CC BY
0ВЛИЯНИЕ БЕСПОРЯДКА В РЕШЕТКЕ ПИННИНГА НА МАГНИТНЫЕ И ТРАНСПОРТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВТСП
Мороз А. Н., Руднев И. А., Максимова А.Н., Кашурников В.А.
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия,
аптото2@терЫ. ги
Высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП) на сегодняшний день являются перспективными материалами для изготовления магнитных накопителей энергии, двигателей и моторов благодаря их способности захватывать высокие магнитные поля и проводить постоянные токи высокой плотности. В этом большую роль играет явление пиннинга и считается, что для наилучшей производительности упомянутых устройств распределение дефектов должно быть как можно более равномерным. Тем не менее, даже при использовании современных методов создания дефектов в ВТСП, расстояние между ближайшими соседями в решетке пиннинга может не быть строго постоянным, а сами дефекты могут иметь разную форму. Кроме того, некоторые работы показали, что внесение беспорядка в решетку пиннинга может приводить к неожиданным результатам: например, возникновению мэтчинг-эффектов, отличных от тех, что проявлялись для исходной, неискаженной решетки [1]. Таким образом, исследование влияния беспорядка на эффективность периодической решетки пиннинга является весьма интересной задачей, и для проведения подобного исследования удобно применять численные методы.
В настоящей работе проведен расчет петель перемагничивания образцов ВТСП YBa2CuзO7 -х, содержащих треугольные и квадратные массивы точечных дефектов разной концентрации, подверженные разной степени разупорядочения. Исследовано влияние беспорядка в решетке пиннинга на форму и ширину петли намагниченности, а также на зависимость критической плотности тока образцов от магнитного поля. Показано, что введение беспорядка в треугольную решетку дефектов может привести к улучшению пиннинга вихрей Абрикосова, проявляющемуся в виде особенностей на петлях перемагничивания, а следовательно, к повышению захваченного магнитного потока и критического тока. При этом данный эффект сильно зависит от величины магнитного поля и параметра исходной решетки дефектов. Анализ вихревых конфигураций показал, что при увеличении степени беспорядка в решетке пиннинга дефекты скапливаются в кластеры, которые, в случае треугольной решетки, способствуют замедлению продвижения вихрей вглубь образца. При этом более плотная решетка дефектов кластеризуется при меньших степенях разупорядочения, и эффективное количество центров пиннинга в ней падает. Расчеты выполнены при помощи метода Монте-Карло в рамках модели слоистого ВТСП в двумерной геометрии [2].
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-19-00394. https://rscf.ru/proi еа/23 -19-00394/.
Литература
1. Trastoy I., Ulysse С., ВегпаМ Я., Ма1пои М., Ве^еа1 К., Lesueur I., Вйайсо I., ViПegas 1.Е. // Phys. Я^у. А. - 2015. - Т. 4. - № 5. - С. - 054003
2. МОГОЕ А, Я^аду I., Stepanenko А., Мак^шоуа А., Kashurnikoу V. // I. Supercond. Коу. Magn. - 2024. - Т. 37. - С. 339-353.
