Low Temperature Physics: 46, 331 (2020); https://doi.org/10.1063/10.0000863
Физика Низких Температур: Том 46, Выпуск 4 (Апрель 2020), c. 402-409    ( к оглавлению , назад )

Angular magnetic-field dependence of vortex matching in pinning lattices fabricated by focused or masked helium ion beam irradiation of superconducting YBa2Cu3O7–δ thin films

B. Aichner1, K.L. Mletschnig1, B. Müller2, M. Karrer2, M. Dosmailov3,4, J.D. Pedarnig3, R. Kleiner2, D. Koelle2, and W. Lang1

1University of Vienna, Faculty of Physics, Electronic Properties of Materials, Boltzmanngasse 5, A-1090 Wien, Austria
E-mail: wolfgang.lang@univie.ac.at

2Physikalisches Institut and Center for Quantum Science (CQ) in LISA+, Universität Tübingen, Auf der Morgenstelle 14, D-72076 Tübingen, Germany

3Johannes-Kepler-University Linz, Institute of Applied Physics, Altenbergerstrasse 69, A-4040 Linz, Austria

4Al-Farabi Kazakh National University, Almaty, Kazakhstan

Received November 25, 2019, published online February 28, 2020

Анотація

Досліджено кутову залежність магнітопольових ефектів пропорційності вихорів в тонких плівках купратних YBa2Cu3O7–δ (YBCO) зі штучним ландшафтом пінінгу. Стовпці точкових дефектів отримано двома різними методами іонного опромінення: або скануванням сфокусованого іонного пучка з енергією 30 кеВ в гелієво-іонному мікроскопі, або з використанням широкого He пучка з енергією 75 кеВ як іонного імплантера через трафаретну маску. Моделювання взаємодій «іон–мішень» та результивних каскадів зіткнень показує, що за допомогою обох методів можуть бути створені квадратні масиви стовпців дефектів з проміжками між ними менш ніж 1 мкм. Стовпці складаються з щільних точкових кластерів з дефектами, які є центрами пінінгу для вихорів Абрикосова. Це підтверджується шляхом спостереження піків критичного струму та мінімумів опору магнітного потоку в залежності від магнітного поля у збіжних полях. У похилих магнітних полях збіжні ознаки визначаються виключно компонентою магнітного поля, яка паралельна осі стовпчика точкового дефекту, що підтверджує гіпотезу про проникнення магнітного потоку тільки уздовж дефектних стовпців. Продемонстровано, що останні домінують в ландшафті пінінгу, всупереч сильному внутрішньому пінінгу в тонких плівках YBCO.

Ключові слова: надпровідники, тонкі плівки YBCO, іонне опромінення, вихровий пінінг, вихрова співмірність, кутова залежність.