Investigation of Density and Velocity of Abrikosov Vortices in YBa2Cu3O7–x Superconducting Thin Films with a Laser-Written Channel for Easy Vortex Motion

Abstract

The 0.3-mm-thick, 50-mm-wide and 100-mm-long YBa2Cu3O7-x superconducting bridges with a laser-written, single, Π-shaped channel have been investigated by means of electronic transport measurements at temperatures below the onset of the bridge's superconducting transition temperature. Our results demonstrate that the coherent vortex motion confined in the P-shaped channel can be used for determination of both the density and velocity of Abrikosov magnetic vortices in the channel. The coherent motion of Abrikosov vortices expresses itself as Josephson-like voltage steps, observed on the current-voltage characteristics of our microbridges, measured at zero external magnetic field, in a limited range of temperatures and bias currents. The steps' amplitude corresponds to the entrance of an additional vortex-antivortex pair into the channel's area and change in the vortex velocity. This amplitude also affects the increase of the Lorentz force for energy dissipative drift of the magnetic flux in the channel, but it does not increase, however, with the increase of the biasing current. We present and discuss the results of experimentally measured and calculated energy dissipation, which originated from variations in the vortex density and velocity when the vortices are moving along the channel of the superconducting bridge.http://dx.doi.org/10.5755/j01.ms.17.2.489

INVESTIGATION INTO SUPERCONDUCTING Y-BA-CU-O FILMS CONTAINING REGIONS OF WEAK SUPERCONDUCTIVITY AND BIASED AT I >> IC / STIPRIOS I >> IC ELEKTROS SROVĖS TANKIO PASISKIRSTYMAS PLONUOSE Y-BA-CU-O SLUOKSNIUOSE, TURINČIUOSE SILPNOJO SUPERLAIDUMO SRITIS

“…Kiekvienas laiptelis voltamperinėje charakteristikoje susijęs su energijos nuostoliais, reikalingais papildomos sūkurio / antisūkurio poros kondensacijai superlaidžiajame sūkurių kanale (Steponavičienė et al 2009). Tačiau laiptuotą voltamperinę charakteristiką formuoja ne tik papildomos sūkurių poros atsiradimas, bet ir sūkurių judėjimas sūkurių kanalu.…”

Coherent Vortex Motion in Yba2cu3o7-Z Superconducting Thin Films Containing Π-Shaped Channel for Easy Vortex Motion Biased at I ~ Ic / Magnetinių Sūkurių Koherentinio Judėjimo Yba2cu3o7-X Superlaidžiuosiuose Plonuosiuose Sluoksniuose Su Lazeriu Suformuotu

“…Todėl, superlaidininku tekant srovei, sūkurių kanalo srityje pirmiausia ir atsiranda Abrikosovo magnetiniai sūkuriai, o srovei viršijus I c vertę, sūkuriai joje pradeda judėti. Sūkurių judėjimas pasireiškia energijos nuostoliais voltamperinėse charakteristikose, atspindėtais elektrinės įtampos, proporcingos sūkurių skaičiui ir jų tankiui (Steponavičienė et al 2009(Steponavičienė et al , 2011.…”

“…Sūkurių judėjimo nulemti energijos nuostoliai eksperimentiškai stebimi elektrine varža voltamperinėse (I-V) charakteristikose. Jose atsiradę įtampos laipteliai susiję su sūkurio / antisūkurio poros kanale atsiradimu ir sūkurių judėjimo greičiu (Steponavičienė et al 2009). …”

“…Nustatyta, kad sūkurių skaičius kanale ir jo kitimas priklausomai nuo temperatūros, atvirkščiai proporcingas sūkurio kondensacijos energijos superlaidininke kitimui pagal temperatūrą (Steponavičienė et al 2009). …”