Colson, Sylvain (2003) Microwave dissipation in high-Tc superconductors. PhD thesis LSI, EP - LSI Laboratoire des Solides Irradiés, EP/X p.194.

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Abstract

The Josephson plasma resonance (JPR) enables us to evaluate the average wandering length rw of the relative thermal excursions of two consecutive pancake vortices belonging to the same flux line, in the layered superconductor Bi2Sr2CaCu2O8+d (BSCCO).
Here, we have measured rw in the vortex solid in underdoped BSCCO single crystals, using the resonant cavity perturbation technique and the bolometric method to probe the JPR experimentally.
In the pristine samples, at low magnetic fields, the temperature T and field B dependence of rw can only be accounted for by the dominant role of the line tension and its renormalization due to thermal fluctuations. The latter are responsible for the softening of the line tension, which eventually leads to the first order phase transition between the vortex solid and the vortex liquid.
A similar rw(T,B) dependence is observed in the heavy-ion irradiated crystals, for B << Bf , validating a description in term of 'discrete superconductor' of the material.

Table of content

Introduction - 21
1 Supraconductivité et matière de vortex - 23
1.1 Généralités sur les supraconducteurs conventionnels - 23
1.2 Les supraconducteurs à haute température critique - 32
1.3 La matière de vortex dans BSCCO - 37
1.4 Objectif du travail présenté - 39
2 Théorie de la résonance de plasma Josephson - 41
2.1 Introduction - 41
2.2 Théorie de la résonance de plasma Josephson en champ magnétique nul dans les supraconducteurs à haute température critique - 46
2.3 Influence du champ magnétique sur la résonance de plasma Josephson dans les supraconducteurs HTC - 59
3. Dispositifs expérimentaux d’observation de la résonance de plasma Josephson - 71
3.1 Introduction - 71
3.2 Méthode bolométrique - 71
3.3 Technique de perturbation de cavité résonante - 80
3.4 Conclusion - 93
4 Mesure des fluctuations thermiques et origine de la transitino de phase du premier ordre du réseau de vortex - 95
4.1 Introduction - 95
4.2 Techniques expérimentales - 96
4.3 Détermination de rw et méthode d’analyse des résultats expérimentaux - 111
4.4 Résultats expérimentaux - 114
4.5 Interprétation théorique - 119
4.6 Conclusion - 129
5 Fluctuations thermiques des vortex en présence de défauts colonnaires - 131
Conclusion - 161
Annexe A Propagation sur une ligne haute fréquence: notions, définitions et outil utiles - 163
Annexe B Cercle-Q et détermination de Q0 - 173
Références bibliographiques - 181

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