Sử dụng phương pháp ngoại suy để nghiên cứu tính chất điện từ của mẫu siêu dẫn

Bài báo này trình bày kế quả sử dụng phương pháp khớp thực nghiệm để so sánh các mô hình lý thuyết với kết quả thực nghiệm áp dụng cho vật liệu siêu dẫn chế tạo được. Báo cáo đã tính được sự phân bố từ trường xoay chiều trong mẫu siêu dẫn dạng hạt theo mô hình trạng thái tới hạn và nêu ra một số kết luận về tính chất điện từ của vật liệu. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sử dụng phương pháp ngoại suy để nghiên cứu tính chất điện từ của mẫu siêu dẫn SÛ DÖNG PH×ÌNG PHP NGO„I SUY š NGHI–N CÙU TNH CH‡T I›N TØ CÕA MˆU SI–U DˆN Nguy¹n Minh Thõy v  Bòi Tu§n Long Tr÷íng ¤i håc S÷ ph¤m H  Nëi 1 Giîi thi»u Vªt li»u Si¶u d¨n nhi»t ë cao (SDNC) h» Bi ÷ñc coi l  mët trong nhúng vªt li»u câ þ ngh¾a ùng döng cao ngay tø khi ÷ñc ph¡t hi»n (1988). Vîi hñp thùc ho¡ håc BinSrnCan−1CunO4n+x (n=1,2,3), vªt li»u si¶u d¨n n y câ nhi·u ÷u iºm nh÷ r´; khæng ëc h¤i; d¹ t¤o pha; b·n vúng v  cho nhi»t ë tîi h¤n cao(Tc ∼110K), mªt ë dáng tîi h¤n cao [1 v  2]. B¬ng ph÷ìng ph¡p gèm chóng tæi ¢ ch¸ t¤o ÷ñc bët si¶u d¨n. B¬ng ph÷ìng ph¡p nâng ch£y cöc bë chóng tæi công ch¸ t¤o ÷ñc m ng d y si¶u d¨n tr¶n ¸ b¤c còng vîi oxit nhæm nh¬m möc ½ch nghi¶n cùu v  câ thº ti¸n tîi ùng döng. Dòng ph÷ìng ph¡p khîp thüc nghi»m v  lªp tr¼nh xû l½ c¡c ÷íng thüc nghi»m nh÷ °c tr÷ng χac (T), I-V, Jc(T) theo c¡c mæ h¼nh b¡n thüc nghi»m l  mët c¡ch l m º t½nh to¡n ngo¤i suy công nh÷ nghi¶n cùu c¡c thæng sè vªt l½ kh¡c cõa vªt li»u m  trong i·u ki»n thæng th÷íng khæng thº o ÷ñc nh÷ khe n«ng l÷ñng vòng bi¶n; i»n trð th÷íng vòng ti¸p xóc; n«ng l÷ñng k½ch ho¤t nhi»t cõa c¡c xo¡y tø thæng; ë th§m tø... B i b¡o n y tr¼nh b y k¸t qu£ sû döng ph÷ìng ph¡p khîp thüc nghi»m º so s¡nh c¡c mæ h¼nh l½ thuy¸t vîi k¸t qu£ thüc nghi»m ¡p döng cho vªt li»u si¶u d¨n ch¸ t¤o ÷ñc. B¡o c¡o ¢ t½nh ÷ñc sü ph¥n bè tø tr÷íng xoay chi·u trong m¨u si¶u d¨n d¤ng h¤t theo mæ h¼nh tr¤ng th¡i tîi h¤n v  n¶u ra mët sè k¸t luªn v· t½nh ch§t i»n tø cõa vªt li»u. 1 2 T½nh to¡n theo mæ h¼nh tr¤ng th¡i tîi h¤n (CSM) 2.1 Mæ h¼nh v  t½nh to¡n X²t m¨u si¶u d¨n d¤ng h¤t khi ÷a v o trong tø tr÷íng, mët v§n · ÷ñc °t ra l : tø tr÷íng â th§m v o m¨u nh÷ th¸ n o; sü kh¡c nhau nh÷ th¸ n o khi tø tr÷íng l  khæng êi (HDC) ho°c bi¸n thi¶n tu¦n ho n (HAC). C¡c k¸t qu£ m  thüc nghi»m ¢ o ÷ñc nh÷: Ic... l  nhúng gi¡ trà vªt l½ v¾ mæ, khæng cho bi¸t cö thº sü ph¥n bè cõa tø tr÷íng v  dáng trong m¨u â nh÷ th¸ n o. X²t m¨u si¶u d¨n d¤ng h¤t °t trong tø tr÷íng HAC v  HDC y¸u. Theo mæ h¼nh tr¤ng th¡i tîi h¤n [3], mªt ë dáng tîi h¤n t¤i bi¶n h¤t Jcj v  t¤i nëi h¤t Jcg ÷ñc t½nh theo cæng thùc: Jcj ∼ αj /(|H| + H0j ) v  Jcg ∼ αg /(|H| + H0g ) (H0j , H0g l  h¬ng sè, |H| l  ë lîn cõa tø tr÷íng ành xù trong m¨u). Chóng tæi ¢ dòng mæ h¼nh tr¤ng th¡i tîi h¤n (CSM) º ph¥n t½ch sü ph¥n bè cõa tø tr÷íng th§m v o trong m¨u t¤i c¡c thíi iºm kh¡c nhau, tø â câ thº li¶n h» vîi c¡c k¸t qu£ th½ nghi»m o ÷ñc. Câ thº tâm t­t c¡c b÷îc ti¸n h nh nh÷ sau: B÷îc 1. Gi£ ành c§u tróc cõa m¨u l  ìn gi£n, câ c§u tróc h¤t vîi k½ch th÷îc : (2d x H x L), trong â b· d y 2d r§t nhä so vîi H v  L. C¡c h¤t si¶u d¨n ÷ñc gi£ sû câ d¤ng h¼nh trö, b¡n k½nh R x¸p song song theo c¤nh H trong m¨u. Tø tr÷íng Ha (t) h÷îng dåc theo theo m¨u (h¼nh 1), câ biºu thùc l : Ha (t) = Hm DC a cos(ωt) + Ha (1) Trong â: a l  bi¶n ë cõa tø tr÷íng Hm ω : t¦n sè gâc cõa tø tr÷íng xoay chi·u HDC a : th nh ph¦n tø tr÷íng mët chi·u H¼nh 1. X¥y düng mæ h¼nh m¨u si¶u d¨n Tø mæ h¼nh CSM t½nh biºu thùc gi£i t½ch cho Hj, Jc. B÷îc 2. Chån gi¡ trà phò hñp cho c¡c thæng sè li¶n quan vîi c¡c biºu thùc â. B÷îc 3. Lªp tr¼nh b¬ng ngæn ngú lªp tr¼nh Matlab º t½nh to¡n c¡c thæng sè. B÷îc 4. Dòng ch÷ìng tr¼nh ÷a ra c¡c ÷íng cong cõa Hj(x,t), Jc(x,t). B÷îc 5. Khîp giúa c¡c k¸t qu£ thüc nghi»m v  l½ thuy¸t, tø â câ thº ngo¤i suy cho c¡c thæng sè kh¡c. Khi °t m¨u trong tø tr÷íng, tø tr÷íng s³ th¥m nhªp v o m¨u. Gåi tø tr÷íng ành xù trong m¨u l  H(x,t), gi¡ trà n y phö thuëc v o và tr½ trong m¨u (x) v  thíi iºm quan s¡t (t). Khi tø tr÷íng ngo i nhä hìn tø tr÷íng tîi h¤n èi vîi vòng li¶n k¸t y¸u Joshepson Hc1j ð bi¶n h¤t th¼ tø tr÷íng s³ h÷îng dåc theo h¤t v  ch¿ i qua vòng bi¶n giúa c¡c h¤t. 2 Khi H > Hc1j c¡c xo¡y tø thæng s³ xu§t hi»n dåc theo c¡c bi¶n h¤t tø b· m°t h¤t v  th§m d¦n v o c¡c li¶n k¸t y¸u l m cho ti¸p xóc Joshepson bà mð rëng ra; t¤i vòng ti¸p xóc s³ tçn t¤i c¡c dáng xo¡y Joshepson, tø tr÷íng do c¡c dáng xo¡y n y sinh ra gåi l  xo¡y Joshepson. Khi tø tr÷íng ngo i lîn hìn tø tr÷íng tîi h¤n Abrikosov èi vîi c¡c h¤t l  Hc1g th¼ xo¡y tø thæng Abrikosov b­t ¦u th¥m nhªp v o h¤t. Theo [4], èi vîi tø tr÷íng v¾ mæ Hj(x,t) v  Hg(r,x,t), khi cho tø tr÷íng ngo i hi»u döng l¶n tîi 200 Oe ð 77 K, ta câ: dHj (x, t)/dx = ±Jcj (x, t) (2) ð ¥y: Jcj (x, t) = (αj (T)/µ(0)µeff )/(|Hj (x, t)| + H0j ) (3) v : dHg(r, x, t)/dr = ±Jc ...