Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Izotermiczny efekt magnetokaloryczny w monokrysztale YBa 2 Cu 3 O 7-d Tomasz Plackowski, Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN we Wrocławiu.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Izotermiczny efekt magnetokaloryczny w monokrysztale YBa 2 Cu 3 O 7-d Tomasz Plackowski, Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN we Wrocławiu."— Zapis prezentacji:

1 Izotermiczny efekt magnetokaloryczny w monokrysztale YBa 2 Cu 3 O 7-d Tomasz Plackowski, Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN we Wrocławiu Współpraca: grupa prof. A.Junod z Uniwersytetu w Genewie

2 Plan 1.metoda pomiarowa i definicja M T - izotermicznego współczynnika magnetokalorycznego 2.składowa nieodwracalna 3.składowa odwracalna 4.wyniki M T dla monokryształu YBa 2 Cu 3 O 7-d : a) ciepło utajone b) skalowanie

3 pomiary kalorymetryczne z miernikiem przepływu ciepła przy B = const: ciepło właściwe, C B przy T = const: izotermiczny efekt magnetokaloryczny, M T miernik przepływu ciepła z zamontowanym monokryształem nadprzewodnika YBa 2 Cu 3 O 7 próbka blok Cu T s termometr ekran T s T b UpUp jqjq TbTb B B – pole magnetyczne, T s – temperatura próbka, T b – temperatura bloku j Q – strumień ciepła, U P – napięcie na mierniku, A – czułość miernika miernik strumienia ciepła T.Plackowski et al., Rev. Sci. Instrum. 73 (2002) 2755.

4 Nieodwracalny efekt magnetokaloryczny w nadprzewodnikach II-rodzaju: model x B dx dB a =dB BaBa dB B a +dB a D kierunek ruchu worteksów model stanu krytycznego Beana: T.Plackowski, Phys. Rev. B 72, (2005) B dx dB a =dB BaBa dB B a +dB a x D B = 0 vortex movement direction D pen siła tarcia: wydzielone ciepło: penetracja początkowa penetracja pełna

5 Nieodwracalny efekt magnetokaloryczny w nadprzewodnikach II-rodzaju: rezultat porównanie nieodwracalnego zachowania magnetyzacji (M) i efektu magnetokalorycznego (M T ): różnice tylko przy penetracji nierównomiernej przy pełnej i równomiernej penetracji próbki przez strumień magnetyczny nieodwracalność magnetokaloryczna jest miarą prądu krytycznego J c

6 Nieodwracalny efekt magnetokaloryczny w nadprzewodnikach - przykład polikrystalicznego YBa 2 Cu 3 O 7-d (a)d = 0.17 – próbka słabo domieszkowana (b)d = 0.07 – próbka optymalnie domieszkowana (c)d = 0.02 – próbka silnie domieszkowana uniwersalne nachylenie zależne tylko od przenikalności magnetycznej próżni

7 Odwracalny i nieodwracalny efekt magnetokaloryczny w nadprzewodnikach - przykład monokryształu NdBa 2 Cu 3 O 7-d (T c = 95.5 K) tuż poniżej T c – zakres odwracalny: zachowanie podobne do ciepła właść. daleko od T c – zakres nieodwracalny: zachowanie podobne do magnetyzacji T.Plackowski et al., J.Phys.: Cond. Matter, in press (2005)

8 Monokryształ NdBa 2 Cu 3 O 7-d : diagram fazowy skala kolorów – wartości prądu krytycznego skala szarości – fluktuacje nadprzewodzącego parametru porządku Diagram fazowy B-T dla monokryształu nadprzewodnika NdBa 2 Cu 3 O 7 Izotermiczny współczynnik magnetokaloryczny w funkcji pola – anomalie związane z topnieniem sieci wirów pola magnetycznego M- magnetyzacja, T m – linia topnienia worteksów, T irr – linia nieodwracalności

9 Wysokiej jakości monokryształ YBa 2 Cu 3 O 7-d : magnetyzacja i ciepło właściwe topnienie sieci worteksów w C p dominuje składowa sieciowa

10 Monokryształ YBa 2 Cu 3 O 7-d : M T tuż poniżej T c = 88.5 K (do 82 K) pojawia się pik związany z topnieniem sieci worteksów

11 Monokryształ YBa 2 Cu 3 O 7-d : M T poniżej 82 K topnienie sieci worteksów

12 Ciepło utajone L Zależność ciepła utajonego L przemiany fazowej sieci wirów od pola magnetycznego współrzędne dolnego punktu krytycznego

13 Diagram fazowy B-T dla wysokiej jakości monokryształu YBa 2 Cu 3 O 7-d nadprzewodniki należą do klasy uniwersalności 3D – XY, zatem wykładnik krytyczny dla długości koherencji: = B m =B 0 (1-T/T c ) 2 B 0 = 139 T linia topnienia jest określona przez fluktuacje nadprzewodzącego parametru porządku ?

14 Izotermiczny współczynnik magnetokaloryczny M T dla prostego ferromagnetyka UCuP 2 T < T C = 74.5 K T > T C = 74.5 K Izotermiczny współczynnik magnetokaloryczny poniżej (a) i powyżej (b) punktu Curie Ciepło właściwe w funkcji temperatury Osobliwość związana z przejściem ciągłym typu krytycznego w T c = 74.5 K

15 Zastosowanie teorii skalowania do izotermicznego współczynnika magnetokalorycznego na przykładzie prostego ferromagnetyka: UCuP 2 M T w pobliżu punktu Curie – wykres log-logFunkcja skalująca dla M T dla modelu Isinga 3D Class MFA0.333 (1/3) 2d Ising ( n = 1)0.467 (7/15) 3d SAW (n = 0) d Ising (n = 1) d XY (n = 2) d Heisenberg (n = 3)0.364 Wartości wykładnika krytycznego dla M T dla różnych klas uniwersalności

16 skalowanie M T bliskie wartości dla MFA linia prosta ! nie da się znaleźć funkcji skalującej

17 Konkluzje i pytania 1.metoda pomiarów M T wydaje się być pożyteczna dla nadprzewodników: pozwala badać termodynamikę odwracalną i jednocześnie zjawiska nieodwracalne związane z jakością kryształu (czyli ilością defektów) 2.udało się z duża dokładnością wyznaczyć zależność ciepła utajonego od temperatury i pola oraz położenie dolnego punktu krytycznego 3.zaobserwowano bardzo ostre pojawienie się nieodwracalności na linii pomiędzy dolnym punktem krytycznym a T c (? nr 1) 4.problem ze skalowaniem zależności M T (B) w fazie cieczy worteksów (? nr 2) – czy rzeczywiście mamy tu fluktuacje klasy 3D-XY ? 5.mimo niejasności widać, że fluktuacje nadprzewodzącego parametru porządku i porządek w sieci worteksów są wzajemnie zależne


Pobierz ppt "Izotermiczny efekt magnetokaloryczny w monokrysztale YBa 2 Cu 3 O 7-d Tomasz Plackowski, Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN we Wrocławiu."

Podobne prezentacje


Reklamy Google