Манипуляция магнитными вихрями в сверхпроводнике

03.10.2014 Hi-tech

Достаточно сильное магнитное поле попадает в сверхпроводник в виде так называемых магнитных вихрей, любой из которых несет на себе один квант магнитного потока. Вне области, занимаемой вихрями, сверхпроводимость сохраняется, но при пропускании через пример электрического тока вихри смогут прийти в перемещение, что приведет к диссипации энергии и к появлению конечного сопротивления.

Достаточно сильное магнитное поле попадает в сверхпроводник в виде так называемых магнитных вихрей, любой из которых несет на себе один квант магнитного потока. Вне области, занимаемой вихрями, сверхпроводимость сохраняется, но при пропускании через пример электрического тока вихри смогут прийти в перемещение, что приведет к диссипации энергии и к появлению конечного сопротивления.

При практическом применении сверхпроводников с этим борются, к примеру, создавая в сверхпроводнике неестественные центры пиннинга, на которых вихри закрепляются и остаются неподвижными кроме того в присутствии тока. Изучение динамики магнитных вихрей воображает, так, громадный интерес.Манипуляция магнитными вихрями в сверхпроводнике Не смотря на то, что поведение вихревой решетки (и вихревого стекла и вихревой жидкости) как целого изучалось весьма подробно, экспериментальные информацию о динамике отдельных вихрей фактически отсутствуют.

Рис.1. Применение магнитного силового микроскопа для наблюдения за отдельными магнитными вихрями в сверхпроводнике (a) и манипуляции ими (b, c)

В статье [1] несколько физиков из америки, Канады и Израиля сказала о разработке методики наблюдения за отдельными магнитными вихрями с применением магнитного силового микроскопа (МСМ). В то время, когда острая игла МСМ приближается к поверхности сверхпроводника, на нее действует сила со стороны выходящего на эту поверхность магнитного вихря (рис. 1a).

Измеряя отклонение иглы при сканировании на протяжении поверхности, возможно взять изображение “среза” вихревой совокупности.

Потому, что игла, со своей стороны, также действует на вихрь, то удается “зацепить” один-единственный вихрь и или оторвать его от центра пиннинга, к которому он прикреплен (выяснив наряду с этим силу пиннинга), или “протащить” его по примеру, измеряя попутно сотрудничество вихря с потенциалом недостатков (рис. 1b), или кроме того “намотать” один вихрь на другой (рис. 1c).

Для опыта в [1] был использован недвойникованный монокристалл ВТСП YBa2Cu3O6.991. Найдена, например, значительная анизотропия силы пиннинга. Анализ продемонстрировал, что это возможно связано с образованием удлиненных кластеров из ? 10 кислородных вакансий на протяжении цепочек Cu-O.

В будущем новую методику предполагается применять, а также, для изучения микроскопического механизма пиннинга. Более того, она может оказать помощь и при выяснении механизма высокотемпературной сверхпроводимости. К примеру, измеряя силу, нужную для перетаскивания вихря через пример, возможно постараться выяснить, движется ли данный вихрь по ”cтрайповой”, “шахматной” либо флуктуирующей зарядово-упорядоченной структуре.

Помимо этого, стоит поразмыслить о разработке нового типа логических устройств, в которых данные будут переносить магнитные вихри (“флакстроника”). Нельзя исключать кроме этого, что посредством вихрей удастся руководить отдельными поясницами в спинтронных либо квантовых информационных устройствах.

Л. Опенов

  • 1. O.M.Auslaender et al., Nature Phys. 5, 35 (2009)

Случайные записи:

Российские сверхпроводники пошли на рекорд


Похожие статьи, которые вам понравятся: