Вышедшие номера
Малый магнитный гистерезис и анизотропия текстурированного высокотемпературного сверхпроводника Bi2223
Балаев Д.А.1, Семенов С.В.1, Гохфельд Д.М.1, Петров М.И.1
1Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук, Красноярск, Россия
Email: dabalaev@iph.krasn.ru
Поступила в редакцию: 25 июня 2025 г.
В окончательной редакции: 25 июня 2025 г.
Принята к печати: 28 июня 2025 г.
Выставление онлайн: 18 августа 2025 г.

В материалах на основе высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) с выраженной гранулярной структурой, наряду с основной сверхпроводящей подсистемой - ВТСП гранулами, появляется дополнительная подсистема с ослабленными сверхпроводящими свойствами, сформированная межгранульными границами (переходами джозефсоновского типа). Эта "слабая" сверхпроводящая подсистема проявляется как "малый" магнитный гистерезис, существующий в определенном интервале достаточно слабых внешних полей. В данной работе исследован малый магнитный гистерезис текстурированного образца Bi1.8Pb0.3Sr1.9Ca2Cu3Ox (Bi2223), в котором пластинчатые кристаллиты Bi2223 преимущественно ориентированы относительно кристаллографической c-оси. Обнаружено, что диапазон существования малого гистерезиса различается для направлений внешнего магнитного поля H параллельно и перпендикулярно ориентации c-оси кристаллитов. Для объяснения указанного экспериментального факта рассматривается влияние магнитных моментов кристаллитов Bi2223 на эффективное поле в межкристаллитных границах. Линии магнитной индукции от магнитных моментов сверхпроводящих кристаллитов замыкаются через межкристаллитные границы, и при ориентации H normal c происходит частичная компенсация поля, индуцированного соседними кристаллитами, из-за их разупорядочения. Это приводит к тому, что влияние основной сверхпроводящей подсистемы (кристаллитов Bi2223) на подсистему межкристаллитных границ меньше, а диапазон внешнего поля, в котором малый гистерезис существует, при H normal c больше, чем при H|| c. Ключевые слова: текстурированный высокотемпературный сверхпроводник, Bi2223, магнитный гистерезис.
  1. D.J. Resnick, J.C. Garland, J.T. Boyd, S. Shoemaker, R.S. Newrock, Phys. Rev. Lett. 47, 1542 (1981)
  2. S. Eley, S. Gopalakrishnan, P.M. Goldbart, N. Mason, Nature Physics 8 (1), 59 (2012)
  3. M. Sharma, M. Singh, R.K. Rakshit, S.P. Singh, M. Fretto, N. De Leo, A. Perali, N. Pinto, Nanomaterials, 12, 4109 (2022)
  4. H. Dersch, G. Blatter, Phys. Rev. B 38 (N16), 11391 (1988)
  5. P. Chaddah, G. Ravi Kumar, A.K. Grover, C. Radhakrishnamurty, G.V.S. Rao, Cryogenics 29, 907 (1989)
  6. G.E. Gough, M.S. Colclough, D.A. O'Connor, E. Wellhoffer, N.McN. Alford, T.W. Button, Cryogenics 31, 119 (1991)
  7. J. Jung, M.-K. Mohamed, S.C. Cheng, J.P. Franck. Phys. Rev. B. 42, 6181 (1990)
  8. I. Edmond, L.D. Firth, J. Phys: Condens. Matter. 4, 3813 (1992)
  9. S. Senoussi. Journal de Physique III 2 (7), 1041 (1992),
  10. F. Perez, X. Obradors, J. Fontcuberta, X. Bozec, A. Fert, Supercond. Sci. Technol. 9, 161 (1996)
  11. B. Andrzejewski, E. Guilmeau, C. Simon. Supercond. Sci. Technol. 14, 904 (2001)
  12. W.A.C. Passos, P.N. Lisboa-Filho, R. Caparroz, C.C. de Faria, P.C. Venturini, F.M. Araujo-Moreira, S. Sergeenkov, W.A. Ortiz, Physica C 354, 189 (2001)
  13. Д.А. Балаев, А.Д. Балаев, С.В. Семенов, Д.М. Гохфельд, ФТТ 66 (9), 1494 (2024)
  14. Э.Б. Сонин, Письма ЖЭТФ 47, 415 (1988)
  15. Д.А. Балаев, С.В. Семенов, Д.М. Гохфельд, М.И. Петров, ЖЭТФ 165 (2), 258 (2024)
  16. Д.А. Балаев, С.В. Семенов, Д.М. Гохфельд, М.И. Петров, ФТТ 66 (4), 523 (2024)
  17. D.A. Balaev, S.V. Semenov, D.M. Gokhfeld, M.I. Petrov, J. Supercond. Nov. Magn. 37, 1329 (2024)
  18. M.I. Petrov, I.L. Belozerova, K.A. Shaykhutdinov, D.A. Balaev, A.A. Dubrovskii, S.I. Popkov, A.D. Vasilyev, O.N. Mart'yanov, Supercond. Sci. Technol. 21, 105019 (2008)
  19. N. Clayton, N. Musolino, E. Giannini, V. Garnier, R. Flukiger, Supercond. Sci. Technol. 17, S563 (2004)
  20. B. Hensel, G. Grasso, R. Flukiger Phys. Rev. B 51 (N21), 15456 (1995)
  21. G.C. Han, Phys. Rev. B 52 (N2), 1309 (1995)
  22. G.C. Han, C.K. Ong, Phys. Rev. B 56 (N17), 11299 (1997)
  23. D.A. Balaev, S.I. Popkov, S.V. Semenov, A.A. Bykov, K.A. Shaykhutdinov, D.M. Gokhfeld, M.I. Petrov, Physica C 470, 61 (2010)
  24. Д.М. Гохфельд, Д.А. Балаев, С.В. Семенов, М.И. Петров, ФТТ 57, 2090-2094 (2015)
  25. Д.М. Гохфельд, Д.А. Балаев, ФТТ 62, 1017 (2020)
  26. D.M. Gokhfeld, S.V. Semenov, M.I. Petrov, I.V. Nemtsev, D.A. Balaev, J. Supercond. Nov. Magn. 36, 59 (2023)
  27. S.V. Semenov, A.D. Balaev, D.A. Balaev, J. Appl. Phys. 125, 033903 (2019)