Розробка математичного апарату трансфер-матриці, який дозволяє досліджувати критичні магнітні поля, критичну температуру, лінію плавлення вихрової решітки, ефект близькості у періодичних і квазіперіодичних надпровідних надрешітках і шаруватих кристалах.
При низкой оригинальности работы "Верхнє критичне поле в надрешітках і шаруватих надпровідниках", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Мета досліджень полягала у тому, щоб: 1) Вивчити, як впливають на нелінійності температурної залежності верхнього критичного поля надпровідних надрешіток їх структурні характеристики, тип надрешітки (S/I, S/N і таке інше), характер пакування шарів (періодична, квазіперіодична), наявність структурних особливостей у шарах (двовимірна сітка дислокацій невідповідності, система паралельних площин двійникування, наявність страйпів у ВТНП кристалах, структурна невпорядкованість); Дослідити форму лінії плавлення Bm(T) і встановити звязок між нелінійностями Bm(T) і IMG_6f6042d9-b08c-47c2-9afa-92154889483c , спираючись на той факт, що пружні модулі вихрової решітки залежать від співвідношення У даній роботі вперше отримані наступні результати: 1) На основі мікроскопічних граничних умов розроблений математичний апарат трансфер-матриці, який дозволяє досліджувати критичні магнітні поля, критичну температуру, лінію плавлення вихрової решітки, ефект близькості та інші явища у періодичних і квазіперіодичних надпровідних надрешітках і шаруватих кристалах S/I і S/N типів; IMG_3df86b80-4df8-4483-a410-c71e7b6d8470 визначається типом надрешітки (S/N і S/I), типом просторового розташування шарів (періодичний, квазіперіодичний, двовимірна або одновимірна НР) , силою звязку шарів, їх товщиною. У другому розділі побудована трансфер-матриця (ТМ) для НР S/I і S/N типів і вперше досліджений ефект близькості масивного надпровідника, що знаходиться у контакті з надрешіткою S/N типу.1) Теорія ГЛ у поєднанні з мікроскопічними граничними умовами дає добрий якісний, а у низці випадків і кількісний опис усіх відомих типів нелінійної поведінки верхнього критичного магнітного поля 2) В основу розвинутого в дисертації математичного опису згаданих вище ефектів закладена техніка трансфер-матриці, побудованої за допомогою мікроскопічних граничних умов, які повязують рішення рівняння ГЛ по обидва боки N або I шарів. IMG_3b6c72bf-6fa3-4c10-90b0-796d605fd423 в надрешітках різного типу повязана зі зняттям виродження рівнів Ландау за розташуванням центру орбіти “частинки” періодичним або квазіперіодичним потенціалом НР, а також полем неоднорідностей, що призводить до нелінійної залежності від магнітного поля мінімального значення енергії в спектрі Ландау, і як наслідок, до нелінійності На основі мікроскопічних граничних умов розроблений математичний апарат трансфер-матриці, який дозволяє досліджувати критичні магнітні поля, критичну температуру, лінію плавлення вихрової решітки, ефект близькості та інші явища у періодичних і квазіперіодичних надпровідних надрешітках і шаруватих кристалах надпровідник-ізолятор і надпровідних - нормальний метал. Отримане аналітичне рівняння, яке описує усі відомі з експериментів типи кросоверів і нелінійної поведінки верхнього критичного поля в таких структурах і дана фізична інтерпретація отриманих результатів на підґрунті оцінок полів і температур розмірного кросовера.
Вывод
1) Теорія ГЛ у поєднанні з мікроскопічними граничними умовами дає добрий якісний, а у низці випадків і кількісний опис усіх відомих типів нелінійної поведінки верхнього критичного магнітного поля
IMG_4a195135-c443-4248-87ea-df908a7bde16 у надрешітках різного типу поблизу Тс. Цей висновок заснований на порівнянні розрахунків критичних магнітних полів, лінії плавлення вихрової решітки, ефекту близькості в періодичних і квазіперіодичних структурах S/N і S/I типів з експериментами на штучних НР і шаруватих кристалах.
2) В основу розвинутого в дисертації математичного опису згаданих вище ефектів закладена техніка трансфер-матриці, побудованої за допомогою мікроскопічних граничних умов, які повязують рішення рівняння ГЛ по обидва боки N або I шарів.
3) Фізична причина нелінійності верхнього критичного магнітного поля
IMG_3b6c72bf-6fa3-4c10-90b0-796d605fd423 в надрешітках різного типу повязана зі зняттям виродження рівнів Ландау за розташуванням центру орбіти “частинки” періодичним або квазіперіодичним потенціалом НР, а також полем неоднорідностей, що призводить до нелінійної залежності від магнітного поля мінімального значення енергії в спектрі Ландау, і як наслідок, до нелінійності
IMG_3b83eae1-99c6-4a17-ae06-4ae130c4b19c . Докладний перерахунок досліджених задач і висновки наведений в параграфі автореферату “Практичне значення отриманих результатів”.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗДОБУВАЧА ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІІ
1. Гвоздиков В.М., Тейшейра М. О нелинейностях температурной зависимости верхнего критического поля сверхпроводящих сверхрешеток. //ФНТ. - 1993. - Т. 19, № 12. - С. 1302 - 1312.
2. Gvozdikov V.M., Teixeira M. Proximity effect in superlattices //Phys. Lett. A. - 1991.- v.159. - Р. 73-76.
3. Гвоздиков В.М., Тейшейра М. Эффект близости в сверхпроводящих сверхрешетках // ФНТ. - 1991. - Т. 17, № 3. - С. 323 - 327.
4. Gvozdikov V.M., Teixeira M. Crossover in the vortex lattice melting line of layered superconductors // Вестник ХНУ. - № 476. - С. Физика. - Вып. 4 (2000) - С. 42.-45.
5. Гвоздиков В.М., Тейшейра М. Верхнее критическое магнитное поле в сверхпроводниках с магнитными сверхрешетками. // Вестник ХНУ. - № 600. - С. Физика. - Вып. 7, С. 39-42 (2003).
АНОТАЦІІ
Маріу Тейшейра. Верхнє критичне поле в надрешітках і шаруватих надпровідниках.- Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.22 - фізика надпровідності . - Фізико - технічний інститут низьких температур ім. Б.I. Веркіна Національної Академії Наук України, Харків, 2005.
Представлені результати аналізу феноменологічних моделей експериментально спостережених нелінійних температурних залежностей верхнього критичного поля в надпровідних надрешітках і шаруватих структурах.
На основі мікроскопічних граничних умов розроблений математичний апарат трансфер-матриці, який дозволяє досліджувати критичні магнітні поля, критичну температуру, лінію плавлення вихрової решітки, ефект близькості та інші явища у періодичних і квазіперіодичних надпровідних надрешітках і шаруватих кристалах надпровідник-ізолятор і надпровідних - нормальний метал. Отримане аналітичне рівняння, яке описує усі відомі з експериментів типи кросоверів і нелінійної поведінки верхнього критичного поля в таких структурах і дана фізична інтерпретація отриманих результатів на підґрунті оцінок полів і температур розмірного кросовера.
Використання розвинутого раніше методу трансфер-матриці для розрахунку верхнього критичного поля у квазіопериодичних решітках Фібоначчі дає добре узгодження з експериментом.
Наданий теоретичний опис нелінійності верхнього критичного поля у двовимірних надрешітках з регулярною сіткою дислокацій невідповідності в системах типу PBTE - PBS.
Запропонований механізм нелінійності верхнього критичного поля, перпендикулярного поверхні, в надпровідних тонких плівках з неоднорідністю, який підтверджений експериментально на плівках Nb.
Встановлений фундаментальний звязок між кросоверами у температурній залежності верхнього критичного поля і нелінійностями на лінії плавлення вихрової решітки для усіх розглянутих в дисертації типів температурних залежностей верхнього критичного поля , отримані рівняння для верхнього критичного поля у двовимірних надпровідниках.
За допомогою розвинутого методу трансфер-матриці уперше досліджений ефект близькості для масивного надпровідника, що знаходиться у контакті з надрешіткою типу надпровідник - нормальний метал.
Марио Тейшейра. Верхнее критическое поле в сверхрешетках и слоистых сверхпроводниках.- Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.22 - физика сверхпроводимости. -Физикотехнический институт низких температурим. Б.И. Веркина национальной Академии Наук Украины, Харьков, 2005.
Представлены результаты анализа феноменологических моделей экспериментально наблюдаемых нелинейных температурных зависимостей верхнего критического поля в сверхпроводящих сверхрешетках и слоистых структурах.
На основе микроскопических граничных условий разработан математический аппарат трансфер-матрицы, который позволяет исследовать критические магнитные поля, критическую температуру, линию плавления вихревой решетки, эффект близости и другие явления в периодических и квазипериодических сверхпроводящих сверхрешетках и слоистых кристаллах сверхпроводник - изолятор и сверхпроводник- нормальный металл. Получено аналитическое уравнение, которое описывает все известные из экспериментов типы кроссоверов и нелинейного поведения верхнего критического поля в таких структурах и дана физическая интерпретация полученных результатов на основе оценок полей и температур размерного кроссовера.
Использование ранее развитого метода трансфер-матрицы для расчета верхнего критического поля в квазипериодических решетках Фибоначчи дает хорошее согласие с экспериментом.
Приведено теоретическое описание нелинейности верхнего критичного поля в двумерних сверхрешетках с регулярной сеткой дислокаций несоответствия в системах типа PBTE - PBS.
Предложен механизм нелинейности верхнего критического поля перпендикулярного поверхности в сверхпроводящих тонких пленках с неоднородностью, что подтверждено экспериментально на пленках Nb.
Установлена фундаментальная связь между кроссоверами в температурной зависимости верхнего критического поля и нелинейностями на линии плавления вихревой решетки для всех рассмотренных в диссертации типов температурных зависимостей верхнего критического поля и получены уравнения для верхнего критического поля в двумерных сверхпроводниках.
С помощью развитого метода трансфер-матрицы впервые исследован аффект близости для массивного сверхпроводника, находящегося в контакте с сверхрешеткой типа сверхпроводник - нормальный металл.
Mario Teixeira. The upper critical field in superlatticies and layered superconductors.Manuscript.
Thesis for the degree of candidate of science in physics and mathematics (specialty 01.04.22 - Superconductivity). B.Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of National Academy of Sciences of Ukraine, Kharkiv, 2005
The results of a phenomenological model-approach explaining different types of nonlinearities in the temperature behavior of the upper critical magnetic field of superconducting superlattices and layered structures are presented.
On a basis of the microscopic boundary conditions a transfer-matrix formalism is developed which allows to study within the unified approach the critical magnetic fields, critical temperature, melting line of the vortex lattice , proximity effect and some other phenomena in periodic or quasiperiodic S/I (superconductor-insulator) and S/N (superconductor-normal metal) superlattices.
An analytic equation is derived which describes all types of the crossovers and nonlinearities in the temperature behavior of the upper critical field observed so far in such structures.
A physical interpretation of the experiments is given on a basis of the numerical analysis of the crossover fields and temperatures. The developed transfer-matrix approach is in a good agreement with experiments on the upper critical field in the quasiperiodic Fibonacci superlattices. It also makes possible a theoretical description of nonlinearities in the upper critical field of a two-dimensional superlattice PBTE - PBS which has a regular network of mismatch dislocations within the planes.
A mechanism for the nonlinearity in the perpendicular to the surface upper critical field in thin films containing inhomogeneities is put forward which was then experimentally confirmed on the Nb films.
A fundamental relation between the crossovers in the temperature dependency of the upper critical field and nonlinearities in the vortex lattice melting line is established for all types of superlattices. An equation for the upper critical field in two-dimensional superconductors is derived.
The transfer-matrix method is applied to the study of the proximity effect for a massive superconductor in a contact with the superlattice in the normal state.
