Введение к работе
Актуальность работы. Построение теории формы линии магнитного резонанса, наряду с вычислением ширины линии и резонансного поля, является одной из главных задач теоретического изучения этого явления. Обнаружение резонансного поглощения энергии ядерными спинами (в случае ЯМР) [1] и локализованными спинами парамагнитных примесей (в ЭПР) в сверхпроводниках второго рода [2] позволило включить в круг физических методов исследования сверхпроводящего состояния и методы ЯМР и ЭПР. С тех пор, несмотря на экспериментальные трудности, связанные со специфичностью сверхпроводящего' состояния , целый ряд экспериментов по ЯМР и ЭПР был успешно осуществлен в различных лабораториях мира. Резонансный метод позволяет получать всю перечисленную информацию о спиновых состояниях и различных взаимодействиях в системе парамагнитных примесей и электронов проводимости непосредственно в сверхпроводящей фазе. Кроме того, метод ЭПР дает возможность прослеживать динамику спиновых состояний в сверхпроводниках, измерять величину и характер косвенного обменного взаимодействия, что имеет большое значение для исследования проблемы сосуществования магнитного упорядочения и сверхпроводимости. Так как постоянное магнитное поле проникает в сверхпроводник второго рода, образуя упорядоченную вихревую структуру с периодически распределенными в пространстве параметром торядка и магнитной индукцией , то по изменениям в спектре, зкажем, ЭПР по сравнению с нормальными металлами можно судить о степени упорядоченности и типе вихревой решетки .
Теоретически распределение локального магнитного поля в ролще изотропного сверхпроводника второго рода исследовалось в заботе [31, а в толще анизотропного сверхпроводника в работах !4,5]. В работах [4,5] рассматривался случай произвольного направления внешнего магнитного поля относительно "оси симметрии сристалла. Помимо очевидного значения для визуализации сложной :артины Еихревого поля в реальном пространстве, решение этой іада'чи существенно для интерпретации формы линии магнитного іезонанса, в частности ЯМР, ЭПР, экспериментов по рассеянии ;ейтронов и т.д..
Однако для исследования распределения локального магнит-ого поля методами ЭПР с помощью пробы на поверхности образца,
4 методом мюонного спинового резонанса и во многих других случаях возникает вопрос о зависимости этого распределения от расстояния до поверхности сверхпроводника.
Исследованию тонких пленок высокотемпературных сверхпроводников в настоящее время уделяется пристальное внимание во всем мире. Этот интерес в первую очередь обусловлен возможностью применения высокотемпературных сверхпроводящих пленок в микроэлектронике. Кроме того, по ряду параметров пленки превосходят даже монокрлсталлические образцы высокотемпературных сверхпроводников, например, критический ток j у хороших пленок при температуре жидкого азота составляет г Ю а/см , что на порядок выше, чем в монокристаллах. Все это обуславливает актуальность настоящей работы и стимулирует дальнейшие экспериментальные и теоретические исследования в этой области. Поэтому главной целью настоящей диссертации является исследование распределения локального магнитного поля в зависимости от расстояния до поверхности сверхпроводника второго рода и анализ формы линии магнитного резонанса приповерхностной области.
Целью работы является исследование распределения локального магнитного поля в зависимости от расстояния до поверхности сверхпроводника второго рода и анализ формы линии магнитнВго резонанса в приповерхностной области.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующих оригинальных результатах:
найдено распределение магнитного поля в зависимости от расстояния до поверхности массивного анизотропного сверхпроводника;
определены аналитические выражения для Фурье-компонент поля в тонкой сверхпроводящей анизотропной пластине и вне ее.
получены пространственное распределение продольной компоненты магнитного поля и контурные карты распределения поля в элементарной ячейке вихревой решетки на поверхности массивного анизотропного сверхпроводника.
исследовано среднеквадратичное отклонение поля в зависимости от расстояния до поверхностей массивного сверхпроводника и тонкой- анизотропной сверхпроводящей пластины.
получены формы линии магнитного резонанса в зависимости от расстояния до поверхностей массивного анизотропного сверхпроводника и, тонкой сверхпроводящей пластины.
Научная и практическая ценность состоит в том, что полученные в диссертационной работе результаты важны для понимания характера проникновения магнитного поля, а также для корректного учета влияния формы образці на магнитные свойства и могут быть применены для интерпретации экспериментальных результатов по ЭПР с помощью пробы на поверхности образца, ЯМР и fi*SR.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на семинарах кафедры теоретической физики Казанского государственного университета (КГУ, г.Казань), на симпозиуме "Магнитный резонанс-91", посвященном 80-летию С.А. Альтшулера (Казань, 1991) и ла XXIX совещании по физике низких температур (Казань, 1992), на XXVI конгрессе АМПЕР по магнитному резонансу (Афины, 1992).
Структура и обьем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 102 наименований. Работа содержит 154 страницы машинописного текста, в том числе 38 рисунков.
