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    Local magnetic relaxation in high-temprature superconductors

    Y. Abulafia, A. Shaulov, Y. Wolfus, R. Prozorof and etc

    Physical review letters (75)2404,1995

    以前に中島さんが翻訳したものがあるので途中を省略、

    以下、2405ページの途中から Using the raw Bz(x,t)〜

    測定したままのBzの値を用いてdBz/dtの計算を行い、D(x,t)を求めるために式(2)にもとづいて数値積分をした。

    式3

    d/2は試料の中心であってそこではD=0(つまり試料の中心を越えて磁束は流れない。式が1次元であることを考えれば磁束量子の保存を考えても式3が成り立つ)D(x,t)が分かれば式2からU(x,t)を求めることができる。

    式4

    η(T)はRef.19から得た。A=1と仮定したが、その理由は後にしめす。時間依存性の典型的な結果をfig.3に示す。温度は40Kである。図によればU/kTはlog(t)に対して線形である(with a slope of 1 in the long-time limitこの意味は不明)。これは式2の一般的な解に従っている。

    式5

    式6

    ここでBz(0)は試料端での磁気誘導(magnetic induction)である。fig.3の挿入図はUがほとんど一定であることを示している。これはself-organized criticality と一致する(どの場所でも臨界状態だという前提のことか?)。

    fig.4でプルーブ5と6の間で計算した励起エネルギーの値を横軸jで書いたものを示す。この場所は試料の端と中心のちょうど真ん中の位置にあたりここではJと(c/4π)dBz/dxとの差は小さい。明らかに等温的な部分は連続した曲線にならず(温度で完全に分離した直線となっている)、Uの温度依存性が強いことを示している。それぞれの温度の測定に一致させる式は式7となる。

    式7

    このfitから得られるUcとJcをfig.4に挿入図として示した。ピン止めがcollectiveであってもsingleであってもUcはT

    次に対数時間t0に関して議論する。参考文献2と4によればt0はマクロな量でdに依存する。(式6を見よ)しかしそれはミクロの量であるωとlにυ0を通じて依存している。式5からt0はfig.3においてU=0とした場合から求められる。fig.5の丸印はt0の温度依存性を示す。図によればt0は低温で温度とともに増加して60Kから75Kにおいて幅広いピークを示し、後はTcに向けて小さくなる。dU/djをUc/jで置き換えてまたBz(0)=(4π/c)jcX0としてやればfig.5の温度依存性は式6からの予測と比較できる。これで式6のすべてのパラメータはすべて既知のものとなった。fig.5の四角は式6から計算で求めたものである。A=1.4がもっとも近い。明らかに計算値と実験値は同じ温度依存性を持つ。U/kT=15のとき式4においてln(A)の値を無視したことをA=1.4が正当化している。

    我々は式6の正確さをHaと試料サイズの両方に関して調べてみた。このためにもっと大きな試料Y2のBz(x,t)をHaのある場合とない場合で測定してみた。その結果をfig.5の挿入図に示す(これはU vs ln(t)のデータからU=0の外挿によって得られる)。この結果はt0が理論通りHaの逆数で減少していることを示す。図には示していないが残留磁化から導いたt0は10^(-4)secでY1の場合より約3.5倍ほど大きくこれも式6の予想と一致している。