Diplomarbeit Einfluss künstlicher Verankerungszentren auf das Flussliniengitter von V3Si Einkristallen durchgeführt am Atominstitut unter der Anleitung.

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1 Diplomarbeit Einfluss künstlicher Verankerungszentren auf das Flussliniengitter von V3Si Einkristallen durchgeführt am Atominstitut unter der Anleitung von Hr. Prof. DDr. Weber Christine Trauner DA von Atominstitut Christine Trauner

2 Inhalt Diplomarbeit Hephy@CERN Summerstudent Einleitung V3Si
Messung & Auswertung Resultate Summerstudent Links fortschrittsbalken ding Fokus results – da rest bekannt

3 Einleitung Abhängigkeit der supraleitenden Eigenschaften von der Defektdichte? Induzieren von künstlichen Defekten (Neutronenbestrahlung) Änderung der defektdichte durch bestrahlung Christine Trauner

4 Das Material - V3Si A15 – Material Eigenschaften:
Tc ~ 17 K, Bc2(0) ~ 22 T isotrop paramagnetisch über Tc geringe Defektkonzentration V Konventioneller supraleiter Warum low defect gut Si

5 Künstliche Defekte Neutronenbestrahlung P3a P3b P3aS1 P3bS2 P3bS3
TRIGA MARK II Reaktor ZBR: Fluss 7,6×1016m-2s-1 (E > 0,1 MeV) Probe P3a P3b P3aS1 P3bS2 P3bS3 P3aS4 Fluenz (m-2) - 1×1020 5×1020 1×1021 2×1021 Dauer (min) 22 110 220 439 Bestrahlung Was für defekte erwartet? punktdefekte stöße – frühere untersuchengen – großer einfluss temperatur

6 Quelle: http://www.lot-oriel.com/site/pages_de_de/
Messungen Präzessionsmessungen des magnetischen Moments (feld- und temperaturabhängig) Feldbereich: -7 Tesla bis +7 Tesla supraleitender Magnet Temperaturbereich: 1,9K bis 400K Beschränkte Probengröße MPMS XL SQUID 7T Zitieren Paper Martin -- Programme von Martin BILD FIT GL Theorie Quelle: products/mpms/mpms.php

7 Auswertung: Hysteresen
Auswertung der Daten: Berechnung von Jc (Bean Model) DM Q Jc Berechnung der reversiblen Magnetisierung Fit woher?? Zusätzlicher parameter bereich

8 Reversibel - Irreversibel
Fit woher?? Zusätzlicher parameter bereich

9 Auswertung: Hysteresen
Auswertung der Daten: Berechnung von Jc (Bean Model) DM Q Jc Berechnung der reversiblen Magnetisierung Fit woher?? Zusätzlicher parameter bereich

10 Probenhalter Aluminum mag moment kein einfluss von temp
Aber Probe? – annahme dass oberhalb und unterhalb tc gleich für abzug

11 Reversible Magnetisierung
Fit der reversiblen Magnetisierung  erhält Fitparameter Bc2 and k Abweichungen von GL-Theorie? Fit nur mittlerer Bereich Nach theorie von brandt – numerische lösung von GL Gleichungen Zusätzlicher parameter bereich

12 Tc Reversible Eigenschaften Irreversible Eigenschaften
Resultate Tc Reversible Eigenschaften Irreversible Eigenschaften Christine Trauner

13 Sprungtemperatur keine signifikanten Änderungen von Tc Probe Tc (K)
Tc,onset (K) DTc (K) P3aM2 16,765 16,8 0,216 P3aS1M2 16,76 0,288 P3aS4M2 16,72 0,212 P3bM2 16,71 0,253 P3bS2M2 16,75 0,386 P3bS3M2 16,69 0,511 Slight changes in delta tc for sample 3b – transition width

14 Reversible Eigenschaften
Reversible Eigenschaften werden aus den Fitparametern Bc2 und k berechnet erwartet: Bc2(0) ~ 22 T Underestimated 3aS4 nit verwendet

15 Reversible Eigenschaften
Keine Änderungen durch die Bestrahlung l (0) ~ 80 nm, x(0) ~ 5 nm Bilder lambda und xi Kürzerer mean free path

16 Irreversible Eigenschaften
P3a K @ 13.5 K Deutliche Änderungen mit der Bestrahlung  Fishtail (Order-/Disorder Übergang im FL-Gitter)

17 Irreversible Eigenschaften
Jc proportional zur Breite der Hysterese Volumen aus Tc Messung berechnet 13.5 K 0.2 T Linear mit fluenz Sieht gut fishtail Expectet jc behavior!!!

18 Irreversible Eigenschaften
Fishtail wächst mit Bestrahlungsdauer Fishtail wandert zu niedrigen Feldern mit steigender Temperatur P3aS2 P3aS3 Verhalten durch theorie XX korrekt beschreibbar?

19 Theorie Kann das Verhalten durch die Theorie korrekt beschrieben werden? Vergleich der experimentellen Daten mit dem Modell von G. P. Mikitik und E. H. Brandt, Phys. Rev. B 64, (2001) Fishtail: Order-/Disorder Übergang Der zugrundeliegende Pinning Mechanismus bestimmt die Temperaturabhängigkeit In bild von order-disorder übergangs würden auch ganz gut history effekte passen

20 Fishtail Different temperature dependence for the two pinning mechanisms Lokale Messungen, TEM Messungen

21 Hephy@CERN Summerstudent
Commissioning of the pixel detector durchgeführt am CERN unter der Anleitung von Hr. Prof. Dr. Chiochia DA von Atominstitut Christine Trauner

22 Auflösung des Stoßparameters
Abhängigkeit der Auflösung des Stoßparameters von den Eigenschaften des first Hits wie erwartet? First Hit: dominiert Fehler bei Trackrekonstruktion Untersuchte Eigenschaften: Cluster Größe Cluster mit Randpixel Cluster mit übergroßen Pixel In bild von order-disorder übergangs würden auch ganz gut history effekte passen

23 Auflösung des Stoßparameters
TrackBase.h: D0, Dz IPTools.h: IPt, IPl, IP3D In bild von order-disorder übergangs würden auch ganz gut history effekte passen

24 Auflösung des Stoßparameters
TrackBase.h: D0, Dz IPTools.h: IPt, IPl, IP3D In bild von order-disorder übergangs würden auch ganz gut history effekte passen

25 Auflösung des Stoßparameters
In bild von order-disorder übergangs würden auch ganz gut history effekte passen

26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Christine Trauner

27 Probenauswahl Geringe Defektkonzentration
Teilung von Probe 3 in 3a and 3b (~ 0.5 x 0.5 x 3 mm) Electrical discharge Welche abmessungen genommen!

28 Reversible Eigenschaften
Erwartet: Bc2(T)=Bc2(0)(1-t1.5) Vorgabe der Exponenten für Fit von m(T)

29 Reversible Eigenschaften
Tc ~ 16.7 K x(0) ~ 5 nm l (0) ~ 80 nm k ~ 20 Bc2(0) ~ 12 T Bc(0) ~ 0.5 T Bc1(0) ~ 75 mT Alles bis auf bc2 in agreement with results from other groups/experiments

30 Irreversible Eigenschaften
Fishtail tritt zuerst in AC-Messungen auf m‘ (Am2) m‘ (Am2) @ 13.5 K Zoom

31 History Effekte P3aS4 @ 15 K “Kleine” Hysterese P3bS3 @ 13.5 K
Auch historyeffekte gesehen, unterkühlen der phase

32 Fitparameter dTc – Pinning dl – Pinning Fitparam vgl. Mit paper