Magnetic Anisotropy in High $T_c\;Y_1Ba_2Cu_3O_{7-y}$ Superconductor

고온초전도체 $Y_1Ba_2Cu_3O_{7-y}$의 자기이방성

Magnetic properties of grain aligned high $T_c\;Y_1Ba_2Cu_3O_{7-y}$ superconductor are inverstigated. Grain-aligned superconductors have magnetic anisotropy in the Cu-O layer like single crystals. The lower critical field $H_{c1},$ measured at the temperature range of 2 K up to 77 K, is found to be decreasing linearly as temperature goes up. Moreover, it decreaes more rapidly when the Cu-O layer is perpendicular to the external magnetic field. The temperature dependence of the magnetic susceptibility shows that the value of magnetic susceptibility, $4{\pi}\;X,$ is close to -1 at low temperature. The intra grain critical current density $J_c,$ obtained from the Bean's critical state model, is found to be comparable to that of single crystal superconductors.

고온초전도체 $Y_1Ba_2Cu_3O_{7-y}$의 grain을 높은 자기장에서 정렬시켜 여러가지 자기적 특성을 조사하였다. Grain이 정렬된 초전도체는 단결정과 같이 Cu-O layer에 수직, 수평 방향에 대해 자기이방성을 가진다. 2~77 K의 온도영역에서 측정한 lower critical field$(H_{c1})$은 온도가 증가하면서 선형적으로 감소하였는데, Cu-O layer에 대하여 외부 자기장이 수직인 경우가 더욱 급격히 감소하였다. 온도변화에 따른 자율화$(4{\pi}\;X)$의 측정으로부터 극저온의 자화율이 -1에 가까운 값을 가진다는 것을 알 수 있었다. 또한 이 자화 곡선을 London의 공식과 two-fluid model을 이용해 최소자승법으로 fitting하여 절대 영도에서 침투깊이$({\lambda}_0)$를 구하였다. 또한 2 K에서 외부 자기장에 따른 자화곡선을 측정하였으며, Bean의 critical state model을 이용한 임계전류밀도$(J_c)$의 계산으로부터 grain내부는 단결정 수준의 높은 $(J_c)$를 가지고 있음을 알 수 있었다.