Вышедшие номера
Закономерности в температурной эволюции магнитного потока, захваченного межгранульной средой высокотемпературного сверхпроводника
Балаев Д.А. 1, Балаев А.Д.1, Семенов С.В.1, Гохфельд Д.М. 1
1Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук, Красноярск, Россия
Email: dabalaev@iph.krasn.ru, adbalaev@iph.krasn.ru, svsemenov@iph.krasn.ru, gokhfeld@iph.krasn.ru
Поступила в редакцию: 29 июля 2024 г.
В окончательной редакции: 30 июля 2024 г.
Принята к печати: 31 июля 2024 г.
Выставление онлайн: 10 сентября 2024 г.

Гранулярные высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП) характеризуются сосуществованием и взаимодействием двух сверхпроводящих подсистем: ВТСП-гранулами и межгранульными границами (джозефсоновской средой). В зависимости от термомагнитной предыстории, магнитный поток может захватываться как обеими подсистемами вместе, так и по раздельности, либо только в слабой подсистеме межгранульных границ. В работе экспериментально определены условия реализации всех указанных случаев для иттриевой ВТСП-системы, и основное внимание уделено случаю, когда магнитный поток захвачен только джозефсоновской средой, а в ВТСП-гранулах реализуется мейсснеровское состояние. Обнаружена ранее не выявленная закономерность в температурной эволюции остаточной намагниченности Mr(T) в случае захвата потока только подсистемой межгранульных границ. А именно, температурная зависимость нормированной остаточной намагниченности mr(T)=Mr(T)/Mr(T=0) идентична для разных значений максимального приложенного поля, несмотря на существенное различие в величинах Mr(T=0). При этом в широком диапазоне температур от 4.2 до ~ 80 K (температура перехода подсистемы межгранульных границ TCGB~ 90 K) функциональная зависимость mr(T) следует степенному закону propto (1 - T/TCGB)0.5. Ключевые слова: магнитный гистерезис, остаточная намагниченность, вихри Джозефсона.
  1. J.H. Durrell, M.D. Ainslie, D. Zhou, P. Vanderbemden, T. Bradshaw, S. Speller, M. Filipenko, D.A. Cardwell. Supercond. Sci. Technol. 31, 10, 103501 (2018)
  2. D.K. Namburi, Y. Shi, D.A. Cardwell. Supercond. Sci. Technol. 34, 5, 053002 (2021)
  3. D. He, J. Zheng, B. Zheng, R. Sun, T. Che, Y. Gou, Z. Deng. J. Supercond. Nov. Magn. 28, 8, 2385 (2015)
  4. J.D. Weiss, A. Yamamoto, A.A. Polyanskii, R.B. Richardson, D.C. Larbalestier, E.E. Hellstrom. Supercond. Sci. Technol. 28, 11, 112001 (2015)
  5. J.E. Hirsch, F. Marsiglio. Physica C 620, 1354500 (2024)
  6. S. Celebi, Z. Karaahmet, A. Ozturk. J. Supercond. Nov. Magn. 37, 3, 499 (2024)
  7. G.E. Gough, M.S. Colclough, D.A. O'Connor, E. Wellhoffer, N.McN. Alford, T.W. Button. Cryogenics 31, 2, 119 (1991)
  8. J. Jung, M.-K. Mohamed, S.C. Cheng, J.P. Franck. Phys. Rev. B 42, 10, 6181 (1990)
  9. I. Edmondt, L.D. Firh. J. Phys: Condens. Matter. 4, 14, 3813 (1992)
  10. F. Perez, X. Obradors, J. Fontcuberta, X. Bozec, A. Fert. Supercond. Sci. Technol. 9, 3, 161 (1996)
  11. B. Andrzejewski, E. Guilmeau, C. Simon. Supercond. Sci. Technol. 14, 11, 904 (2001)
  12. K.-H. Muller, C. Andrikidis, H.K. Liu, S.X. Dou. Phys. Rev. B 50, 14, 10218 (1994)
  13. Д.А. Балаев, С.В. Семенов, Д.М. Гохфельд, М.И. Петров. ЖЭТФ 165, 2, 258 (2024)
  14. Д.А. Балаев, С.В. Семенов, Д.М. Гохфельд, М.И. Петров. ФТТ 66, 4, 523 (2024)
  15. D.A. Balaev, S.V. Semenov, D.M. Gokhfeld, M.I. Petrov. J. Supercond. Nov. Magn. (2024). https://doi.org/10.1007/s10948-024-06802-w
  16. J. Jung, I. Isaak, M.-K. Mohamed. Phys. Rev. B 48, 10, 7526 (1993)
  17. H. Darhmaoui, J. Jung. Phys. Rev. B 53, 21, 14621 (1996)
  18. K.-H. Muller, C. Andrikidis, J. Du, K.E. Leslie, C.P. Foley. Phys. Rev. B 60, 1, 659 (1999)
  19. I. Isaac, J. Jung, M. Murakami, S. Tanaka, M.A.-K. Mohamed, L. Friedrich. Phys. Rev. B 51, 17, 11806 (1995)
  20. D.M. Gokhfeld, S.V. Semenov, I.V. Nemtsev, I.S. Yakimov, D.A. Balaev. J. Supercond. Nov. Magn. 35, 10, 2679 (2022)
  21. А.Д. Балаев, Ю.В. Бояршинов, М.М. Карпенко, Б.П. Хрусталев. ПТЭ 3, 167 (1985). [A.D. Balaev, Y.V. Boyarshinov, M.M. Karpenko, B.P. Khrustalev. Instrum. Exp. Tech. 26, 3, 5496232 (1985)]
  22. S.V. Semenov, D.A. Balaev. Physica C 550, 19 (2018)
  23. S.V. Semenov, A.D. Balaev, D.A. Balaev. J. Appl. Phys. 125, 3, 033903 (2019)
  24. S.V. Semenov, D.A. Balaev. J. Supercond. Nov. Magn. 32, 8, 2409 (2019)
  25. С.В. Семенов, Д.А. Балаев, М.И. Петров. ФТТ 63, 7, 854 (2021). [S.V. Semenov, D.A. Balaev, M.I. Petrov. Phys. Solid State 63, 7, 1069 (2021)]
  26. Д.А. Балаев, С.В. Семенов, Д.М. Гохфельд. ФТТ 64, 12, 1882 (2022). [D.A. Balaev, S.V. Semenov, D.M. Gokhfeld. Phys. Solid State 64, 12, 1846 (2022)]
  27. D.A. Balaev, S.V. Semenov, D.M. Gokhfeld. J. Supercond. Nov. Magn. 36, 7-9, 1631 (2023)
  28. H. Dersch, G. Blatter. Phys. Rev. B 38, 16, 11391 (1988)
  29. А. Бароне, Дж. Патерно. Эффект Джозефсона: Физика и применение. Мир, М. (1984). 639 с. [A. Barone, G. Patern\`o. Physics and applications of the Josephson effect. John Wiley \& Sons (1982)]
  30. J.R. Clem, B. Bumble, S.I. Raider, W.J. Gallagher, Y.C. Shih. Phys. Rev. B 35, 13, 6637 (1987)
  31. R. Griessen, H.-H. Wen, A.J.J. van Dalen, B. Dam, J. Rector, H.G. Schnack, Libbrecht, E. Osquiguil, Y. Bruynseraede. Phys. Rev. Lett. 72, 12, 1910 (1994)