mgb-%2c2-薄膜钉扎力及临界电流的研究

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1、摘要本论文采用标准四引线法和超导量子干涉仪(SQUID)对用脉冲激光沉积(PLD)法制备的MgB：的C轴织构取向薄膜样品进行了电传输测量、直流磁测量和磁驰豫测量，研究了MgB。超导薄膜样品的钉扎势(热激活能)、临界电流及磁通钉扎等性质。具体内容如下：1、通过研究MgB：样品的p-T曲线展宽了解其钉扎势垒的相关特性，得到了钉扎势对磁场的依赖关系表达式％(功*∥(1一彰矿)‘。分析Uo(曰)在低场区的幂函数形式，说明MgB：在低场区为强钉扎中心样品。同时根据p—T曲线得到样品的临界磁场。对MgB。薄膜样品上临界场及各向异性进行了讨论。2、测量了磁场平行c轴和平行ab面两

2、个方向下，不同磁场(温度)时的I-v曲线。根据I-v曲线特征分析了磁通运动特征，并且由I—V曲线通过两种方法确定了其临界电流以r，口)以及拆对临界电流．，。(T，∞，对结果进行讨论。伺时还分析了在低电压区域I—V曲线的阶梯状响应是由弱连接导致的相滑移引起的。3、测量不同温度下MgB：薄膜样品的磁滞回线，结合Bean模型得到临界电流密度与磁场(温度)的关系曲线以(r，口)以及钉扎力的标度行为，拟合以(T，∞曲线以及钉扎力的标度行为，发现与Kramer模型符合。通过理论曲线与实验数据的对比得出：当外场小于钉扎力峰值所对应的外场时，MgB：超导薄膜主要钉扎机理为表面钉扎；

3、当外场大于峰值外场时，其主要钉扎机理为芯钉扎和表面钉扎共同作用。4、根据MgB。超导薄膜样品的定场驰豫，确定MgB。磁驰豫率及有效钉扎势，讨论了不同温度(磁场)下磁驰豫率的特征，并对钉扎势进行了拟合，分析了其钉扎机理。同时还讨论了小磁场区域的磁通跳跃现象。关键词：二硼化镁薄膜、临界磁场、各向异性、临界电流密度、磁通钉扎力、钉扎势(热激活能)、Kramer模型、磁驰豫AbstractFollowingthediscoveryofsuperconductivityinMgB2withacriticaltemperatureTcof39K,Alargenumberofst

4、udieshavebeencarriedouttounderstandthemechanismofsuperconductivity．Lesswellexploredespeciallyinfilms，however,aleaspectsofvortexpinningandassociatedvoltage-cuncntdensityrelation．Inthiswork，thecriticalcurrentdensity,pinningbarrier(thermalactivationenergy)andfluxpinningofc-axisorientedMgB

5、2thinfilm，fabricatedbypulsedlaserdeposition，arewidelystudiedbythemeasurementoftransportwiththe4-prodemethodandmagnetizationhysteresisM-Hmeasurements．Themajorcontentsaresummarizedasfollowing：1．Fromtheresistancedataversusinver∞temperatureonalogarithmicscale，thedependenceoffluxcreepactiva

6、tionenergyOnthemagneticfieldhasbeendeterminedtobeUo(B)*B9(1一彰F)2．Uppercriticalfieldandirreversibilityfieldmobtained,theanisotropyofuppercriticalfieldhasbeendiscussed．2．Thecurrent-voltage(I-V)characteristicsofMgB2thinfilmatdifferenttemperatureandfield。measuredwithfieldappliedparalleltoc

7、-axisandparalleltoab—plane，showedthecharacteroffluxmotionindifferentregimes．CriticalcurrentdensityanddepairingcurrentdensityCallbeestimated．Thecurrent-voltage(1-V)characteristicsatlowvoltagerevealedastaircaserespen∞，whichwasattributedtothepresenceofweaklinks。creatingphaseslipcenters．