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.
- D.J. Resnick, J.C. Garland, J.T. Boyd, S. Shoemaker, R.S. Newrock, Phys. Rev. Lett. 47, 1542 (1981)
- S. Eley, S. Gopalakrishnan, P.M. Goldbart, N. Mason, Nature Physics 8 (1), 59 (2012)
- M. Sharma, M. Singh, R.K. Rakshit, S.P. Singh, M. Fretto, N. De Leo, A. Perali, N. Pinto, Nanomaterials, 12, 4109 (2022)
- H. Dersch, G. Blatter, Phys. Rev. B 38 (N16), 11391 (1988)
- P. Chaddah, G. Ravi Kumar, A.K. Grover, C. Radhakrishnamurty, G.V.S. Rao, Cryogenics 29, 907 (1989)
- G.E. Gough, M.S. Colclough, D.A. O'Connor, E. Wellhoffer, N.McN. Alford, T.W. Button, Cryogenics 31, 119 (1991)
- J. Jung, M.-K. Mohamed, S.C. Cheng, J.P. Franck. Phys. Rev. B. 42, 6181 (1990)
- I. Edmond, L.D. Firth, J. Phys: Condens. Matter. 4, 3813 (1992)
- S. Senoussi. Journal de Physique III 2 (7), 1041 (1992),
- F. Perez, X. Obradors, J. Fontcuberta, X. Bozec, A. Fert, Supercond. Sci. Technol. 9, 161 (1996)
- B. Andrzejewski, E. Guilmeau, C. Simon. Supercond. Sci. Technol. 14, 904 (2001)
- 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)
- Д.А. Балаев, А.Д. Балаев, С.В. Семенов, Д.М. Гохфельд, ФТТ 66 (9), 1494 (2024)
- Э.Б. Сонин, Письма ЖЭТФ 47, 415 (1988)
- Д.А. Балаев, С.В. Семенов, Д.М. Гохфельд, М.И. Петров, ЖЭТФ 165 (2), 258 (2024)
- Д.А. Балаев, С.В. Семенов, Д.М. Гохфельд, М.И. Петров, ФТТ 66 (4), 523 (2024)
- D.A. Balaev, S.V. Semenov, D.M. Gokhfeld, M.I. Petrov, J. Supercond. Nov. Magn. 37, 1329 (2024)
- 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)
- N. Clayton, N. Musolino, E. Giannini, V. Garnier, R. Flukiger, Supercond. Sci. Technol. 17, S563 (2004)
- B. Hensel, G. Grasso, R. Flukiger Phys. Rev. B 51 (N21), 15456 (1995)
- G.C. Han, Phys. Rev. B 52 (N2), 1309 (1995)
- G.C. Han, C.K. Ong, Phys. Rev. B 56 (N17), 11299 (1997)
- 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)
- Д.М. Гохфельд, Д.А. Балаев, С.В. Семенов, М.И. Петров, ФТТ 57, 2090-2094 (2015)
- Д.М. Гохфельд, Д.А. Балаев, ФТТ 62, 1017 (2020)
- D.M. Gokhfeld, S.V. Semenov, M.I. Petrov, I.V. Nemtsev, D.A. Balaev, J. Supercond. Nov. Magn. 36, 59 (2023)
- S.V. Semenov, A.D. Balaev, D.A. Balaev, J. Appl. Phys. 125, 033903 (2019)