Josephson-liitosverkon käyttäytyminen magneettikentissä

Abstract

Työssä tutkitaan sintraamalla valmistettujen korkean lämpötilan suprajohteiden ominaisuuksia numeerisesti. Nestetypen lämpötilassa nämä keraamit muodostuvat sekä suprajohtavista rakeista että ei-suprajohtavista alueista. Rakeet on puristettu kiinni toisiinsa ja niiden välille on näin muodostunut heikosti suprajohtavia liitoksia. Liitosten käyttäytyminen määrää monikiteisen korkean lämpötilan suprajohteen sähkömagneettiset ominaisuudet. Työssä on mallinnettu korkean lämpötilan suprajohdetta verkolla, joka muodostuu mainituista heikoista liitoksista. Näin on kyetty laskennnallisesti aikaansaamaan mittausten kanssa yhdenmukaista käyttäytymistä. Raportti keskittyy liitosten teoriaan ja sen laajentamiseen kaksiuloitteiseksi liitosverkoksi. Keskeinen osa työstä oli teorioiden muodostaminen liitosverkolle ja saatujen yhtälöiden ratkaiseminen numeerisesti. Laskentatulokset tukivat tehtyjen teorioiden ja käytännön tulosten yhteensopivuutta. Ne antoivat sekä Beanin kriittisen tilan mallin että tyyppi II suprajohteiden vorteksitilan mukaisen käyttäytymisen erilaisilla liitosten hyvyysarvoilla. Termisen energian huomioiminen johtaa magneettikenttää vastustavien virtojen vaimenemiseen. Tätä tutkittiin sekä teoreettisesti että numeerisesti ja saadut tulokset vastasivat mittauksissa havaittuja vuoprofiilien muutoksia. /Kir10