10.8. Вихри в втсп.

Есть своя специфика. В слоистых сверхпроводниках (ВТСП) вихрь состоит из набора двумерных вихрей («панкейков»), расположенных в разных плоскостях. В зависимости от внешних параметров (Н, Т) и внутренних свойств образца положения панкейков в различных СП плоскостях могут быть скоррелированы или нет. Вихрь несет 1 квант потока. Вихри могут пиннинговаться. Вихри могут «ломаться», разделяться на части.

Образуется и решетка вихрей. Наблюдаются структурные переходы в системе вихрей. Плавление вихревой решетки. Вихри могут иметь заряд. Т.е. вихри могут иметь довольно сложную электронную структуру.

Лекция 15

11. Другие явления в сверхпроводниках.

11.1. Флуктуации.

1. Число пар n_s=0 при Т=Т_с. Физические флуктуации – закон, т.е. n_s должно флуктуировать около равновесного значения.

2. Т.е. при Т>T_c (в нормальном состоянии!) будут на короткое время образовываться Куперовские пары. Но чем больше температура, тем реже (нормальное состояние всё более устойчиво), так как нужно все более сильное отклонение от равновесия.

3. Эти хаотические пары (они в поле движутся без сопротивления) должны давать дополнительный вклад в проводимость. Т.е. сверхпроводимость должна «чувствоваться» при Т>T_c.

4. Пример для аморфного висмута.

Это пленка, толщиной 470Å. Видно, что N-состояние достигается при T>T_c. Здесь ’-доп. вклад в . В ВТСП малая длина когерентности . Чем меньше , тем шире область флуктуаций.

5. Тщательные измерения показывают, что ^0 даже в области Т=2Т_с для таких образцов, как аморфный висмут. Но мерить трудно: величина сопротивления зависит от Т и без всяких дополнительных пар, изменения проводимости малы (~10^-4-10^-5 на 1 градус). Тщательность нужна, т.к. неоднородности образца также приводят к размытию кривой перехода. Поэтому проверка на аморфных материалах – они более однородны и у них малая исходная проводимость.

В ВТСП из-за малости длины когерентности  область заметных флуктуаций значительно шире. Одна из гипотез: псевдощель в ВТСП – это некогерентные пары.

6. Теория (Асламазов, Ларкин – 1968г.) для двумерного образца (d<<) дает:

1/^=^=. (1)

– параметр, дающий лучшую подгонку (1) к эксперименту.

7. Формула (1) хорошо согласуется с экспериментом. В ней нет зависимости от свойств материала (кроме Т_с) и геометрии. Подтверждено. В 3D- и 1D-случаях формулы несколько отличаются.

8. У массивных образцов (даже у провода ø~1мм) переход очень резок – исходная проводимость очень велика (Sn, ø~1мм, _ост на 8 порядков больше, чем у аморфного висмута). Померить практически нереально. Очень близко к Т_с надо подойти.

9. Флуктуации влияют и на магнитные свойства (на восприимчивость ). Происходит флуктуационное выталкивание магнитного поля при T>T_c. Эффект измерен. В теплоемкости – размытие скачка при Т_с.

Эксперимент блестяще подтвердил эти представления о природе сверхпроводящего состояния.

11.2.Эффект близости.

1. S-N граница разных металлов (Н=0). Что на ней?

2. Обмен носителями заряда:

Электроны и пары проникают в соседний металл (хотя бы флуктуационно). Т.е. концентрация пар n_s понизится в S-образце и появится в N-металле. Всё вблизи поверхности.