Введение к работе
Акту_альность_темыл История исследований по сверхпроводимости насчитывает уже более 80..чет. В 1900 г. Х.К.Оннессм Сил получен жидкий гелий. 3 годами позже была открыта сверхпроводимость ртути при Т нила 4.I5K. В 1913 установили сверхпроводимость свинца іфи 7.2К, а еще через 17 лет - сверхпроводимость ниобия при 9.2К. Позже, в IS54 г., установили сверхпроводимость соединения NbjSn (TQ=16K). Понимание природы сверхпроводимости базируется на микроскопической БКШ-теории, выдвинутой в 1957 ґ. Дж.ІЗарденом, Л.Купером и Дж.Р.Шрифїером. Эта теория дает условие образования связанных электронных пзр, которые. проводят ток, сверхпроводимости, и условие образования перепада энергии, который стабилизирует сверхпроводящее состояние. В 1966 была открыта сверхпроводимость в соединении Nb-Al-Ue при То=(20-2І)К, в 1971 - в Nb-Ga при То=20.3К, в 1973 - в Nb-jGe при' Т0=2Э.2К. В 1986 г. была открыта/ сверхпроводимость для соединения Ba-La-Cu-О о Т0=30-35К,.и в том же году было получено соединение YBagCajO^.
Целью ЕС8Х, кто работал в этой области, было увеличить значения и критической температуры, и критического тока.
Работа по достижении этой цели велась в двух направлениях. Первое направление заключалось в улучаений методов изготовления образцов, методов термообработки или в поиске ноеых соединений. Второе направление - подвергать образцы ' с наилучшими .характеристиками воздействии внешша факторов, таких, например, как ионизирующая радизция, статическое давление, микроскопические добавки, изменение диаметра частиц в случае порошкообразных сверхпроводников. Многие авторы работали в этом направлении. Исследуемые вещества подвергались одновременному . воздействию ультразвукового сжатия я статического давления, что улучшало шютностные характеристики и ток сверхпроводимости.
Многие авторы считают, что ионизирующая радиация разрушает' состояние сверхпроводимости или по крайней мере ухудшает значения критического тока J0 и критической температуры Т0. Однако, получены некоторые результаты, из которых можно сделать вывод об улучаений Je при облучении малыми т-доззми. По нашему мнению, вопрос о влиянии ионизирующей радиации, особенно 7-радаации, на параігетрн
сверхпроводимости, пока еще не выяснен. Так как в соединениях YBajjCu-jO.^ представлены ионы Cu1 + , Cu2+, Си3+ в различных валетных состояниях, мы вправе ожидать серьезных изменений в, содержании ионов разных валентностей после 7-(3-11Учения.
В случав очень низких доз эти изменения дают информацию об относительном количестве ионов различных валентностей. Подобная информация может быть очень полезна ' при подготовке образцов с лучшими характеристиками, и при объяснении характера сверхпроводимости в веществе, и при установлении необходимых условий для получения хороших сверхпроводников.
Параллельно выясняется, что изменение количества ионов меди различных валентностей после 7-0лУчею1Я мояно использовать как чувствительный индикатор для измерения 7-даз-
Конечно, метод ЭПР-спектроскопии является одним из лучших и точнейших исследования парамагнитных ионов. По удачному' стечению обстоятельств только ионы Си2+ и О1- дзот ЭПР-сигналы. Взаимосвязь сигналов от Си2+ и О1- позволяет получить больше информации о различных состояниях ионов меда и кислорода.
Исследованию перечисленных проблем и была посвящена настоящая
работа. Изучались сверхпроводящие характеристики образцов,
изготовленных с помощью ультразвукового и статического давления, из
порошка с различным диаметром частиц. Образцы подвергались
облучению 7-радиацией в широком диапазоне доз (0-Ю4 Мрад) и
изучались ЭПР-методом.^ *'
Ц&лью_настдящей_работы является исследование влияния 7-облучеішя на физические свойства иттриевой керамики в широком диапазоне доз.-
Научная_новизнЬ. В процессе исследований получены следующие результаты:
-
Метод вычисления дефицита кислорода С через ЗЛР-парзметрн при малых дозах.
-
Вычисление критической температуры Т0 как функция от б для 7.,8820130^ и для ЬаЗгС^Од^
-
Вычисление перепада энергии для поликрасталлического
-
Теоретическое объяснение электрической анизотропии в монокристаллах Y^BajCUjO^, LaSrCi^O^g .
-
Метод вычисления среднего магнитного момента для ионов меди в
Z.
YBa-керамике, позволяющий объяснить зависимость между критическим током и относительным содержанием ионов Си разных валентностей.
6. Уточнение зависимости между критическим током и спинами
магнитных моментов Cu2+, Си3+ и относительным их содержанием.
-
После 7-облучения в .течение 13 дней получено очень стабильное соединение, которое является чисто сверхпроводящим, так как при Т жидкого азота этот радикал не дает ЭПР-сигналов.
-
Наблюдалась линейная зависимость ширины ЭПР-сигналов от 7~ДОЗ до 1000 Мрад. Наклон прямой лаейло зависит от диаметра частиц при диаметрах от 5 до 55 ц.
-
Наблюдалась линейная зависимость между интенсивностью ЭПР-сигналов и 7-ДОЗОй до 10 Мрад. Наклон прямой зависит от а1'3 но формуле Гаусса. Линейная дозиметрическая область зависит от диаметра частиц d.
-
При очень больших дозах, 6000 Мрад, все параметры: интенсивность I, g-фактор, ширина линии дают широкий горб, который делится на 3 пикэ, что особенно резко проявляется при больших диаметрах. Это можно отнести за счет ослабления Си-0 связей и дефектов, связанных с кислородными позициями.
На^чная_и_Пактическая_значимость.
-
Исследовано влияние 7~облучения иттриовоЯ керамики при дозах 0-ІОООО Мрад методом электронного парамагнитного резонанса.
-
Получен ряд формул, которые очень хорошо объясняют свойства сверхпроводимости для УЙа и LaSr (Т0, J0, О, ЬЕ, анизотропия Р^/р,>-
3. YEa-керамики можно использовать как. у-ярзтетр через
ЭПР-измерения при больших и малых дозах.
АгтроОащя_р_аботы. результаты исследований по данной работе
докладывались на Всесоюзной конференции "Действие э/м полей , на
пластичность и прочность материалов" (Рига, Юрмала, 1990); на
Международной Конференции ALT-92 "Нетрадиционые и лазерные
технологии" (Зеленоград); на Научно-технической конференции МИХМ
(1993); на семинаре в Институте общей физики РАН (1993) г.; на
семинаре кафздры физики МИХМ (1993 г.). .
Публикации. По результатам диссертации опубликованы 4 статьи, 2 тезиса докладов, 2 доклада.
Структура.работы. Работы состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 163 наименований. Общий объем диссертации составляет 186 страниц, Еключая oz рисунков.
