Étude de la dynamique des vortex dans les supraconducteurs à haute Tc par l'imagerie magnéto-optique et mesures de transport

Heterogeneous vortex dynamics in high temperature superconductors

• Auteur / Autrice : Feng Yang
• Direction : Cornelis Jacominus van der Beek
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Palaiseau, Ecole polytechnique

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cisaillement (mécanique)

Supraconducteurs

Essais

Tourbillons (mécanique des fluides)

Résumé

Le changement des propriétés de cisaillement de vortex est un des mécanismes plausibles pour l'avènement d'une résistance linéaire à la transition solide de vortex - liquide de vortex dans les supraconducteurs à haute température critique. Afin de mesurer directement la viscosité de cisaillement du liquide de vortex dans des monocristaux de Bi_{2}Sr_{2}CaCu_{2}O_{8}, des dispositifs imposant une géométrie confinée, sous la guise de couloirs étroits séparés par des parois à fort ancrage, sont façonnés par irradiation par des ions lourds de haute énergie. On montre par imagerie magnéto-optique que ces structures ont été fabriqués avec succès : les vortex se meuvent comme entités rectilinéaires continues d'une face à l'autre de l'échantillon. La viscosité de cisaillement peut alors être déduite directement à partir de la résistance électrique. L'étude présentée dans cette thèse se focalise sur des faibles champs magnétiques (de l'ordre de la centaine de Gauss). On voit que la divergence de la viscosité de cisaillement à l'approche de la transition vers le solide de vortex peut être aussi bien décrite par la théorie de Nelson et Halperin pour les systèmes de vortex en dimension 2, que par des lois de puissance, dérivées dans le cadre de modèles du verre de vortex. Ceci démontre que le ralentissement du mouvement plastique de vortex dans une géométrie confinée ("jamming") ressemble à une transition vitreuse, ceci en analogie avec des études récentes sur une transition solide-fluide induite par cisaillement dans les matières molles.