CC BY
0УВЕЛИЧЕНИЕ КРИТИЧЕСКОГО ТОКА ВТСП КОМПОЗИТОВ ПРИ ОБЛУЧЕНИИ МАГНИТНЫМИ ИОНАМИ
Абин Д. А.1, Стариковский А. С.1, Мартиросян И.В.1'2, Руднев И.А.1'2, Батулин Р.
Г.2, Федин П. А.3, Прянишников К. Е.3, Кулевой Т. В.3
1 Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия, 2Институт физики, Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань,
Россия
3Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
Современные высокотемпературные сверхпроводящие ленточные композиты имеют достаточно сложную композитную структуру, которая состоит из подложки на основе сплава Хастеллой толщиной от 25 до 60 мкм, нескольких тонких буферных оксидных слоев и непосредственно слоя высокотемпературного сверхпроводящего материала (ВТСП) REBa2CuзO7-x (RE - редкоземельный элемент, например, Y или Gd)) толщиной около 2 мкм. Вся структура промышленного сверхпроводящего ленточного композита закрыта защитными слоями из серебра и меди. Такие сверхпроводящие материалы демонстрируют огромные плотности критического тока (несколько единиц МА на кв. см сечения) даже при температуре кипения жидкого азота. Вместе с тем для многих практических применений проблема увеличения критического тока ВТСП лент как в нулевом поле, так и в магнитных полях и различных температурах остается актуальной и требующей решения.
Хорошо известно, что увеличение критического тока достигается за счет создания в ВТСП материале искусственных центров пиннинга магнитного потока, в роли которых выступают структурные дефекты. Для этого применяются различные методы от формирования дефектов на этапе синтеза до радиационных воздействий, приводящих к появлению радиационных дефектов различного типа. Вместе с тем, пиннинг можно усилить, добавив к структурным дефектам магнитные, которые за счет дополнительного магнитного взаимодействия обеспечивают большие значения силы пиннинга. В настоящем докладе мы приводим подробные данные по влиянию облучения магнитными ионами Со2+ и Fe+ на намагниченность и критический ток ВТСП композитов. Облучение образцов проводилось несколькими флюенсами для различных режимов создания дефектов при которых последовательно имплантация ионов отсутствовала, а затем концентрация магнитных ионов в ВТСП слое повышалась вплоть до режима полной остановки ионов в сверхпроводящей матрице (брэговский пик находился в середине ВТСП слоя). Различные режимы имплантации были реализованы за счет вариации толщин слоя Ag, что приводило к различным проективным пробегам ионов, которые были предварительно рассчитаны с помощью пакета SRIM. Было показано, что при определенных условиях облучения и режимов имплантации магнитных ионов Со 2+ наблюдается повышение намагниченности и критического тока как в нулевом поле, так и в полях до 8 Тл. В докладе будут проанализированы полученные результаты, предложена физическая модель, объясняющая экспериментальные данные.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-1900394, https://rscf.ru/project/23-19-00394/
