Взаимодействие вихря Абрикосова с границами гранул вблизи Hс₁. I. Потенциальные барьеры в поликристаллических ВТСП

Abstract

Исследованы эффекты взаимодействия вихря Абрикосова с границами гранул в рамках модели, в которой вихрь, зерно и границы зерен трактуются на единой основе. Найдено точное решение для вихревой ламинарной модели. Предсказаны новые типы потенциальных барьеров для вхождения вихря в сверхпроводящий поликристалл. Подобно традиционному барьеру Бина—Ливингстона, в этих материалах величина «краевого» барьера зависит от величины внешнего поля и дополнительно от характерного размера зерна, интенсивности связи между зернами и анизотропии, а также от степени «зеркальности» материала в случае супермелкозернистых сверхпроводящих материлов.

Досліджено ефекти взаємодії вихору Абрікосова з границями гранул у рамках моделі, в якій вихор, зерно та границі зерен трактуються на єдиній основі. Знайдено точне рішення для вихрової ламінарної моделі. Завбачено нові типи потенційних бар’єрів для входження вихору у надпровідний полікристал. Подібно традиційному бар’єрові Біна—Лівингстона у цих матер іалах величина «крайового» бар’єра залежить від величини зовнішнього поля та додатково від характерного розміру зерна, інтенсивності зв’язку між зернами й анізотропії, а також від ступеню «дзеркальності» матеріалу у разі супердрібнозернистих надпровідних матеріалів.

The interaction between Abrikosov vortex and grain boundaries are investigated using a model in which the vortex, grain, and grain boundaries are treated on the same basis. An exact solution for the vortex-laminar model is found. New edge barriers for Abrikosov vortex penetration into a polycrystalline superconductor are predicted. In such materials, the edge barrier is dependent on external field like the traditional Bean—Livingston surface barrier. Besides, it also depends on anisotropy ratio, grain-coupling strength, grain size and the «smooth surface» of materials in the case fine-grained superconducting materials.