порівнянні з низькотемпературними надпровідниками, що в поєднанні з високою температурою приводить до значного посилення термоактивованого крипу магнітного потоку. З іншого боку, дослідження монокристалів УВа2Сиз07.х, опромінених іонами високих енергій, а також епітаксіальних плівок УВа2Си307.х показали, що при температурі 77К можна досягнути величини критичного струму 106А/см2. Можливість отримання матеріалів з ще більшою струмонесучою здібністю вимагає з'ясування механізмів пінінгу і дослідження динаміки магнітного потоку в присутності дрібномасштабних дефектів, котрі завдяки малій величині % є ефективними центрами корового пінінгу.

Відзначною особливістю надпровідника УВа^СизОу.* є можливість варіювання індекса х. При цьому рівноважний розподіл кисню і кисневих вакансій залежить від умов термообробки матеріалу. Оскільки кисневі вакансії вважаються ефективними центрами пінінгу,то виникає питання про стабільність струмонесучої здібності цього надпровідника в часі. Враховуючи вищевикладене, в якості об'єкта дослідження в даній роботі були вибрані монокристали з різним вмістом кисню і з заданою топологією площинних дефектів (меж двійників).

' Ціль і основні задачі досліджень. Ціль роботи полягала в дослідженні і встановленні закономірностей перерозподілу кисню в монокристалах УВа2Си307.х з різним індексом х і з'ясування впливу цього перерозподілу на критичні параметри, а також в дослідженні пінінгу і динаміки магнітного потоку в присутності точкових і площинних дефектів. В процесі виконання поставленої цілі необхідно було вирішити слідуючі задачі:

1. Виростити монокристали УВаСиО, отримати зразки з різним вмістом кисню і заданою топологією площинних дефектів.

2. Дослідити перерозподіл кисню в процесі відпалювання при кімнатних температурах в монокристалах з різним індексом х, а також з'ясувати його вплив на критичну температуру Тс.

3. Дослідити вплив гідростатичного тиску на перерозподіл кисню і критичну температуру.

4. Дослідити динаміку магнітного потоку у високих магнітних полях при температурах 80-87К.

5. З'ясувати влив площинних дефектів на пінінг і динаміку магнітного потоку при орієнтації сили Лоренца паралельній площині дефектів.

Наукова новизна визначається тим, що в процесі виконання роботи досліджена релаксація електроопору при кімнатній температурі в монокристалах з різним дефіцитом кисню при атмосферному і високому гідростатичному тиску; встановлено, що релаксація електроопору обумовлена перерозподілом кисню і зроблена оцінка характерного масштабу його перерозподілу; показано, що критична температура в основному визначається величиною тиску; встановлено, що при високих температурах і в великих магнітних полях токова залежність потенціалу пінінгу узгоджується з теорією термоактивованого руху дислокацій вихорової гратки; одержані температурні залежності критичного струму депінінгу при русі вихорів вздовж меж двійників при орієнтації магнітного поля паралельній межам двійників і в похилому відносно меж двійників магнітному полі; встановлено, що в магнітних полях паралельних площинам меж двійників при русі магнітного потоку вздовж площини меж дефектів, критичніш струм визначається пінінгом на точкових дефектах і зсувною деформацією вихорової гратки, обумовленою взаємодією з нерухомими вихорами, локалізованими на межах двійників.

На захист виносяться слідуючі положення:

1.У зразках УВа2Си307.х і ха0.5-0.6 при незмінному вмісті кисню релаксація електроопору в процесі відпалювання в області кімнатних

з

температур і під впливом гідростатичного тиску обумовлена перерозподілом кисню. Рівноважний розподіл кнсню при фіксованій температурі є функцією тиску. При цьому значення критичної температури в основному визначається величиною параметрів кристалічної гратки і слабко залежить від ступеня перерозподілу кисню. Ширина і форма резистивних переходів в надпровідний стан залежать від ступеня впорядкування кисню в площинах СиО.

2 . У великих магнітних полях Н>5кЗ сгрумова і польова залежність енергії активації крилу магнітного потоку віддалік від точки плавління вихорової гратки узгоджується з моделлю термоактивованого руху дислокацій вихорової гратки.

3.Температур на залежність опору в'язкій течії потоку задовільно узгоджується з моделлю Бардіна-Стефена. При орієнтації вектора магнітного поля паралельній площині меж двійників і русі вихорів вздовж площин двійннкування сила пінінгу визначається пінінгом на точкових дефектах і зсувною деформацією вихорової гратки. Статистичний розподіл густини меж двійників приводить до неоднорідності зсувної деформації вихорової гратки, і, як наслідок, до неоднорідності критичного струму по об'єму зразка.

Практична цінність роботи полягає в тому, що в ній визначено вклад площинних дефектів в пінінг магнітного потоку при його русі вздовж площини дефектів; встановлений механізм крипу магнітного потоку при високих температурах у великих магнітних полях.

Особистий внесок автора. Автор виростив монокристали УВа2Сиз07.х і провів їх термообробку з ціллю отримання зразків з різним вмістом кисню, а також провів резистивні дослідження перерозподілу кисню при високих гідростатичних тисках в області кімнатних температур. Він провів вимірювання вольт-амперних характеристик і в рамках існуючих моделей здійснив обробку експериментальних даних.

Апробація роботи. Результати роботи доповідалісь на 7-й міжнародній конференції "Критичні струми в надпровідниках", що проводилась 24-27 січня 1994 р. в м.Альпбах в Австрії; на міжнародній конференції з фізики надпровідності, котра проводилась в вересні

1995р., ФТІНТ НАН України, м.Харків; на 2-й міжнародній конференції "Материаловедение высокотемпературных сверхпровод-ников", що проводилась 26-29 вересня 1995р. Інститут монокристалів НАН України, м.Харків; на міжвузівській конференції "Физические явлення в твердых телах", що проходила 1-3 лютого 1995 р., ХДУ, м.Харків; на трьохсторонньому німецько-російсько-українському семінарі, що проходив 11-15 вересня 1997 року в м.Нижній Новгород в Росії; наукових семінарах кафедри фізики низьких температур Харківського держуніверситету.

Публікації. Основні результати роботи опубліковані в 10 печатних роботах, в тому числі в 5 статтях і 5 тезах доповідей на конференціях міжнародного і національного рівня.

Зв'язок роботи з державними науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась в межах тематики, котра фінансувалась Міністерством Освіти України за рішенням Експертної Ради Міносвіти України від 6.12.91 протокол №8 (тема: "Створення і дослідження ВТНП-матеріалів з ціллю підвищення параметрів надпровідного стану"), проектів ДКНТ України "Пінінг"- г.р. №9.01.04/117-92, "Вихор"- г.р. №9.01.04/032-93 і "Терм"- г.р. №90104/031-93 (01.01.93-31.12.95).

Структура і об'єм дисертації. Дисертація складається з Вступу, чотирьох розділів, Закінчення і списка цитованої літератури. Вона викладена на 135 сторінках машинописного тексту, включаючи 33 малюнка і бібліографію з 105 найменувань.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтована актуальність теми дисертаційної роботи, описані новизна і практична цінність роботи, сформульовані основні положення, що виносяться на захист, а також описані структура і короткий зміст дисертації.

В першому розділі, присвяченому огляду літератури, аналізується кристалічна структура і характерні дефекти монокристалів УВаСиО. Розглянуто вплив термообробки при високих температурах на критичні параметри надпровідного стану і на транспортні властивості в

нормальному стані. Викладено вплив відпалювання при кімнатній температурі на структурні і надпровідні характеристики кисневодефіцитних зразків, аналізуються можливі причини підвищення критичної температури в процессі відпалювання. Розглянуті механізми пінінгу на точкових і площинних дефектах, а також зсувна деформація вихорової гратки в неоднорідних надпровідниках. Описані існуючі моделі динаміки магнітного потоку. Аналізуються основні експериментальні результати, котрі відносяться до питання перерозподілу кисню в монокристалах УВаСиО, а також результати, що відносяться до проблеми пінінгу і динаміки магнітного потоку.

В другому розділі описаний метод вирощування і термообробки в потоці кисню монокристалів, спосіб створення електричних контактів і виготовлення містків з заданою топологією дефектів. Зокрема, виготовлення містків дозволило проводити вимірювання вольт-амперних характеристик на постійному струмі до 1.5А (що відповідає густині струму Зх104АУсм2) без перегрівання струмових контактів, а також досліджувати пінінг і динаміку магнітного потоку при його русі вздовж площини дефектів. Описаний метод дослідження перерозподілу кисню при атмосферному і високому гідростатичному тиску, а також метод створення високого тиску. Наводиться коротке описання установки для вимірювання вольт-ампернпх характетеристик в магнітному полі, методики вимірювання і обробки експериментальних даних.

В третьому розділі викладені результати досліджень впливу ізотермічного низькотемпературного відпалювання монокристалів з різним вмістом кисню, котрий проводився після охолодження зразків від температур 700-1000К, на критичну температуру і електроопір в аЬ-площині Я,ь, а також результати впливу гідростатичного тиску до 7кбар на критичну температуру і рівноважне значення електроопору Я,.*. Низькотемпературне відпалювання проводилося в інтервалі температур 240-350К.

Дослідження показали, що в процесі відпалювання зразків з критичною температурою ТС<80К спостерігається збільшення Тс і зменшення електроопору ЯаЬ. При цьому швидкість зменшення

електроопору і час, протягом котрого досягалось рівноважне значення електроопору Істотно залежали від температури відпалювання. Швидкість зниження електроопору зменшувалась, а час релаксації до рівноважного значення збільшувався при зменшенні температури відпалювання. Така поведінка свідчить про термоактиваційний характер механізма релаксації електроопору. Використовуючи метод зміни кута нахилу кривих релаксації була визначена енергія активації процесу

и=1п(а,/а2)/(Г12-Т-11), (1)

де а.і і а2-кути нахилу кривих КаЬ, що визначені при температурах Т! і Т2 і при однакових значеннях Ї1а1). Отримана величина енергії активації співпадає з енергією активації дифузії кисню в монокристалах УВа2Си307.х. Ця відповідність, а також зменшення електроопору в процесі відпалювання підтверджує висунуте раніше припущення про упорядкування кисню в кисневодефіцитних зразках в процесі їх відпалювання при низьких температурах.

Характерною особливістю резистивних переходів в надпровідний стан кисневодефіцитних зразків є їх східчата форма, котра свідчить про наявність в кристалах двох чи декількох фаз з різною критичною температурою. В процесі низькотемпературного відпалювання форма резистивного переходу істотно змінюється, тобто в процесі відпалювання відбувається перерозподіл кисню на відстанях порядку розмірів фаз-кластерів. Проведені в роботі оцінки показують, що розміри цих кластерів складають 30-300А.

Прикладання гідростатічного тиску приводить до збільшення критичної температури і зменшення рівноважного значення електроопору ІІаЬ, що відповідає заданій температурі відпалювання. Характер зміни швидкості релаксації електроопору з зміною температури, а також величина відрізка часу, протягом котрого досягається рівноважне значення Лаь, показали, що цей процес також контролюється перерозподілом кисню. Таким чином, рівноважний розподіл кисню також залежить не тільки від температури, але і від величини параметрів кристалічної гратки.

Вимірювання критичної температури, котрі проводилися на різних етапах релаксації електроопору до рівноважного значення, обумовленої прикладанням або зняттям гідростатичного тиску, показали, що'4' критична температура в основному визначається величиною прикладеного тиску, а не ступенем релаксації електроопору до рівноважного значення. Останнє означає, що критична температура визначається не локальною зміною кисневого оточення атомів міді в площинах СиО чи можливим збільшенням концентрації носіїв струму, як це припускалося раніше, а величиною параметрів кристалічної гратки.

Дослідження монокристалів з вмістом кисню близьким до стехіометричного (раь=200мк0м/см; ТС=92К; ДТС<0.3К) показали, що релаксація електроопору при кімнатній температурі, після їх швидкого охолодження від 700К, не відбувається. Це означає, що неупорядковане високотемпературне становище зберігається і при низьких температурах, або упорядковане становище формується вже при температурі 700К.

В четвертому розділі викладені результати резистивних досліджень пінінгу і динаміки магнітного потоку в монокристалах, що містять односпрямовану систему двійників, при різних орієнтаціях вектора магнітного поля по відношенню до площини меж двійників. Вимірювання вольт- амперних характеристик проводились на містках вирізаних з монокристалів розміром до 4x4x0.02мм3. Завдяки великій площі струмових контактів, біля Змм2 , перехідний контактний електроопір був малий і вимірювання проводились при транспортних струмах до 1.5А, котрим відповідають густини струму до Зх104А/см2 , без оммічного перегріву контактів.

При кутах розорієнтації 0 між вектором магнітного поля і площинами меж двійників менших деякого критичного значення 9* , частина вихорових ниток захоплена двійниками. При кутах 0>0* двійники не деформують вихорові нитки і пінінг на межах двійників еквівалентний пінінгу на точкових дефектах. Таким чином, при варіюванні кута 0 існує можливість досліджувати пінінг і динаміку вихорової гратки в присутності тільки точкових центрів тніту (область

кутів 0>0* ), і в присутності як точкових, так і площинних дефектів, якщо вимірювання проводяться при кутах 0<6*.

Величина критичного кута для одного вихора в анізотропному надпровіднику визначається співвідношенням

де є=(т/М)1/2 -параметр анізотропії, ЛІГ-різниця між енергією вихора локалізованого на межі двійника і енергією вихора и в решті об'єму надпровідника. Для надпровідника УВаСиО величина відношення Ди/и оцінюється рівною 10‘2, а параметр анізотропії є—1/6, і, згідно виразу (2), величина 0* оцінюється рівною приблизно 40 . Врахування вигинальної енергії вихора, термічного депінінгу, а також міжвихорової взаємодії повинно приводити до зменшення величини 0*. В залежності від розглядуваної області температур і магнітних полів, величина 0* приймає значення від 15° до 30°. Таким чином при 0<15 необхідно враховувати вплив площин двійникування, а при 0>ЗО аналіз експериментальних даних можна проводити з врахуванням пінінгу тільки на точкових дефектах.

Вимірювання вольт-амперних характеристик при орієнтації вектора магнітного поля поблизу осі с і при русі вихорів паралельному площині меж двійників (МД) показали, що при транспортних струмах З, котрі перевищують деяке критичне значення ІС(Т) вольт-амперні характеристики Е=Е(Г) лінійні, а дифференціальний електроопір Р^сЕШ при І>ІС приблизно дорівнює опору в'язкій течії потоку в моделі Бардіна-Стефена

де рн - електроопір в нормальному стані, В - індукція магнітного поля, і Вс2 - індукція верхнього критичного поля. Це означає, що лінійні ділянки залежностей Е(7) дійсно відповідають в'язкій течії потоку, а Іс -критичному струму депінінгу.

І£0*=є''(2Ди/и)!/2,

(2)

Рв5~РігВ/Вс2,

(3)

Співставленім результатів вимірюваннь, отриманих при Н||с||МД і в похилому відносно площин МД магнітному полі (0=9°) показало, що (1) критичний струм в похилому полі приблизно в 1.7 рази вище, ніж при Н||МД, (2) опір в'язкій течії магнітного потоку систематично менший приблизно на 7%, ніж в похилому полі, і (3) при Н||с струмові залежності дифференціального електроопору при І<ГС мають більш неоднорідний характер ніж в похилому магнітному полі.

Кутова залежність верхнього критичного поля визначається співвідношенням

Нс2(а)=Н1;с2/(є2соз2а+5Іп2а)І/2, (4)

де Н^г-верхнє критичне поле при Н||с, і а-кут між вектором магнітного поля і аЬ-площиною кристала. З співвідношень (3) і (4) слідує, що опір в'язкій течії потоку повинен бути максимальним при 0=0°, тобто при Н||с. Тому систематично менші значення рґг при Н|с у порівнянні з рп- в похилому магнітному полі, котре спостерігається в експерименті, свідчить про те, що при НЦс частина вихорів залишається в запінінгованому становищі при Враховуючи, що пінінг

локалізованих на МД вихорів вищий пінінгу вихорів в решті об'єму надпровідника завдяки підвищеній концентрації точкових дефектів на МД і затамуваншо амплітуди теплових коливань вихорів розташованих на МД, обумовленому двомірною природою коливань цих вихорів, можна припустити, що при І>ІС нерухомими залишаються вихори, захоплені межами двійників. В цьому випадку сила пінінгу вихорів, локалізованих поза межами двійників, визначається взаємодією з точковими дефектами і зсувною деформацією вихорової гратки. Критичний струм, що контролюється зсувною деформацією, визначається співвідношенням

,ГрІ =2Оф0 (1-Ь)2-сГ' (87сА.у2, (5)

де, /'.-глибина проникнення магнітного поля, сі-міждвійникова відстань, і Б-константа, величина котрої знаходиться в межах від 1/6 до 1/30. Розрахунки, проведені в роботі, свідчать про те, що вимірювані значення Іс узгоджуються з величиною Ір( , що визначається

співвідношенням (5). Оскільки величина ^ обернено пропорційна ширині рухомих рядів і, відповідно, в досліджуваних зразках -міждвійниковій ЕІдстані, то критичний струм повинен бути неоднорідним по об'єму зразка, оскільки, в реальних кристалах густина МД неоднорідна. Цим обставинам відповідає істотно неоднорідний характер струмової залежності дифференціального електроопору при транспортних струмах менших іс, котрий відображає послідовне зривання вихорових рядів в різних областях кристала.

В похилому магнітному полі кожна вихорова нитка перетинає площину МД і тому при 0=9 деяка частина кожної вихорової нитки захоплена площиною двійника. Пластичний механізм руху сегментів вихорової гратки розташованих поза межами двійників, викликав би розрив вихорових ниток, а не тільки міжвихорових зв'язків, як це реалізується при Н||с||ГД. Це привело б до набагато більшої величини критичного струму, ніж це спостерігалось в експерименті. Тому реалізується варіант консолідованого депінінга всієї вихорової гратки з двійників, чому відповідає приблизно в 1.7 рази більша густина критичного струму, ніж при Н||с.

Проведені в роботі дослідження при кутах розорієнтації 0=45 , показали, що в області магнітних полів 4кЗ<Н<15кЗ вольт-амперні характеристики задовільно описуються співвідношенням

Е(І)=Е0ехр{иЛГ[1-(ШсЛ}, (6)

де Е0-константа, і и-ефективний потенціал пінінгу. Польові залежності показника ступеня ц і ефективного потенціала пінінга, отримані при описанні експериментальних даних залежністю (6), показані на малюнку темними та світлими кільцями, відповідно. Значення показника ступеня ц=1/2, котре спостерігається в області магнітних полів Н>5кЗ узгоджується з величиною, передбачуваною теорією для пластичного механізму деформації, обумовленого термоактивованим крипом дислокацій вихорової гратки. Польова залежність потенціала пінінга при цьому механізмі крилу магнітного потоку дається виразом

и(В)=£Е0а0~В'1/2, (7)

де £0=(Фо/47гА,)2, ф0 -квант магнітного потоку, і а^фо/В)172 - міжвихорова відстань. Таким чином, потенціал пінінгу при пластичному механізмі

крипу пропорційний ВУ , де у=-1/2. Як видно з малюнка, залежність и(В) неможливо описати ступеневою функцією з постійним значенням показника ступеня V, котрий неперервно зменшується від значення у=-

0.55 при Н=6кЗ до величини у=-1.1 при Н>11кЗ. Проте величина V—

0.55 близька до значення -0.5, передбачуваного для термоактивованого крипу дислокацій вихорової гратки.

Н, кЗ

Польові залежності показника ступеня ц і ефективного потенціала пінінга. На вставці показана методика визначення критичного струму Іс.

Кількісні оцінки показують, що величина потенціалу пінінгу, отримана з експерименту и(Н=5.3кЗ)=1600К узгоджується з величиною и=1100-1900К, отриманого з співвідношення (7) для глибини проникнення магнітного поля л(85К)=3000-4000А. Зменшення показника ступеня V і ц, у порівнянні з значеннями передбачуваними теорією при збільшенні магнітного поля можливо викликане наближенням до точки плавління вихорової гратки.

В Закінченні просумовані основні результати і висновки дисертаційної роботи, котрі полягають у слідуючому:

1.Вирощені досконалі монокристали УВаСиО і виготовлені містки з заданою топологією меж двійників.

2.Показано, що релаксація електроопору при відпалюванні в області температур 240-320К монокристалів УВаСиО з істотним дефіцитом кисню (х=0.4-0.5) обумовлена перерозподілом кисню в площині СиО. Зроблена оцінка характерних відстаней на котрих реалізується перерозподіл кисню.

3.Показано, що зміна критичної температури в основному визначається величиною тиску, а ширина і форма резистивних переходів в надпровідний стан - ступенем перерозподілу кисню в площині СиО.

4.Показано, що при реалізації пінінгу тільки на точкових дефектах струмова і польова залежності потенціала пінінга в області відносно високих магнітних полів, 5кЗ<Н<15кЗ, віддалік від температури плавління вихорової гратки задовільно узгоджуються з залежностями передбачуваними для термоактивованого руху дислокацій вихорової гратки.

5.Показано, що температурна залежність дифференціалного електроопору при транспортних струмах, котрі перевищують критичний струм депінінгу задовільно узгоджується з моделлю Бардіна-Стефена.

6.Показано, що при орієнтації вектора магнітного поля паралельній площині меж двійників і русі вихорів вздовж площин двійникування сила пінінга визначається пінінгом на точкових дефектах і зсувною деформацією вихорової гратки. Статистичний розподіл меж двійників приводить до неоднорідності зсувної деформації вихорової гратки і, як наслідок, до неоднорідності критичного струму по об'єму зразка.

Список літератури по темі дисертації

1.Балла Д.Д., Бондаренко А.В., Вовк Р.В., Оболенский М.А., Продан A.A./Влияние гидростатического давления на электросопротивление и критическую температуру монокристаллов YBa2Cu3O7_x.//OHT.-1997.-T.23,N10.-c.l035 -1040.

2.0боленский М.А., Бондаренко А.В., Вовк Р.В., Продан А.А. /Процессы релаксации електросопротивления в кислород-дефицитных монокристаллах УВа2Си307.х.//ФНТ.-1997.-т.23,

’ N11.-с. 1178-1182.

3.Бондаренко А.В., Шкловский В.А., Вовк Р.В.,Оболенский М.А., Продан А.А./Пишшнг и динамика магнитного потока в монокристалле YBa2Cu307_x при движении вихрей вдоль границ двойников.//ФНТ.-1997.-т.23,Ш2.-с. 1281-1288.

4.0bolenskii М.А., Vovk R.V., Bondarenko A.V., Prodan А.А. /Vortex dinamics in YBa2Cu307_x single crystals at liquid nitrogen temperatures.//Functional Materials.-1997.-4,N4. p.534-539.

5.0боленский M.A., Бондаренко A.B.,Шкловский В.А.,Вовк P.B., Продан А.А./Резистивные исследования крипа контролируемого пластической деформацией вихревой решетки.// ФНТ.-1998. -T.24,Nl.-c71-74.

6.Bondarenko A.V., Obolenskii М.А., Vovk R.V., Samojlov A.V. Shklovskij V.A., Sivakov A.G./ Direct measurements of shear modulus and plastic flow of vortex lattice in YBaCuO single crystals// Critical currents in superconductors.- Proceedings of the 7th international workshop, Austria, Alpbach, 24-27 January 1994, p. 193-196.

7.Bondarenko A.V., Obolenskii M.A., Vovk R.V., Prodan A.A., Shklovskij V.A., Sivakov A.G./Phase state of vortex system and critical currents in YBaCuO single crystal with unidirectional twins in tilted magnetic fields// Critical currents in superconductors, Proceedings of the 7th international workshop, Austria, Alpbach, 24-27 January 1994, p. 177-180.

8,Оболенский М.А., Балла Д.Д., Бондаренко А.В., Вовк Р.В., Продан А.А./Перераспределение кислорода в монокристаллах YBaCuO с пониженным содержанием кислорода.//Материалы 2-й конференции "Физические явления в твердых телах".-Харьков- 1995.-c.30.

9.0боленский М.А., Бондаренко А.В., Вовк Р.В., Продан А.А., Балла Д.Д./ Влияние температуры и давления на перераспределение кислорода в монокристаллах YBaCuO с пониженным содержанием кислорода.// Материалы 2-й международной конференции "Материаловедение высокотемпературных сверхпроводников".-Институт монокристаллов НАН Украины.-Харьков-1995. с.205.

lO.Obolenskii М.А., Bondarenko A.V., Shklovskij V.A., Vovk R.V., Prodan А.А./Pinning and dynamics of vortices in YBaCuO single crystals at high temperatures.//Trilateral German-Russian-Ukrainian Seminar on High Temperature Superconductivity. -Nizhniy Novgorod,Russia.-! 1-15 Sept. 1997, p.42.

Вовк Руслан Володимирович. Структурна релаксація і вплив точкових і площинних дефектів на піннінг вихорів в монокристалах УВаСиО.

Дисертація у формі рукопису на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.22-фізика надпровідності.Фізико-технічний інститут низьких температур ім.Б.І.Вєркіна НАН України. Харків. Україна. 1998.

Досліджена ізотермічна релаксація електроопору і динаміка магнітного потоку в монокристалах УВа2Си307.х. Показано, що релаксація електроопору в області кімнатних температур зразків, загартованих від температур 700-1000К, викликана перерозподілом кисню. Зміна ж критичної температури в процесі перерозподілу кисню в основному визначається зміною параметрів кристалічної гратки. Показано, що в області високих магнітних полів термоактивований крип магнітного потоку контролюється рухом дислокацій вихорової гратки.

ежі двійників слугують додатковим джерелом пінінгу. При орієнтації ігнітного поля паралельній межам двійників проявляється пінінг іумовлений зсувною деформацією вихорової гратки, подолання ітрого вимагає розриву міжвихорових зв'язків. В похилому відносно (ійників магнітному полі реалізується консолідований депінінг всієї іхорової гратки з двійників.

Ключові слова: монокристали УВаСиО, релаксація електро-юру, перерозподіл кисню, пінінг, вихорова гратка, межі двійників.

Вовк Руслан Владим1фович. Структурная релаксация и влияние вечных и плоских дефектов на пиннинг вихрей в монокристаллах ВаСиО.

Диссертация в форме рукописи на соискание ученой степени щдидата физико-математических наук по специальности 01.04.22-изика сверхпровод1™ости. Физико-технический институт низких мператур им.Б.И.Веркина НАН Украины. Харьков. Украина. 1998.

Исследована изотермическая релаксация электросопротивления динамика магнитного потока в монокристаллах УВа2Си307_х. оказано, что релаксация электросопротивления в области комнатных мператур образцов, закаленных от температур 700-1000К, вызвана :рераспределением кислорода. Изменение же критической :мпературы в процессе перераспределения кислорода в основном тределяется изменением параметров кристаллической решетки, оказано, что в области высоких магнитных полей термоактивируемый шгт магнитного потока контролируется движением дислокаций ссревой решетки. Границы двойников служат дополнительным :точником пиннинга. При ориентации магнитного поля параллельной >аницам двойников проявляется пиннинг обусловленный сдвиговой ^формацией вихревой решетки, преодоление которого требует разрыва ежвихревых связей. В наклонном относительно двойников магнитном эле реализуется консолидированный депиннинг всей вихревой решетки двойников.

Ключевые слова: монокристаллы УВаСиО, релаксация

электросопротивления, перераспределение кислорода, пиннинг,

вихревая решетка, границы двойников.

Vovk Ruslan Vladimirovich. Relaxation of the structure and effect of point and plane defects on vortex pinning in YBaCuO single crystals.

Manuscript dissertation is to achieve the degree of Doctor of Philosophy in physics and mathematics on the speciality 01.04.22- Physics of superconductivity. Kharkov Institute B.I.Verkin for Low Temperature Physics. Kharkov. Ukraine. 1998.

Isothermal relaxation of the resistivity end magnetic flux dynamics in YBa2Cu307.x single crystals were investigated. It was shown that relaxation of the resistivity at room temperature in the samples quenched from 700-1000K are caused by oxygen redistribution. The changes of the critical temperature observed after oxygen redistribution are presumably determined by changes in the lattice parameters. It is shown that in the high magnetic field region thermally assisted vortex creep is controlled by vortex-lattice dislocation motion. Twin boundaries act as strong pinning centers. This implies that for magnetic field vector applied parallel to twin planes the pinning force is (determined) by both pinning at point defects and sheai deformation of the vortex lattice, depending on the twin boundaries separation. In inclined with respect to twin planes magnetic fields the (consolidated) vortex depinning from twins and point defects is realized.

Key words: single crystals YBaCuO, relaxation of the resistance, oxygei redistribution, pinning, vortex lattice, twin boundaries.