Введение к работе
Изучение систем с пониженной размерностью является важным направлением в современной физике конденсированного состояния. В таких системах был обнаружен ряд новых явлений, связанных именно и их низкой размерностью. Одним из представителей таких систем (наряду с ВТСП) являются органические катион-радикальные соли. Мощные возможности современного органического синтеза позволяют сравнительно легко модифицировать кристаллическую структуру этих соединений, открывая тем самым возможность "конструирования" синтетических металлов.
Исследование динамики вихревой решетки в слоистых сверхпроводниках является одним из основных направлений в физике сверхпроводимости. В 2D анизотропных сверхпроводниках по мере увеличения параметра анизотропии y=S, /,х происходит изменение структуры вихрей Абрикосова от "циллиндрической" для у=1 к "блинчатой" (pan-cake) для у» 102. В последнем случае, вихрь Абрикосова как бы распадается на совокупность почти независимых двумерных вихрей, существующих в пределах проводящих слоев. При этом каждый сегмент пиннингуется независимо в пределах каждого проводящего слоя, занимая энергетически наиболее выгодное положение. А так как свойства вихревой решетки влияют на величину критического тока и энергию активации движения вихрей, то такие экспериментальные данные как полевые и температурные зависимости критического тока и скорость релаксации отражают не только гашшшг (то есть дефекты кристаллической структуры), но и свойства самой вихревой решетки. Учитывая отмеченную вьппе аналогию с ВТСП, исследование нижішх критических полей, полевых и температурных зависимостей критического тока, энергии активации движения вихрей в органических сверхпроводниках является актуальной задачей, важной для понимания природы сверхпроводимости и динамики вихревой решетки в KBa3ii-2D сверхпроводниках П-рода.
Основной целью данной работы было комплексное исследование сверхпроводящих свойств нового органического сверхпроводника к-
(ET)2Cu[N(CN)2]Clo.sBro.5 в критическом состоянии, сопоставление с другими сверхпроводниками семейства /г-(ЕТ)2Х и существующими моделями критического остояния. Для получения более полной картины крипа потока в сверхпроводниках лг-(ЕТ)2Х была исследована также релаксация критического тока в /^(ET^Cu^CS)^ к-(ET)2Cu[N(CN)2]Br. Для решения поставленных задач проводились измерения кривых намагничивания, температурных и временных зависимостей магнитного момента в различных режимах в широком диапазоне температур и магнитных полей. Измерения были выполнены на СКВИД-магнитометре. Результаты измерений использовались для получения температурных и полевых зависимостей критической плотности тока J (В,Т), температурных зависимостей нижнего критического поля Нс1(Т), зависимости энерпш активации U(B,T,J) движения вихрей Абрикосова от магнитного поля В, температуры Т и плотности тока J.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ заключается в том, что в ней впервые:
Проведено комплексное исследование сверхпроводящих свойств нового органического сверхпроводника at-(ET)2Cu[N(CN)2]C10 5Вг0 5 в широком диапазоне температур и полей для двух различных ориентации по отношению к магнитному полю. Получены температурные и полевые зависимости критической плотности тока, температурная зависимость нижнего критического поля Нс1(Т), зависимости энерпш активации движения вихрей Абрикосова от магнитного поля В, температуры Т и плотности тока J U(B,T,J) для исследованных сверхпроводников кт-(ЕТ)2Х. Установлено, что:
-
Температурные зависимости нижнего критического поля Hci(T) для органических сверхпроводников /r-OBT^CufNtCNJJClQ sBr0 5 к-(ET)2Cu(NCS)2 близки к линейным.
-
Температурные и полевые зависимости критической плотности тока органических сверхпроводников кт-(ЕТ)2Х могут быть описаны экспоненциальными функциями вида:
Jc(B,T)=Jc(O,O).exp(-B/[Bo0.exp(-m,)])-exp(-T/To).
Такой вид зависимости J (В,Т) может быть объяснен тем, что во-первых в органических сверхпроводниках тшнинг вихрей Абрикосова
осуществляется на точечных дефектах, и во-вторых сильным влиянием крипа потока на измеряемую величину критической плотности тока.
3. Полевые зависимости энергии активации движения абрикосовских
вихрей U(B) при Т=4.2 К близки к линейным для всех изученных
сверхпроводников jc-(ET)2X.
4. Сильная экспоненциальная зависимость критической плотности
тока от температуры J (Т) может быть полуколичественно связана с
наблюдаемой температурной зависимостью скорости релаксации
магнитного момента.
5. На зависимости энергии активации движения абрикосовских вихрей от плотности тока U(J) имеются два участка, которые могут
быть описаны зависимостями вида UocJ с //=0.11 и 0.5 для J