Сверхпроводящий критический ток в наноламинате Cu-Nb

摘要

Приведены результаты измерения плотности критического сверхпроводящего тока в нано-ламинате Cu-Nb в состоянии после прокатки и отжигов при 400, 600 и 1000 °С. Измерения проводили при температуре 4,2 К во внешнем магнитном поле 0,25-0,98 Тл при двух ори-ентациях поля относительно плоскости наноламината: перпендикулярно плоскости нано-ламината и параллельно ей и перпендикулярно направлению тока. В первом случае вихри Абрикосова были перпендикулярны слоям ниобия и центрами пининга были дислокации, границы зерен и дисперсные частицы меди в ниобии, во втором случае к ним добавлялись межфазные границы между слоями меди и ниобия. Показано, что межслойные межфазные границы в наноламинате Cu-Nb являются эффективными центрами пининга в сверхпроводящем состоянии ниобиевых слоев. При толщине слоев меди и ниобия в наноламинате 10,7 нм (деформированное состояние) при величине внешнего поля 0,5 Тл плотность критического тока за счет пининга на межслойных границах увеличивается более, чем на два порядка величины. При увеличении толщины слоев ниобия и, соответственно, при увеличении расстояния между слоями меди, эффективность пининга на межфазных границах уменьшается. Но даже после нарушения слоистости наноламината, когда структура его ниобиевой составляющей состоит из относительно плоских зерен высотой 200-400 нм и диаметром 1500 нм, пининг на межфазных границах позволяет увеличить критическую плотность тока почти на порядок величины. Критическая плотность сверхпроводящего тока наноламината после отжига при 1000 °С достигает величины 50000 А/см~2.