Комплексная проницаемость зернистой текстурированной YBa₂Cu₃O₇₋δ сверхпроводящей керамики

Abstract

Проведены измерения комплексной проницаемости зернистой текстурированной керамики YBa₂Cu₃O₇₋δ в зависимости от температуры в слабом переменном магнитном поле в присутствии постоянного магнитного поля. Исследуемая керамика состояла из макрозерен размером ~3 мм, которые образовались в процессе текстуризации, с-ось в макрозернах распределялась хаотическим образом. В мнимой части комплексной проницаемости в слабом постоянном магнитном поле ~0,1 Tл обнаружено появление трехпиковой структуры поглощения энергии переменного магнитного поля. Проанализировано поведение данной структуры поглощения в зависимости от величины и ориентации постоянного магнитного поля, частоты и амплитуды переменного магнитного поля. Показано, что трехпиковая структура поглощения в мнимой части комплексной проницаемости обусловлена влиянием двух механизмов диссипации энергии переменного магнитного поля: объемной диссипацией энергии, связанной с пиннингом, и поверхностной диссипацией энергии, связанной с поверхностным барьером типа Бина-Ливингстона. Обнаружено, что с ростом постоянного магнитного поля данная трехпиковая структура поглощения трансформируется в однопиковую, хорошо описываемую в линейной модели термоактивационного течения магнитного потока.

Проведено виміри комплексної проникності зернистої текстурованої кераміки YBa₂Cu₃O₇₋δ залежно від температури в слабкому змінному магнітному полі в присутності постійного магнітного поля. Досліджувана кераміка складалася з макрозерен розміром ~3 мм, які утворилися в процесі текстуризації, с-вісь у макрозернах розподілялася хаотичним образом. У мнимій частині комплексної проникності в слабкому постійному магнітному полі ~ 0,1 Tл виявлено появу трьохпікової структури поглинання енергії змінного магнітного поля. Проаналізовано поводження даної структури поглинання залежно від величини та орієнтації постійного магнітного поля, частоти та амплітуди змінного магнітного поля. Показано, що трьохпікова структура поглинання в мнимій частині комплексної проникності обумовлена впливом двох механізмів дисипації енергії змінного магнітного поля: об'ємною дисипацією енергії, пов'язаною з пінінгом, та поверхневою дисипацією енергії, пов'язаною з поверхневим бар'єром типу Біна Лівінгстона. Виявлено, що з ростом постійного магнітного поля дана трьохпікова структура поглинання трансформується в однопікову, яка добре описується в лінійній моделі термоактиваційного плину магнітного потоку.

The ac complex permeability of the YBa₂Cu₃O₇₋δ macro granular MTG ceramics is measured as a function of temperature in superimposed low ac and high dc magnetic fields. The macrogranular MTG ceramics consists of macrogranules ~3 mm wide sintered in the MTG process. The c-axes in the granules are aligned chaotically. In a low dc magnetic field of ~0,1 T the imaginary part of ac complex permeability displays a three-peak structure of ac magnetic field absorption. The behavior of this structure as a function of dc magnetic field value and orientation and ac magnetic field value and frequency is analyzed. It is shown that the three-peak structure of ac absorption in the imaginary part of ac complex permeability is responsible for by two ac field dissipation mechanisms. These mechanisms are the bulk energy dissipation, which is connected with pinning, and the surface energy dissipation, which is connected with surface barrier of Bean-Livingston family. It is found that as the dc field increases the three-peak absorption structure transforms into a one-peak one, which is well described in terms, of the thermal assisted flux flow model.