Статья
Влияние ионного облучения O+ на магнитные свойства сверхпроводящих композитов диборида магния
С. В. Веселова
Институт физики, Казанский (Приволжский) Федеральный Университет, Кремлевская, 16а, 420008, Казань, Россия
Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ, Каширское шоссе, 31, 115409, Москва, Россия
П. А. Федин
НИЦ «Курчатовский институт», пл. Академика Курчатова, 1, 123182, Москва, Россия
И. В. Янилкин
Институт физики, Казанский (Приволжский) Федеральный Университет, Кремлевская, 16а, 420008, Казань, Россия
М. А. Черосов
Институт физики, Казанский (Приволжский) Федеральный Университет, Кремлевская, 16а, 420008, Казань, Россия
А. И. Гумаров
Институт физики, Казанский (Приволжский) Федеральный Университет, Кремлевская, 16а, 420008, Казань, Россия
Д. С. Увин
Институт физики, Казанский (Приволжский) Федеральный Университет, Кремлевская, 16а, 420008, Казань, Россия
Д. Н. Селезнев
НИЦ «Курчатовский институт», пл. Академика Курчатова, 1, 123182, Москва, Россия
Т. В. Кулевой
НИЦ «Курчатовский институт», пл. Академика Курчатова, 1, 123182, Москва, Россия
Р. Г. Батулин
Институт физики, Казанский (Приволжский) Федеральный Университет, Кремлевская, 16а, 420008, Казань, Россия
e-mail: tokamak@yandex.ru
УДК 538.945
Аннотация
Представлены результаты исследования влияния ионного облучения (ионами O+ E = 20 кэВ) в режимах создания радиационных дефектов на критическую температуру и ток высокотемпературных сверхпроводящих композитов диборида магния MgB2. Проведен анализ, как интегрального критического тока, полученного из измерений суммарной намагниченности образцов, так и определение критической температуры из данных вибрационной магнитометрии. Показано, что при флюенсе ионов 1·1013 ион/см2 наблюдается повышение критического тока Jc в 3.5 раза в режиме создания радиационных дефектов, тогда как при флюенсе 1·1014 ион/см2 наблюдается небольшое падение Jc и отсутствие мейсснеровской фазы в объеме сверхпроводника по данным вибрационной магнитометрии. Полученные результаты указывают на значительную роль дополнительных центров пиннинга для вихрей магнитного поля при облучении небольшими дозами ионов O+ и являются важными для разработки методов повышения критического тока в сверхпроводящих композитах диборида магния.
Ключевые слова: диборид магния; высокотемпературный сверхпроводник; облучение; радиационные дефекты; критический ток; намагниченность.
Литература
[1] J. Nagamatsu, N. Nakagawa, T. Muranaka, Y. Zenitani, J. Akimitsu, Nature 410, 63 (2001). DOI: 10.1038/35065039
[2] S. Y. Xu, Q. Li, E. Wertz, Y. F. Hu, A. V. Pogrebnyakov, X. H. Zeng, X. X. Xi, J. M. Redwing, Physical Review B 68, 224501 (2003). DOI: 10.1103/PhysRevB.68.224501
[3] T. Iwanaka, T. Kusunoki, H. Kotaki, M. Kodama, H. Tanaka, A. Matsumoto, S. Horii, I. Kawayama, T. Doi, Japanese Journal of Applied Physics 60, 123004 (2021). DOI: 10.35848/1347-4065/ac38fa
[4] T. Kusunoki, H. Yamamoto, M. Kodama, H. Kotaki, H. Tanaka, G. Nishijima, S. Horii, T. Doi, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 27, 1 (2016). DOI: 10.1109/TASC.2016.2642049
[5] I. V. Yanilkin, A. I. Gumarov, I. A. Rudnev, L. R. Fatikhova, A. G. Kiiamov, A. E. Denisov, S. A. Khokhorin, D. A. Tayurskii, R. G. Batulin, Superconductor Science and Technology 37, 085015 (2024). DOI: 10.1088/1361-6668/ad5c09
[6] T. Le, H. H. Pham, N. T. Nghia, N. H. Nam, T. Miyanaga, D. H. Tran, W.-N. Kang, Ceramics International 49, 2715 (2023). DOI: 10.1016/j.ceramint.2022.09.252
[7] D. T. Tran, T. Le, H. G. Lee, T. Park, N. T. Nghia, B. T. Hoa, D. H. Tran, W. N. Kang, J. Hwang, Current Applied Physics 66, 30 (2024). DOI: 10.1016/j.cap.2024.06.011
[8] D. T. Tran, T. Le, Y.-S. Seo, D. H. Tran, T. Park, S.-G. Jung, T. Miyanaga, C. Kim, S. Yeo, W. N. Kang, J. Hwang, Journal of Alloys and Compounds 968, 172144 (2023). DOI: 10.1016/j.jallcom.2023.172144
[9] A. Moroz, I. Rudnev, V. Kashurnikov, S. Khokhorin, R. Batulin , Journal of Superconductivity and Novel Magnetism. 36, 1335 (2023). DOI: 10.1007/s10948-023-06588-3
[10] D. Pham, S.-G. Jung, D. H. Tran, T. Park, W. N. Kang, Journal of Applied Physics 125, 023904 (2019). DOI: 10.1063/1.5061772
[11] S. G. Jung, S.-K. Son, D. Pham, W. C. Lim, J. Song, W. N. Kang, T. Park, Progress in Superconductivity and Cryogenics 21, 13 (2019). DOI: 10.9714/PSAC.2019.21.3.013
[12] S. G. Jung, D. Pham, J. M. Lee, Y. Han, W. N. Kang, T. Park, Current Applied Physics 22, 14 (2021). DOI: 10.1016/j.cap.2020.11.008
[13] L. Liu, J. M. Lee, Y. Han, J. Song, C. Kim, J. Suk, W. N. Kang, J. Liu, S. G. Jung, T. Park, Chinese Physics B 32, 127402 (2023). DOI: 10.1088/1674-1056/acf5d3
[14] Д.Н. Селезнев, А.Б. Зарубин, Н.Н. Виноградский, К.Е. Прянишников, Т.В. Кулевой, Ядерная физика и инжиниринг 15, 372 (2024). DOI: 10.56304/S2079562923030302
[15] ЦКП КАМИКС. Официальный сайт // kamiks.itep.ru, 2025. URL: http://kamiks.itep.ru/
[16] R.G. Batulin, M.A. Cherosov, A.G. Kiiamov, I.A. Rudnev, S.A Khokhorin, D.S. Uvin, A.M. Rogov, D.A. Tayurskii, Cryogenics 137, 103776 (2024). DOI: 10.1016/j.cryogenics.2023.103776
[17] Handbook of Superconducting Materials / Ed. by D.A. Cardwell, D.S. Ginley. – Boca Raton: IOP Publishing Ltd., 2003.
[18] A. Moroz, I. Rudnev, A. Stepanenko, A. Maksimova, V. Kashurnikov, Journal of Superconductivity and Novel Magnetism 37, 339 (2024). DOI: 10.1007/s10948-024-06693-x
[19] D.A. Abin, I.A. Rudnev, A.S. Starikovskii, S.V. Pokrovskii, S.V. Veselova, M.A. Osipov, R.G. Batulin, A.G. Kiiamov, P.A. Fedin, K.E. Pryanishnikov, T.V. Kulevoy, Physics of Atomic Nuclei 86, 1985 (2023). DOI: 10.1134/S1063778823090016
[20] I.A. Rudnev, A.I. Podlivaev, D.A. Abin, S.V. Pokrovskii, A.S. Starikovskii, R.G. Batulin, P.A. Fedin, K.E. Prianishnikov, T.V. Kulevoy, Physics of the Solid State 65, 379 (2023). DOI: 10.21883/PSS.2023.03.55577.540
[21] I. Rudnev, D. Abin, S. Pokrovskii, I. Anishchenko, A. Starikovskii, M. Osipov, T. Kulevoy, P. Fedin, K. Pryanishnikov, R. Batulin, A. Kiiamov, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 32, 1 (2022). DOI: 10.1109/TASC.2022.3164629