Magnetooptische Untersuchungen der Flussdynamik in YBa2Cu3O7−δ-Filmen auf ultrakurzen Zeitskalen
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Zusammenfassung
Using a pump-probe magneto-optic technique the magnetic flux penetration into superconducting YBCO films has been investigated. After zero field cooling below the critical temperature, an external magnetic field is applied perpendicular to the film. In order to study the flux penetration on a nanosecond timescale a single pulse of a fs-laser has been used. The laser pulse is focused with a cylindrical lense onto the film from the substrate side of the sample. Hereby a line with a width of 50 µm is heated, deviding the sample into two rectangular superconducting regions with equal size. Snapshots of the flux moving into the sample are recorded with a part of the trigger pulse separated by a beam splitter. Depending on the external magnetic field and temperature two different ways of magnetic flux penetration into the superconductor have been observed: as a homogeneous flux gradient, or as dendritic flux avalanches.
Zusammenfassung in einer weiteren Sprache
In der vorliegenden Arbeit wird die magnetische Flussdynamik in epitaktisch aufgewachsenen YBCO-Filmen auf der Nanosekunden-Zeitskala untersucht. Zur Visualisierung der magnetischen Flussverteilung in dem Supraleiter wird die magnetooptische Methode angewendet. Die zeitliche Auflösung wird mit Hilfe einer Pump-Probe-Technik realisiert. Dazu wird ein fs-Laserpuls in zwei Teilpulse aufgeteilt. Der Pump-Puls löst eine magnetische Flussbewegung in dem Supraleiter aus. Mit dem Probe-Puls, der gegenüber dem ersten zeitlich verzögert wird, wird dann die momentane magnetische Flussverteilung magnetooptisch abgebildet. Damit es zur Auslösung der magnetischen Flussbewegung durch den Pump-Puls überhaupt kommt, muss eine lokale Änderung des Magnetfelds auf ns-Zeitskala erzeugt werden. Dazu wird der Supraleiter zunächst im Nullfeld unter seine kritische Temperatur gekühlt und dann ein äußeres Magnetfeld senkrecht zur Filmebene angelegt. Anschließend wird der Film lokal aufgeheizt. Dies geschieht mit einem Laserpuls, der mittels Zylinderlinse auf eine Linienbreite von 50 µm oder mittels einer Sammellinse auf einen Punkt mit einem Durchmesser von 50 µm durch das Substrat auf den Film fokussiert wird. In Abhängigkeit des externen Magnetfeldes und der Temperatur werden zwei verschiedene Arten des Eindringens beobachtet: als homogene Flussfront, oder als dendritische Flusslawine. Das homogene Flusseindringen läßt sich mit dem kritischen Strom und dem Magnetfeld skalieren. Wohingegen die Eindringgeschwindigkeit der Flusslawinen mit der Schichtdicke skaliert.
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ISO 690
BOLZ, Uwe, 2002. Magnetooptische Untersuchungen der Flussdynamik in YBa2Cu3O7−δ-Filmen auf ultrakurzen Zeitskalen [Dissertation]. Konstanz: University of KonstanzBibTex
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