Новости науки |
04.05.01. Динамически вымороженная 2D-жидкость вихрей Абрикосова. |
Строго говоря, в отличие от трехмерного случая, в
двумерном случае не должно существовать аморфного состояния в системе вихрей
Абрикосова. Тем не менее, в одном из последних выпусков
Phys.Rev.Lett. появилась работа, в которой сообщается о наблюдении
динамически вымороженной жидкости вихрей в ультратонких пленках
YBa2Cu3O7 при температурах существенно выше
температуры плавления двумерного кристалла вихрей Абрикосова в отсутствии
беспорядка.
Как известно, магнитное поле не проникает вглубь сверхпроводника (эффект
Мейснера), однако при превышении некоторой критической величины
сверхпроводимость исчезает (подавляется полем) и материал переходит в
нормальное, несверхпроводящее состояние. При этом сверхпроводники делятся на
две категории. У сверхпроводников первого рода при превышении критической
величины магнитного поля (Hc) сверхпроводимость пропадает. У
сверхпроводников второго рода выделяют два критических поля (Hc1
и Hc2). Когда напряженность магнитного поля превышает
Hc1, сверхпроводящее состояние не разрушается, но магнитное поле
начинает проникать в объем сверхпроводника в виде "нитей", называемых
вихрями Абрикосова. По мере роста напряженности поля чисто вихрей растет, и
при достижении величины Hc2 вихри сливаются и сверхпроводник
переходит в нормальную фазу.
В "толстых" (трехмерных) сверхпроводниковых пленках вихри Абрикосова
образуют двумерную кристаллическую решетку (минимуму свободной энергии
отвечает треугольная решетка). При пропускании электрического тока на вихри
действует сила Лоренца и они, в принципе, могут перемещаться. Однако в
реальных сверхпроводниковых пленках существуют дефекты, которые обеспечивают
"закрепление" (пиннинг) вихрей. Известно, что слабый беспорядок приводит к
образованию аморфного состояния в системе вихрей в трехмерном случае. Строго
говоря, в двумерном случае подобного состояния в системе вихрей существовать
не должно. Однако в работе [1], при исследовании импеданса структур,
содержащих ультратонкие (2,4 и 4,8 нм) пленки
YBa2Cu3O7, было обнаружено, что наблюдаемые
температурные зависимости свидетельствуют о существовании ниже температуры
T*(w ) "коллективно закрепленной"
(collectively pinned) динамически (характерный временной масштаб -
1/w ) вымороженной жидкости вихрей
Абрикосова (или, говоря иными словами, сильно разупорядоченного твердого
тела). Причем температуры перехода (около 70 K) существенно превышают
ожидаемые температуры плавления двумерного кристалла вихрей в отсутствии
беспорядка.
1. M.Calame, S.E.Korshunov, Ch.Leemann, and P.Martinoli. Phys.Rev.Lett.
v.86, 3630 (2001).
|
|