НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ ТРЕХМЕРНЫХ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ НИТЕЙ НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО СВИНЦА В ПОРИСТОМ СТЕКЛЕ Текст научной статьи по специальности «Физика»

НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ ТРЕХМЕРНЫХ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ НИТЕЙ НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО СВИНЦА В ПОРИСТОМ СТЕКЛЕ

Шитов А.Е., Михайлин Н.Ю., Кумзеров Ю.А., Сафончик М.О., Шамшур Д.В.,

Денисов Д.В.

ФТИим. А.Ф. Иоффе РАН, 194021, Россия, Санкт-Петербург, a. shitovamail. ioffe. ru

Представленные результаты направлены на выяснение механизмов возникновения термомагнитной неустойчивости в наноструктурированных материалах. Термомагнитная неустойчивость может возникать в сверхпроводниках в магнитном поле, когда локальные флуктуации температуры, магнитного поля или плотности тока приводят к лавинообразному проникновению магнитного поля в объем сверхпроводника и диссипации большого количества энергии за малый промежуток времени [1]. Этот эффект наблюдается в сверхпроводниках 2 рода с сильным пиннингом и может негативно влиять на работу сверхпроводящих устройств [2]. В данной работе изучены температурные и магнитополевые зависимости намагниченности m(T, H) и теплоемкости C(T, H) нанокомпозита, состоящего из нитей свинца, внедренных в нанопористое стекло (Pb-PG), диаметр нитей d = 7 nm. Пористое стекло содержит произвольно ориентированную многосвязную систему пор одинакового размера, свинец в нанокомпозите образует реплику пустот матрицы.

В сверхпроводящем состоянии на магнитополевой зависимости намагниченности m(H) нанокомпозита обнаружены квазипериодические скачки. При изучении зависимости C(T, H) в Pb-PG установлено, что в той же области магнитных полей и температур под воздействием слабого внешнего нагрева (Р ~ 1 pW при T = 5 К) в образце наблюдается тепловыделение. На зависимости выделяемой в Pb-PG энергии E(H) (рис. 1) при изменении внешнего магнитного поля наблюдаются повторяющиеся области роста Е. Мы полагаем, что рост Е происходит в промежутках между

скачками намагниченности, а величина E зависит от магнитного момента образца M. Отметим, что скачки намагниченности характеризуются высокой пиковой мощностью Рs ~ 1 mW за время t < 0.1 c, а в областях между ними тепловыделение в образце происходит в течение всего времени нагрева t ~ 10 с, при этом мощность тепловыделения сравнима с мощностью внешнего нагревателя Р ~ 1 pW.

Рис. 1. Зависимость выделяемой в Pb-PG энергии от магнитного поля при T = 5 K.

Литература

1. Chenguang Huang et al 2023 Supercond. Sci. Technol. 36 015008 10.1088/1361-6668/aca62e.

2. Ze Jing AIP Advances 10, 065236 (2020) 10.1063/5.0011356.

3. A. E. Shitov et al 2023 Phys. Scr. 98 015835 10.1088/1402-4896/acab95

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000