Вышедшие номера
Самоподобные магнитные структуры и "гигантский" крип магнитного потока
Краснюк И.Б.1
1Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина НАН Украины, Донецк, Украина
Поступила в редакцию: 30 марта 2006 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2007 г.

Рассмотрен процесс проникновения магнитного потока в высокотемпературный сверхпроводник второго рода, который занимает полупространство x>0. На границе сверхпроводника амплитуда магнитного поля возрастает по закону b(0,t)=b0(1+t)m в безразмерных переменных, где m>0. Скорость проникновения вихрей определяется в режиме термоактивационного движения магнитного потока: v=v0exp -(U0/T)(1-bd b/d x), где U0 - эффективная энергия пиннинга, T - тепловая энергия возбужденных вихревых нитей (или их связок). Рассмотрен "гигантский" крип магнитного потока, когда U0/T<< 1. Получено модельное уравнение Навье-Стокса с нелинейной "вязкостью" nu propto U0/T и скоростью конвекции vf propto (1-U0/T). Показано, что при j-> 0 (j - плотность тока), движение вихрей является диффузионным. При конечных плотностях 0<j<jc возникает конвекция магнитного потока, которая приводит к увеличению амплитуды и глубины проникновения магнитного поля в сверхпроводник. Показано, что решение модельного уравнения в каждый момент времени является финитным, т. е. магнитный поток проникает на конечную глубину. Определены глубина проникновения xAeff(t) propto (1+t)(1+m/2)/2 магнитного поля в сверхпроводник и скорость движения фронта волны, которая возрастает линейно по показателю m, степенным образом по температуре T и уменьшается с увеличением эффективного барьера пиннинга. Отличительной особенностью решений является их самоподобность, т. е. возникающие при "гигантском" крипе диссипативные магнитные структуры являются инвариантными относительно преобразований b(x,t)=betamb(t/beta,x/beta(1+m/2)/2), где beta>0. PACS: 74.25.Ha