J. Phys. France 34, 447-452 (1973)
DOI: 10.1051/jphys:01973003405-6044700

Fabrication et étude d'un monocristal de vortex dans le niobium supraconducteur

P. Thorel, R. Kahn, Y. Simon et D. Cribier

Service de Physique du Solide et de Résonance Magnétique, Centre d'Etudes Nucléaires de Saclay BP n° 2, 91-Gif-sur-Yvette, France

Abstract
We report an experimental study of the flux line lattice structure in type II superconducting niobium by the neutron diffraction technique. A single crystal of vortices is found all over the sample volume. The orientation of this V-crystal is governed by the direction of anisotropy of the superconducting properties. We recognize the edge contribution on the quality of the V-crystal tested by the form of the « Rocking curve ». When a d. c. current of arbitrary direction (perpendicular to H0) is applied, the shape of the rocking curve changes with the region of the V-I characteristic. - No modification in the null voltage region (FWHM ≈ 30'). - Broadening in the non linear region (FWHM ≈ 60'). - Then the curve becomes sharper when the intensity is increased through the linear region. But the width always remains more than 15' (instrumental width ≈ 5'). With an a. c. current (0,1 to 800 Hz), no broadening region is observed and the quality of the V-crystal is better than for a d. c. current.

Résumé
Nous étudions expérimentalement par diffraction de neutrons le réseau de vortex dans le niobium. Un monocristal de vortex (V-cristal) occupe la totalité du volume de l'échantillon. L'orientation de ce V-cristal est liée à celle des axes cristallins du niobium, étant donné la forte anisotropie des propriétés supraconductrices. Nous observons aussi l'influence des faces de l'échantillon parallèles au champ magnétique extérieur H0 sur la qualité du V-cristal mesuré par la largeur de la « Rocking curve ». Lorsqu'on applique un courant continu de direction quelconque dans le plan perpendiculaire à H 0, la forme de la rocking curve dépend de la région de la caractéristique V-I où l'on se trouve : - Pas de modification tant que la tension reste nulle (largeur à mi-hauteur ≈ 30'). - Elargissement dans la région non linéaire (largeur à mi-hauteur ≈ 60'). - Puis affinement quand on atteint la région linéaire. Cet affinement reste pourtant limité (≈ 15') quand le courant augmente et reste supérieur à la largeur instrumentale qui est de 5' environ. Pour un courant alternatif (0,1 à 800 Hz), il n'y a aucun élargissement. La qualité du V-cristal obtenu est supérieure à celle obtenue en courant continu.

PACS
7425Q - Vortex lattices, flux pinning, flux creep.
7470A - Metals; alloys and binary compounds (including A15, MgB2, etc.).

Key words
niobium -- nonequilibrium properties of superconductors -- superconducting materials