Электрические и магнитные свойства нанонитей Pb и In в асбесте в области сверхпроводящего перехода

Abstract

Изготовлены и исследованы объемные нанокомпозиты на основе сверхпроводящих металлов Pb и In, введенных в матрицы природного хризотил-асбеста с внутренним диаметром нанотрубок d ∼ 6 nm. Низкотемпературные электрические и магнитные свойства нанокомпозитов демонстрируют переход в сверхпроводящее состояние с критической температурой перехода Tc ≈ (7.18 ± 0.02) K для нанокомпозита Pb-асбест, близкой к T c bulk = 7.196 K для объемного Pb. Для нанонитей In в асбесте Tc ∼ 3.5−3.6 K из электрических измерений, что превышает T c bulk = 3.41 K объемного In. Показано, что температурное размытие сверхпроводящего перехода на зависимостях сопротивления от температуры R(T) T ≈ 0.06 K для Pb-асбест и T ≈ 1.8 K для In-асбест удовлетворительно описывается флуктуационными теориями Асламазова-Ларкина и Лангера-Амбегаокара. Из резистивных измерений обнаружено, что критические магнитные поля нанонитей, экстраполированные к T = 0 K, для Pb (Hc (0) ∼ 47 kOe) и In (Hc (0) ∼ 1.5 kOe) в асбесте значительно превышают соответствующие значения для массивных материалов (H bulk c = 803 Oe для Pb и H bulk c = 285 Oe для In). Результаты электрических измерений для Pb-асбест и In-асбест согласуются с данными магнитополевых зависимостей магнитного момента в этих нанокомпозитах. Электронно-микроскопические исследования были проведены на оборудовании Центра коллективного пользования " Материаловедение и диагностика в передовых технологиях", функционирующего на базе ФТИ им. А.Ф. Иоффе. Работа частично поддержана Программой Президиума РАН " Наноструктуры", подпрограмма № 1.