ОСОБЕННОСТИ ЗАРОЖДЕНИЯ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ НОРМАЛЬНОЙ ФАЗЫ В ВТСП-МАТЕРИАЛАХ С ПЛЕНОЧНЫМ YBCO-СЛОЕМ
Мальгинов А.В., Кунцевич А.Ю., Мальгинов В.А., Флейшман Л.С.

Поступила в редакцию: 14 Июня 2013

DJVU (386.1K)

PDF (606.3K)

Экспериментально исследованы особенности зарождения и механизмы развития нормальной фазы при пропускании переменного тока через находящийся в жидком азоте ленточный ВТСП-провод на основе YBCO. Обнаружено, что в зависимости от свойств и структуры подложки ВТСП-ленты развитие нормальной фазы имеет различные механизмы. При большой теплопроводности вдоль провода и хорошем теплоотводе в хладагент образец из сверхпроводящего состояния целиком переходит в резистивное, а затем с ростом тока его сопротивление растет и приближается к сопротивлению подложки. Для материалов с высокоомной подложкой, т. е. с низкой теплопроводностью, зарождение нормальной фазы происходит в областях с наименьшими сверхпроводящими параметрами. В этих местах резистивное состояние является неустойчивым, и через ограниченное время часть образца переходит в нормальное состояние, а остальная часть возвращается в сверхпроводящее. Образуется нормальный домен. Размеры домена линейно растут с повышением напряжения. Обнаружено, что место и причина зарождения домена зависят от уровня превышения током критического значения. При малом превышении резистивное состояние существует в течение нескольких периодов переменного тока. В этом случае от периода к периоду по всему образцу повышается температура и нормальный домен зарождается на участке провода с пониженной критической температурой. Если же резистивное состояние существует меньше четверти периода, то нормальный домен зарождается на участке с пониженным критическим током. Обнаружено, что при скачкообразном изменении подаваемого напряжения могут возникать несколько доменов, а при определенном уровне скачка домен переходит в неустойчивое состояние и начинает двигаться со скоростью около 1 мм/с от периферии образца к его середине. Экспериментально были получены потенциальный и температурный профили нормального домена. Установлено, что его максимальная температура монотонно растет с повышением приложенного напряжения, а градиент температуры на границе домена вдоль ленты составляет около 100 К/мм. Показано, что установившиеся параметры домена и ветви ВАХ, возникающие при его зарождении, хорошо описываются с помощью уравнения теплового баланса для стационарного случая.