ОПТИМІЗАЦІЯ УМОВ БЕЗДИСИПАТИВНОГО ТРАНСПОРТУВАННЯ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ ЗА ДОПОМОГОЮ ДВОРІВНЕВИХ ГРАНУЛЬОВАНИХ ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНИХ НАДПРОВІДНИКІВ РІЗНОГО СКЛАДУ

  • М. О. Азаренков Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України, вул. Академічна 1, 61108 Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-4019-4933
  • Т. В. Сухарева Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України, вул. Академічна 1, 61108 Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-6664-930X
  • М. С. Сунгуров Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України, вул. Академічна 1, 61108 Харків, Україна https://orcid.org/0009-0007-4684-6465
  • Ю. М. Шахов Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України, вул. Академічна 1, 61108 Харків, Україна
DOI: https://doi.org/10.26565/2222-5617-2024-41-01
Ключові слова: YBa2Cu3O7-δ, фазові переходи, дворівневі гранулярні високотемпературні надпровідники, ВТНП, джозефсонівське середовище, зовнішнє магнітне поле, внутрішні магнітні поля, магнітно-активні атоми, характер заповнення електронних оболонок, процеси дисипації

Анотація

З метою оптимізації умов бездисипативного транспортування електричного струму досліджено вплив хімічного складу, температури та магнітного поля на фазові переходи в модельних ВТНП об’єктах – гранулярних високотемпературних надпровідниках YBa2Cu3O7-δ та DyBa2Cu3O7-δ. У роботі досліджено особливості проникнення магнітного поля в гранулярні високотемпературні надпровідники типу 1:2:3 залежно від наявності або відсутності в їх кристалічній решітці магнітно-активних атомів. Проведено масштабні вимірювання питомого електричного опору в умовах безперервної зміни температури та дискретної зміни напруженості зовнішнього перпендикулярного магнітного поля при постійному значенні густини транспортного струму. Досліджено вплив характеру заповнення електронних оболонок центральних атомів (Y або РЗМ) у кристалічній ґратці ВТСП 1:2:3 на протікання фазових переходів у надпровідних гранулах та джозефсонівському середовищі. Показано, що наявність магнітоактивного атома Dy у кристалічній структурі ВТНП слабо впливає на критичні температури фазових переходів у надпровідних гранулах, але призводить до значного зниження критичних температур фазових переходів у джозефсонівському середовищі. Таким чином, показано, що з широкого класу гранулярних надпровідників типу 1:2:3 лише гранулярні надпровідники на основі ВТНП YBa2Cu3O7-δ можуть бути використані як основний матеріал для бездисипативного перенесення електричного струму при температурі кипіння рідкого азоту.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

1. H. Kamerlling Onnes. Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden, 122b, 13 (1911). https://doi.org/10.1007/978-94-009-2079-8_16
2. J. N. Rjabinin, L. W. Shubnikow. Nature 134, 286 (1934). https://doi.org/10.1038/134286b0
3. L. V. Shubnikov, V. I. Khotkevich, Yu. D. Shepelev, and Yu. N. Ryabinin. Zh. Eksp. Teor. Fiz. 7, 221 (1935). http://archive.ujp.bitp.kiev.ua/files/journals/53/si/53SI10p. pdf
4. J. G. Bednorz, K. A. Müller. Z. Physik B, Condensed Matter 64, 189 (1986). https://doi.org/10.1007/BF01303701
5. M. Tinkham, C. J. Lobb. Solid State Physics 42, 91 (1989). https://doi.org/10.1016/S0081-1947(08)60080-6
6. B. Ji, M. S. Rzchowski, N. Anand, M. Tinkham. Phys. Rev. B 47, 1, 470 (1993). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.47.470
7. L. Ji, R. H. Sohn, G. C. Spalding, C. J. Lobb, and M. Tinkham. Phys. Review. B, 40, 16, 10936 (1990). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.40.10936
8. T. S. Orlova, B. I. Smirnov, J. Y. Laval. Phys. Solid State 40, 1088 (1998). https://doi.org/10.1134/1.1130493
9. F. W Fabris, J. Roa-Rojas, P. Pureur. Physica C: Superconductivity, 354, 1–4, 304 (2001). https://doi.org/10.1016/S0921-4534(01)00097-1
10. T. S. Orlova, J. Y Laval. Phys. Solid State 49, 2058 (2007). https://doi.org/10.1134/S1063783407110078
11. Y. Setoyama, J. Shimoyama, S. Yamaki, A. Yamamoto, H. Ogino, K. Kishio and S. Awaji. Supercond. Sci. Technol. 28 015014 (2015). https://doi.org/10.1088/0953-2048/28/1/015014
12. I. Hamadneh, A. M. Rosli, R. Abd-Shukor, N. R. M. Suib, S. Y. Yahya. Journal of Physics: Conference Series 97 (2008) 012063. https://doi.org/10.1088/1742-6596/97/1/012063
13. J. Roa-Rojas. Modern Physics Letters B, 16, 27, 1061 (2002). https://doi.org/10.1142/S021798490200472X
14. M. Diviš, J. Hejtmánek, J. Kamarád, V. Nekvasil. Physica B: Condensed Matter, 223–224, 571 (1996), https://doi.org/10.1016/0921-4526(96)00177-9
15. S. E. Brown, J. D. Thompson, J. O. Willis, R. M. Aikin, E. Zirngiebl, J. L. Smith, Z. Fisk, and R. B. Schwarz. Phys. Rev. B 36, 4, 2298 (1987). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.36.2298
16. P. Boonsong, P. Wannasut, S. Buntham, A. Rachakom, C. Sriprachuabwong, A. Tuantranont and A. Watcharapasorn. Chiang Mai J. Sci. 45, 7, 2809 (2018). https://epg.science.cmu.ac.th/ejournal/journal-detail.php?id=9671
17. A. Öztürk, M. Doğan, İ. Düzgün, and S. Çelebi. J Supercond Nov Magn 29, 1787 (2016). https://doi.org/10.1007/s10948-016-3493-3
18. A. N. Jannah, T. C. Lee, W. S. Chow, and R. Abd-Shukor. J Supercond Nov Magn 33, 1293 (2020). https://doi.org/10.1007/s10948-019-05376-2
19. V. A. Finkel, V. V. Toryanik. Low Temperature Physics 23, 618 (1997). https://doi.org/10.1063/1.593476
20. V. M. Arzhavitin, N. N. Efimova, M. B. Ustimenkova, and V. A. Finkel. Phys. Solid State 42, 1398 (2000). https://doi.org/10.1134/1.1307041
21. V. A. Finkel, V. M. Arzhavitin, A. A. Blinkin, V. V. Derevyanko, Yu. Yu. Razdovskii. Physica CSuperconductivity, 235, 303 (1994). 10.1016/0921-4534(94)91375-7
22. V. V. Derevyanko, T. V. Sukhareva, V. A. Finkel. Functional Materials 11, 4, 710 (2004). http://functmaterials.org.ua/contents/11-4/11.pdf
23. A. Harabor, P. Rotaru, N. A. Harabor, P. Nozar, A. Rotaru. Ceramics International, 45, 2(B), 2899 (2019) https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.07.272
24. I. Hamadneh. Electron. Mater. Lett. 10, 597 (2014). https://doi.org/10.1007/s13391-013-3250-8
25. J. L. Gonzalez, C. K. Piumbini, W. L. Scopel, F. Deleprani, A. Gomes, A. Cunha. Ceramics International, 39, 3, 3001 (2013) https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2012.09.078
26. W. E. Farneth, R. K. Bordia, E. M. McCarron, M. K. Crawford, R. B. Flippen. Solid State Communications, 66, 9, 953 (1988), https://doi.org/10.1016/0038-1098(88)90545-5
27. P. U. Muralidharan. Physica status solidi (a), 123, K39, (1992). https://doi.org/10.1002/pssa.2211230144
28. D. A. Steyn-Ross, M. L. Steyn-Ross, L. C. Wilcocks, and J. W. Sleigh. Physical Review E, 64, 1, 011917 (2001). https://doi.org/10.1103/PhysRevE.64.011918
29. M. L. Steyn-Ross, D. A. Steyn-Ross, J. W. Sleigh, M. T. Wilson, L. C. Wilcocks. Physical Review E, 72, 6, 061910 (2005). https://doi.org/10.1103/PhysRevE.72.061910.
31. A. M. Bovda, V. V. Derevyanko, T. V. Sukhareva, V. A. Finkel. Functional Materials, 21, 3, 360 (2014). https://doi.org/10.15407/fm21.03.360
32. V. V. Derevyanko, T. V. Sukhareva, V. A. Finkel, and Yu. N. Shahov. Functional Materials 22, 3, 332 (2015). http://doi.org/10.15407/fm22.03.332
33. G. Blatter, M. V. Feigelman, V. B. Geshkenbein, I. Larkin, and V. M. Vinokur. Rev. Mod. Phys. 66, 1125 (1994). https://doi.org/10.1103/RevModPhys.66.1125
34. C. A. M. dos Santos, C. J. V. Oliveira, M. S. da Luz, A. D. Bortolozo, M. J. R. Sandim, and A. J. S. Machado. Phys. Rev. B 74, 18, 184526 (2006). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.74.184526
35. S. L. Ginzburg. J. Exp. Theor. Phys. 79, 2, 334 (1994). 36. S. L. Ginzburg, O. V. Gerashchenko, and A. I. Sibilev. Supercond. Sci. Technol. 10, 395 (1997). https://doi.org/10.1088/0953-2048/10/6/003
37. T. V. Sukhareva and V. A. Finkel. Phys. Solid State 52, 8, 1585 (2010). 10.1134/S1063783410080044
38. V. V. Slavkin and E. A. Tishchenko. J. Low Temp. Phys. 40, 3, 185 (2014). https://doi.org/10.1063/1.4869572
39 V. Ambegaokar and B. I. Halperin. Phys. Rev. Lett. 22, 25, 1364 (1969). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.22.1364
40. M. I. Petrov, D. A. Balaev, K. A. Shaikhutdinov, and C. G. Ovchinnikov. Phys. Solid State 40, 1451 (1998). https://doi.org/10.1134/1.1130601
41. M. I. Petrov, D. A. Balaev, K. A. Shaikhutdinov, and B. P. Khrustalev. Phys. Solid State 39, 1749 (1997). https://doi.org/10.1134/1.1130163
42. V. V. Derevyanko, T. V. Sukhareva, V. A. Finkel, and Yu. N. Shakhov. Phys. Solid State 56, 649 (2014). https://doi.org/10.1134/S1063783414040076
Опубліковано
2024-11-28
Як цитувати
Азаренков, М. О., Сухарева, Т. В., Сунгуров, М. С., & Шахов, Ю. М. (2024). ОПТИМІЗАЦІЯ УМОВ БЕЗДИСИПАТИВНОГО ТРАНСПОРТУВАННЯ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ ЗА ДОПОМОГОЮ ДВОРІВНЕВИХ ГРАНУЛЬОВАНИХ ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНИХ НАДПРОВІДНИКІВ РІЗНОГО СКЛАДУ. Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. Серія «Фізика», (41), 7-15. https://doi.org/10.26565/2222-5617-2024-41-01
Номер
№ 41 (2024): Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. Серія "Фізика"
Розділ
Статті