Возможный след динамической массы вихря в ErNi2B2C

Возможный след динамической массы
вихря в ErNi2B2C
В.Д.Филь(1), И.А.Билыч(1), К.Р.Жеков(1), Г.А.Звягина(1), Д.В.Филь(2),S.I.Lee(3)
1.ФТИНТ НАН Украины пр. Ленина, 47, г. Харьков, 61103, E-mail:
fil@ilt.kharkov.ua
2. Институт монокристаллов НАН Украины пр. Ленина, 60, г. Харьков,
61101,Украина
3. National Creative Research Initiative Center for Superconductivity and Department
of Physics, Pohang University of Science and Technology, Pohang 790-784, Republic
of Korea
Методом акустоэлектрической трансформации изучена динамика
вихрей в борокарбиде эрбия.
Схема эксперимента
Система уравнений (на единицу объёма)
(смешанное состояние в пренебрежении нормальной компонентой)
d 2 E 4 i

j
2
2
dz
c
i
j   s (E  u ST 
 wB )
c
1
 jB   (i   L )(u  w )  i M
c
  ||
M̂  
  
 
 || 

B 
ˆ (u  w )
(
u

w
)
  2M


| B |

η- вязкость, α и α – параметры Лабуша и Магнуса соотв.,
L
M
u -смещение в упругой волне, w-смещение вихревой решётки ,
В-индукция в образце, σs-ac проводимость сверхпроводника,q-волновое
число
u -инерционное поле Стюарта-Толмена (u ST  m  2u)
ST
e
Излучаемое поле
E x  E x  u ST
E y  u ind
2
km



k m2
q 2  k m2
4 (i  L  2  || )
B2
BH C 2 0
c

 4 q 2

2
2
q  km  q 2  k 2
m

k m2
2
; M
eH C 2

mc
u ind


2
 (i M     )
u ind
2
2
B


i
 Bu
c
Эволюция поля Стюарта-Толмена в ErNi2B2C
1.00
arg(uST),deg
10
0.95
5
|uST(T)/uST(TC)|
2
E ST
k
 2
2
u0
k q
В нормальной фазе
k 
2
4 i 0
0.90
0
0
5
10
15
c2
20
T,K
В сверхпроводнике
k
2
2
  L , поэтому
E ST
1
u0
Фазовый угол поля E || u в ErNi B C
2 2
Re(Ex/uST), Im(Ex/uST)
Из измеренных величин вычитается поле ST (с
линейной экстраполяцией по магнитному
Re
полю) и рассчитывается фазовый угол поля Ex
Im
(красная линия). Чёрная линия – предельно
возможное изменение фазового угла в
пренебрежении пиннингом, массой вихрей и
изменением вязкости по Бардину-Стефену.
H,T
40
Отклонение наблюдаемой
зависимости в сторону меньших
20
H
величин вплоть до перехода в
0
область отрицательных значений
означает, что, в Ex имеется
T=8K
-20
дополнительный отрицательный
-40
0
1
2
фазовый сдвиг, связанный с
H,T
   n  B 0
вкладомнедиагональной
||
компоненты
массы.
По Копнину
Этот вклад ортогонален
к вкладу
силы Магнуса
и соотносится
с ним ,
1
имеет вид:
как  0 /  0
(ω0 ~ eHона
C2/mc)
1
0
-1
-2
-3
arg(Ex),deg
-4
0
1
2
3
c2
Эволюция фазового угла с температурой в ErNi2B2C
40
40
40
12K
0
9K
0
0
1
0
1
H,T
2
T=8K
0
1
H,T
60
150
40
40
6.75K
0
20
6K
0
1.7K
arg(Ex),deg
20
arg(Ex),deg
arg(Ex),deg
40
20
5K
0
100
50
-20
-20
-20
-40
2
H,T
60
arg(Ex),deg
0
-40
-40
2
Hc2
-20
-20
-20
-40
20
arg(Ex),deg
arg(Ex),deg
arg(Ex),deg
20
20
0
1
H,T
2
0
0
1
H,T
2
-40
0
1
2
H,T
0
1
2
H,T
3
Эволюция фазового угла с температурой в
Y0.95Tb0.05 Ni2B2C
80
80
60
arg(Ex),deg
arg(Ex),deg
60
11K
40
20
0
40
8K
20
0
0
1
2
H,T
0
1
2
H,T
3