Научная тема: «ЭФФЕКТЫ ВЛИЯНИЯ НАНОДОБАВОК И РАДИАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ТРАНСПОРТНЫЕ И МАГНИТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕРСПЕКТИВНЫХ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ МАТЕРИАЛОВ»
Специальность: 01.04.07
Год: 2014
Отрасль науки: Физико-математические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Выявленные закономерности влияния нанодобавок оксидов, карбидов, нитридов, силицидов на величину необратимой намагниченности и плотность критического тока в диапазоне температур 4-77 К и магнитных полей 0-14 Тл:
    • установление типа нанодобавок, их концентрации и дисперсности, при которых наблюдается максимальное увеличение намагниченности и плотности критического тока;
    • определение диапазонов температуры и магнитного поля, при которых наблюдается повышение критического тока образцов ВТСП.
  2. Экспериментальные результаты влияния ионного облучения на транспортные свойства пленок Nb3Sn:
    • обнаружение эффекта радиационно-стимулированного падения критического тока Ic пленок Nb3Sn при ионном облучении;
    • установление характера и корреляций радиационно-стимулированных изменений критического тока, критической температуры и константы Холла;
    • обнаружение эффекта опережающего падения величины критического тока по сравнению со значением критической температуры при ионном облучении пленок Nb3Sn.
  3. Установленные закономерности влияния ионного облучения на транспортные свойства ВТСП материалов YBa2Cu3O7-x, HoBa2Cu3O7-x, Bi2Sr2CaCu2O8+δ :
    • определение характера изменения критического тока пленок ВТСП при ионном облучении, в том числе обнаружение явления повышения критического тока пленочных ВТСП при малых флюенсах ионного облучения;
    • определение характера и корреляций радиационно-стимулированных изменений сверхпроводящих и нормальных свойств пленок ВТСП YBa2Cu3O7-x, HoBa2Cu3O7-x, Bi2Sr2CaCu2O8+δ ;
    • обнаружение эффекта повышения критического тока композитных ВТСП при электронном облучении.
  4. Экспериментальные результаты исследования магнитных неустойчивостей в сверхпроводящих пленках, а именно - обнаружение и анализ явления проникновения магнитного потока в пленки Nb3Sn и NbN в виде дендритной структуры.
  5. Экспериментальные результаты исследования магнитных и транспортных свойств ВТСП композитов в изменяющемся магнитном поле и под действием транспортного тока:
    • установление механизма диссипации энергии в композитных ВТСП материалах в условиях низкочастотного токового транспорта, связанного с перемагничиванием сверхпроводника в насыщенном током слое;
    • обнаружение эффекта влияния магнитного состояния металлической подложки на характер поведения намагниченности ВТСП композитов;
    • наблюдение и анализ процессов локального проникновения магнитного потока в диапазоне температур 4-77 К, сопровождающихся возникновением и распространением волны аннигиляции магнитного потока.
  6. Разработанная физическая модель и результаты численного расчета процессов перемагничивания слоистых сверхпроводников с дефектами.
Список опубликованных работ
1.Есин И.А., Руднев И.А. Влияние радиационных дефектов при ионном облучении на критический ток сверхпроводящих пленок из Nb3Sn // Физика металлов и металловедение. 1988. Т.66(3). С.486-489.

2.Антоненко С.В., Головашкин А.И., Елесин В.Ф., Есин И.А., Жучков В.Е., Красно-свободцев С.И., Печень Е.В., Руднев И.А. Воздействие ионного облучения на критический ток пленок YBa2Cu O7-x // Письма в ЖЭТФ. 1988. Т.47(5). С.260-263.

3.Антоненко С.В., Головашкин А.И., Елесин В.Ф., Есин И.А., Жилин П.Б., В.Е. Жучков, Красносвободцев С.И., Печень Е.В., Молчанов А.С., Попов Б.М., Руднев И.А. Изменение критических характеристик пленок ВТСП под воздействием низкотемпературного ионного облучения. // Письма в ЖТФ. 1988. V.14(20). С.1828-1831.

4.Антоненко С.В., Головашкин А.И., Елесин В.Ф., Есин И.А., Жилин П.Б., В.Е. Жучков, Красносвободцев С.И., Печень Е.В., Молчанов А.С., Руднев И.А. Низкотемпературное ионное облучение металлооксидного соединений HoBa2Cu3 O7-x // Письма в ЖТФ. 1989. Т.15(7). С.83-87.

5.Elesin V.F., Esin I.A., Rudnev I.A., Ivanov A.A., Menushenkov A.P., Kuznetsov A.V. The carriers density, resistivity and critical temperature of disordered orientated YBa Cu O films // Progress in High-Temperature Superconductivity (World Scientific, 2 3x

Singapore). 1992. V.32. P. 679-683.

6.Руднев И.АЕлесин., В.Ф., Опенов Л.А., Шиков А.К., Воробьёва А.Е., Чукин А.М. Гистерезисные потери в многоволоконных ниобий оловянных композитах с танталовым диффузионным барьером // Журнал технической физики. 1996. Т.66(10). С.118-127.

7.Грачева М.Е., Кашурников В.А., Руднев И.А. Особенности динамики плавления вихревой решетки в ВТСП при наличии центров пиннинга // Письма в ЖЭТФ. 1997. Т.66(4). С.269-274.

8.Грачева М.Е., Катаргин М.В., Кашурников В.А., Руднев И.А. Моделирование фазовых переходов в вихревой системе высокотемпературных сверхпроводников методом Монте-Карло // Физика низких температур. 1997. Т.23(11). С.1151-1161.

9.Nikulin A.D., Shikov A.K., Akimov I.I., Khodot A.E., Rudnev I.A., Eremin A.V., Ershov A.L. AC losses in multifilamentary HTS-composite tapes based on BiPbSrCaCuO // Physica C. 1998. V.310. P.76-80.

10.Руднев И.А., Ходот А.Е., Еремин А.В., Акимов И.И. Электрические потери на переменном токе в многожильных лентах (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Ox/Ag // Физика низких температур. 1999. Т.25(2). С.141-147.

11.Грачева М. Е., Кашурников В.А., Руднев И.А.. Динамика вихревой решетки в ВТСП под воздействием транспортного тока: Метод Монте-Карло// Физика низких температур. 1999. Т.25(2). С.148-152.

12.Руднев И.А., Ходот А.Е., Еремин А.В., Акимов И.И. Температурная зависимость транспортных потерь в многожильных композитах на основе высокотемпературных проводников. 1999. Письма в ЖТФ. Т.25(11). С.83-86.

13.Грачева М.Е., Кашурников В.А., Никитенко О.А., Руднев И.А. Плавление вихревой решетки в слоистом ВТСП в поле дефектов // Физика низких температур. 1999. Т.25(10) С.1027-1031.

14.Rudnev LA., Kashurnikov V.A., Gracheva M.E., Nikitenko O.A. Phase Transitions in a Two Dimensional Vortex Lattice with Defects: Monte Carlo Simulation // Physica С 2000. V.332. P.383-388.

15.Кашурников В.А., Руднев И.А., Грачева М.Е., Никитенко О.А. Фазовые переходы в двумерной вихревой структуре // ЖЭТФ. 2000. Т. 117. С. 196-206.

16.Kashurnikov V.A., Rudnev LA. and Zubin M.V. Magnetization of layered high temperature superconductors with defects: Monte-Carlo simulation // Superconductor Science and Technology. 2001. V.14(9). P.695-698.

17.A.V. Eremin, O.S.Esikov, V.A. Kashurnikov, A.E. Khodot, Y.N. Pirogov, E.A. Protasov, LA. Rudnev and M.V. Zubin. Numerical simulation and experimental observation of magnetic flux distribution in high temperature superconductors // Superconductor Science and Technology. 2001. V.14(9). P.690-694.

18.Кашурников В.А., Руднев И.А., Зюбин М.В. Намагниченность двумерных сверхпроводников с дефектами // ЖЭТФ. 2002. Т. 121(2). С.442-452.

19.Haras G.I., Ponomarev A.I., Charikova T.B., Ignatenkov A.N., Sabirzjanova L.D., Shelushinina N.G., Elesin V.F., Ivanov A.A., Rudnev LA. The interplay of superconductivity and localization in Nd2.xCexCu04.s single crystal films // Physica C. 2002. V.283. P.207-213.

20.Зюбин М.В., Руднев И.А., Кашурников В.А. Инверсная кристаллизация системы вихрей Абрикосова при периодическом пиннинге // Письма в ЖЭТФ. 2002. Т.76(4). С.263-266.

21.Зюбин М.В., Руднев И.А., Кашурников В.А. Упорядоченные состояния и структурные переходы в системе вихрей Абрикосова с периодическим пиннингом // ЖЭТФ. 2003. Т. 123(6). С.1212-1226.

22.Михайлов Б.П., Бурханов Г.С., Казин П.Е., Ленников В.В., Макарова М.В., Руднев И.А., Ходот А.Е., Еремин А.В., Титов А.А. Влияние микродобавок нитрида гафния на микроструктуру и сверхпроводящие свойства соединения (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3O10+x // Неорганические материалы. 2003. Т.39(4). С.462-468.

23.Rudnev LA., Antonenko S.V., Shantsev D.V., Johansen Т.Н., Primenko A.E. Dendritic flux avalanches in superconducting Nb3Sn films // Cryogenics. 2003. V.43. P.663-666.

24.Rudnev LA., Eremin A.V., Khodot A.E., Mikhailov B.P., Johansen Т.Н. Magnetic flux penetration into polycrystalline superconducting (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3O10+x. ceramics containing additions of inorganic compounds // Inorganic Materials. 2003. V.39(S2). P.S113-S120.

25.Rudnev LA., Antonenko S.V., Shantsev D.V., Johansen Т.Н., Primenko A.E. Dendritic flux instabilities in Nb3Sn and NbN films. in Magneto-Optical Imaging (ed. Т.Н. Johansen and D.V. Shantsev), Nato Science Series, II. Mathemetics, Physics and Chemistry // 2003. V.142, P.229-235.

26.Руднев И.А., Ходот А.Е., Еремин А.В., Михайлов Б.П. Волны аннигиляции магнитного потока в неоднородных высокотемпературных сверхпроводниках // ЖЭТФ. 2004. Т. 126(1). С. 194-202.

27. Mikhailov B.P., Rudnev I. A., Bobin P.V. Physicochemical Methods of Enhancing the Performance of High-Tc Superconductors // Inorganic Materials, 2004. V.40(S2), P. S91- S100.

28.Ермолаев Ю.С., Руднев И.А. Новый метод определения обратимой петли намагниченности массивных высокотемпературных сверхпроводников // Письма в ЖТФ. 2004. Т.30(17). С.1-6.

29.Zubin M.V., Rudnev LA., Kashurnikov V.A. Numerical Study of Vortex System Quantum Melting // Physics Letter A. 2004. V.332. P.456-460.

30.Руднев И.А., Михайлов Б.П., Бобин П.В. Намагниченность и критический ток высокотемпературных сверхпроводников с искусственными центрами пиннинга // Письма в ЖТФ. 2005. Т.31(4). С.88-94.

31. Rudnev LA., Shantsev D.V., Johansen Т.Н., Primenko A.E. Avalanche-driven fractal flux distributions in NbN superconducting films // Applied Physics Letters. 2005. V.87. P.042502(l-3).

32. Михайлов Б.П., Руднев И.А., Бобин П.В., Кадырбаев А.Р., Михайлова А.Б., По кровский СВ. Функциональные характеристики композита Bi2Sr2Ca2Cu3O10+s/ZrN // Письма в ЖТФ. 2006. Т.32(20). С.70-76.

33. Одинцов Д.С., Руднев И.А., Кашурников В.А. Динамика вихревой cистемы и энергетические потери в двумерной сверхпроводящей пластине с током // ЖЭТФ. 2006. Т.130(1). С.77-88.

34.Михайлов Б.П., Руднев И.А., Бобин П.В., Кадырбаев А.Р., Михайлова А.Б. Свойства (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3O10+δ с нанодобавками тугоплавких нитридов // Неорганические материалы. 2007. Т.43(2). С. 1-9.

35.Одинцов Д.С., Руднев И.А., Кашурников В.А. К вопросу о механизмах транспортных потерь в высокотемпературных сверхпроводниках // ЖЭТФ. 2007. Т.132(1). С.287-289.

36.Руднев И.А., Ермолаев Ю.С. Влияние характеристик сверхпроводника на левита-ционные свойства системы магнит-сверхпроводник // ЖЭТФ. 2007. Т.132(7). С.290-293.

37.Михайлов Б.П., Руднев И.А., Бобин П.В., Кадырбаев А.Р., Михайлова А.Б., Покровский СВ. Структура и функциональные характеристики ВТСП-композитов на основе Bi-2223 с наноразмерными добавками нитридов// Известия РАН. Серия физическая. 2007. Т.71(8). С.1145-1149.

38. Руднев И.А., Одинцов Д.С., Кашурников В.А. Механизм подавления критического тока высокотемпературных сверхпроводников при увеличении концентрации дефектов // Известия РАН. Серия физическая. 2007. Т.71(8). С.1121-1123.

39.Rudnev I.A., Odintsov D.S., Kashurnikov V.A. Critical current suppression in high-Tc superconductors and its dependence on the defects concentration // Physics Letters A. 2008. V.372. P.3934–3936.

40.Pokrovski S., Rudnev I., Podlivaev A. A Two-Dimensional Current Mapping in Superconducting Tapes // Journal of Physics: Conference Series. 2009. V.150. P.052211(1-4).

41. Антонова Л.Х., Боровицкая И.В., Горшков П.В., Демихов Е.И., Иванов Л.И., Кро- хин О.Н., Михайлова Г.Н., Менушенков А.П., Никулин В.Я., Огинов А.В., Подлива- ев А.И., Покровский С.В., Руднев И.А., Троицкий А.В. Воздействие ударных волн на токонесущие свойства ВТСП ленты YBCO(123) // Доклады Академии Наук. 2009. Т.428(4). С.471-473.

42.Михайлов Б.П., Иванов Л.И., Шамрай В.Ф., Никулин В.Я., Михайлова Г.Н., Ни-жанковский В.И., Руднев И.А., Горшков П.В. Влияние импульсной высокоплотной плазмы на сверхпроводящие свойства многожильной Bi-2223 ленты // Перспективные материалы. 2009. В.6. С.57-60.

43.Антонова Л.Х., Боровицкая И. В., Горшков П.В., Демихов Е.И., Иванов Л.И., Кро-хин О.Н., Михайлова Г.Н., Михайлов Б.П., Никулин В.Я., Руднев И.А., Троицкий А.В. Применение ударных волн для улучшения токонесущих свойств ВТСП лент YBCO(123) и Bi(2223) в магнитных полях // Физика металлов и металловедение. 2011. Т.111(2). С.162–168.

44.Руднев И.А., Комарова А.П. Гистерезисные явления в пленочных наноструктури-рованных высокотемпературных сверхпроводящих композитах на магнитных и немагнитных подложках // Перспективные материалы. 2011.В.11. С.191-195.

45.Rudnev I., Komarova A., Bobin P. Peculiarities of magnetization of second generation hightemperature superconducting tapes in a wide temperature range // Journal of Physics: Conference Series. 2011. V.291. P.012048(1-4).

46.Pokrovskiy S. V., Rudnev I.A., Podlivaev A.I. Development and realization methods for the study of local magnetic and transport characteristics of modern nanostructured superconducting materials // Journal of Physics: Conference Series. 2011. V.291. P.012047(1-4).

47.Михайлов Б.П., Иванов Л.И., Боровицкая И.В., Крохин О.Н., Руднев И.А., Троицкий А.В., Антонова Л.Х., Никулин В.Я., Майоров А.Н., Покровский С.В. Влияние ударно-волнового воздействия на критический ток висмутовых (Bi2223) ВТСП лент первого поколения // Доклады Академии Наук. 2012. Т.442(5). С.614-616.

48.Rudnev I.A., Pokrovskiy S.V., Podlivaev A.I. An application of magnetic measurements for study of local transport characteristics of modern superconducting materials // IEEE Transaction on Applied Superconductivity. 2012. V.22(3). 9001304(1-4).

49.Руднев И.А., Осипов М.А. Локальные магнитооптические исследования магнитных структур в высокотемпературных сверхпроводящих композитах // Известия РАН. Серия физическая. 2013. Т.77(3). С.369-372.

50.Кашурников В.А., Максимова А.Н., Руднев И.А., Сотникова А.П. Нелинейное взаимодействие ферромагнетика и высокотемпературного сверхпроводника // ЖЭТФ. 2013. Т.143(3). C.546-556.

51. Rudnev I., Osipov M. Local Study of Magnetic Structures in High-Temperature Super conducting Composites // Journal of Superconductivity and Novel Magnetism. DOI 10.1007/s10948-013-2417-8, 2014.