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

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

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

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

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 http://www.lot-oriel.com/site/pages_de_de/products/mpms/mpms.php Was für defekte erwartet? punktdefekte stöße – frühere untersuchengen – großer einfluss temperatur

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 http://www.lot-oriel.com/site/pages_de_de/products/mpms/mpms.php -- Programme von Martin BILD FIT GL Theorie Quelle: http://www.lot-oriel.com/site/pages_de_de/ products/mpms/mpms.php

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

Reversibel - Irreversibel Fit woher?? Zusätzlicher parameter bereich

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

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

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

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

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

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

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

Irreversible Eigenschaften P3a P3b @ 13.5 K @ 13.5 K Deutliche Änderungen mit der Bestrahlung  Fishtail (Order-/Disorder Übergang im FL-Gitter)

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!!!

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

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, 184514 (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

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

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

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

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

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

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

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Christine Trauner

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

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

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

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

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

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