Simple Vortex States in Films of Type-I Ginzburg-Landau Superconductor
在垂直磁场中,足够薄的I型超导体薄膜呈现三角形涡旋晶格,而厚的薄膜则呈现中间态。为了阐明这两个制度之间发生了什么,精确的数值计算已经在Ginzburg-Landau理论在$κ=0.5$和0.25的各种涡旋晶格结构与一个通量量子每单元格。在平均感应和膜厚度的空间中的相图包括窄楔形,其中正方形晶格是稳定的,由三角形晶格在较薄的膜/较低的场的稳定域包围,并且在另一侧,具有连续变化的纵横比的矩形晶格。涡旋晶格在正方形晶格相内和接近正方形晶格相处具有非常小的剪切模量。
2010-03-02 cond-mat.supr-con
Possible Evidence for A Slush Vortex Phase in the Vicinity of Vortex Glass Transition in YBa$_{2}$Cu$_3$O$_{7-δ}$ Thin Films
测量了$_2$、$_3$、OPDMATHABMP薄膜在不同热退火或场退火条件下的电流-电压$I-V$曲线。虽然所有的数据可以很好地描述的涡旋玻璃理论,它被发现,在一个小区域内的涡玻璃转变是历史依赖的耗散:在升温或场的增加过程中的耗散大于在冷却或场的减少过程。我们把这种依赖于历史的耗散归因于雪泥涡相的可能存在。
2001-01-12 cond-mat.supr-con
Vortex lattice symmetry break in nanostructured Nb thin films
采用聚焦电子束诱导沉积(FEBID)技术制备了具有铁磁性的Nb薄膜,并在薄膜表面形成了Co条纹。这些基本上修改了非图案化膜的超导性质,为涡旋运动提供了一个类似洗衣板的钉扎电位景观。在B<0.1T的小磁场下,通过磁输运测量研究了涡旋晶格匹配效应。特别是对于垂直于Co条纹的涡旋运动,已经观察到薄膜电阻率R(B)的场依赖性的特殊性。推导出的场值对应于与钉扎结构周期匹配的涡旋晶格参数,而没有观察到与条纹宽度匹配的场,正如以前报道的那样[D. Jaque等人,应用物理信函81,2851(2002)],用于在Ni的周期性分布的亚微米线上生长的Nb膜。
2011-01-31 cond-mat.supr-con
Ginzburg-Landau Vortex Lattice in Superconductor Films of Finite Thickness
本文求解了在垂直磁场中任意厚度超导薄膜中理想周期涡旋晶格的Ginzburg-Landau方程。在所施加的磁场、Ginzburg Landau参数kappa和膜厚度的整个范围内获得序参量、电流密度、磁矩和膜内外的三维磁场。超导序参量在表面附近变化很小(约为0.01),薄膜表面的能量很小。薄膜中三角形涡旋晶格的剪切模量c66与在大kappa下所取的体C66一致。在kappa < 0.707的I型超导薄膜中,c66在低场下为正,在高场下为负。
2004-12-16 cond-mat.supr-con
Analysis of low-field isotropic vortex glass containing vortex groups in YBCO thin films visualized by scanning SQUID microscopy
用超导量子干涉仪扫描显微镜观察了脉冲激光沉积YBCO薄膜中的类玻璃涡旋分布,并分析了在明显小于地球磁场的磁场中冷却后的有序性。自相关计算表明,这种分布的弱短程位置顺序,而德劳内三角剖分显示出一个几乎完全缺乏的取向顺序。这些旋涡的分布最终被表征为各向同性的旋涡玻璃。在阈值磁场以上观察到统计上不太可能发生的异常紧密间隔的涡流组。这些群体的起源进行了讨论,但需要进一步调查。
2018-07-18 cond-mat.supr-con
Study of vortex dynamics in an a-MoGe thin film using low-frequency two-coil mutual inductance measurements
我们提取的涡旋晶格参数使用低频双线圈互感测量在20 nm厚的超导a-MoGe薄膜。我们适合的温度依赖性的交流渗透深度在混合状态下使用的模型开发的科菲和克莱姆和演示的程序提取涡晶格参数,如钉扎常数,涡晶格阻力系数,钉扎势垒。我们发现,提取的参数遵循预期的磁场变化的弱钉扎的二维涡旋晶格。
2022-11-08 cond-mat.supr-con
Comment on "Microwave vortex dissipation of superconducting Nd-Ce-Cu-O epitaxial films in high magnetic fields"
虽然Yeh等人[Phys.Rev.B48,9861(1993)]对超导薄膜的电动力学处理表面上具有“薄膜极限”的应用,但他们的工作表明采用了块状电动力学而不是薄膜电动力学,并且因此获得了表面上违反热力学热力学第一定律和与电阻率无关的表面电阻。其他理论和实验的困难简要说明。
2000-07-10 cond-mat.supr-con
Infrared Vortex-State Electrodynamics in Type-II Superconducting Thin Films
用红外光谱研究了s波超导体的涡旋态电动力学。在垂直于薄膜表面的磁场中测量了NbTiN和NbN超导薄膜的远红外透射和反射光谱,并提取了薄膜的电导率。数据显示超导信号明显减少。我们把涡旋态看作是BCS超导体中正常核的二分量有效介质。Maxwell-Garnett理论很好地解释了这些光谱特征。我们的分析支持磁场诱导的对破坏的影响,在超导组件的涡核外的存在。
2013-04-03 cond-mat.supr-con
Study of Vortex Dynamics and Phase Transitions in Superconducting Thin Films
在我的博士论文中报告的工作是使用扫描隧道光谱、低频交流磁化率测量和互补输运测量对II型超导体薄膜中的涡旋动力学和相变进行实验研究。第一章和第二章介绍了超导性的基础知识和论文中使用的方法。第三章讨论了周期钉扎中心对NbN薄膜中涡旋晶格的几何形状和动力学性质的影响。对涡旋Mott-like态到涡旋Metal态的动力学转变进行了对比研究。第四章研究了强无序对NbN薄膜中涡旋晶格的影响。在这里,我们表明磁场诱导的粒度引起的赝能隙相,这是用来解释超导体到绝缘体的转变,在更强的无序。第五章研究了a-MoGe薄膜的二维涡旋晶格熔化。我们讨论了六角涡旋流体相和BKTHNY两步熔化在这种情况下的观察。还描述了样品厚度对这些相的影响。第六章研究了弱钉扎a-MoGe薄膜中涡旋量子涨落的可能性。钉扎对这种波动和量子热交叉的可能性的影响也进行了探讨。
2020-12-01 cond-mat.supr-con
Vortex in superconducting thin-film strips of arbitrary width
本研究针对任意宽度超导薄膜条带中的涡旋问题,揭示了其磁力线分布与无限薄膜的差异,明确了条带内涡旋磁通量小于磁通量子、窄条带中通量抑制显著及涡旋能量与条宽和位置相关的规律。
2023-10-03 cond-mat.supr-con
Vortex trapping and expulsion in thin-film type-II superconducting strips
研究了超导材料薄膜带中的涡旋捕获现象。我们提出了一个模型的临界场以上的旋涡捕获发生在这些带。该模型除了考虑单个涡旋的能量外,还考虑了涡旋-反涡旋对的配对能量。用扫描SQUID显微镜对模型进行了实验验证,结果表明该模型与YBa_2Cu_3O_7-δ和Nb带的实验结果吻合得很好。统计分析了临界场以上的带中的涡旋分布,并比较了Nb和YBa_2Cu_3O_(7-δ)在横向和纵向上的分布。
2008-09-17 cond-mat.supr-con
Flow and Tilt-Induced Orientation of the Moving Vortex Lattice in Amorphous NbGe Superconducting Thin Films
本文研究了非晶超导NbGe薄膜中磁通流态运动涡旋晶格的取向和形变。采用锁模技术,我们检测如何移动晶格变形和他们的取向变化的磁场是从正常的倾斜到薄膜表面。对于高倾斜角,晶格取向与倾斜方向平行对齐。同时,对于低倾角的晶格取向依赖于涡旋速度和速度诱导的重取向发生。当运动晶格发生形变时,再取向的特征速度变化很大。所观察到的功能是一致的扩展键波动理论,揭示了各向异性振动涡旋运动是必不可少的,用于确定运动的涡旋晶格的取向。
2013-06-28 cond-mat.supr-con
Measurement of the vortex mass in a superconducting film
我们结合高分辨率磁光成像与超快速加热/冷却技术来测量超导薄膜中单个涡旋的运动。当薄膜靠近$T_c$加热时发生运动,在此,钉扎力和粘性力相对较小。在这些条件下,涡旋由于它们之间的磁排斥而移动。我们发现,一个有限的涡流质量必须包括在分析中,以占实验结果。运动的程度与涡旋质量相一致,涡旋质量比核心中所有电子的质量小3个数量级。
2011-09-11 cond-mat.supr-con
Magnetic Pinning of Vortices in a Superconducting Film: The (anti)vortex-magnetic dipole interaction energy in the London approximation
在London近似下研究了超导薄膜中的超导涡旋或反涡旋与具有面内或面外磁化的磁偶极子之间的相互作用。研究了相互作用能与偶极涡旋距离和膜厚的关系,并在极限情况下得到了解析结果。我们展示了如何与磁偶极子的短程相互作用,使涡旋和反涡旋的共存成为可能。不同的配置与涡和反涡进行了研究。
2002-07-04 cond-mat.supr-con
Vortex Dynamics at the transition to the normal state in YBCO films
我们提出了一个描述的涡旋动力学在YBCO薄膜从临界到正常状态。这种描述假设的涡旋运动是热激活沿孪晶界的薄膜。在过渡到正常状态的电流-电压曲线中观察到的不连续性被解释为由于涡旋脱钉导致的耗散功率率的突然增加。而在临界温度附近,由于涡激活能接近于零,这种现象不会发生。我们还展示了如何在过渡到正常状态的电流可以计算出在低电流下测得的电流-电压曲线。将该描述的预测与Gonzalez等人[Phys.Rev.B68,054514(2003)]发表的数据进行比较。
2007-12-20 cond-mat.supr-con
Vortex States of a Superconducting Film from a Magnetic Dot Array
利用Ginzburg-Landau理论,我们发现了超导薄膜中受磁点阵列磁场作用的新的涡旋结构,其偶极矩方向垂直于薄膜。足够强的磁体会导致涡旋-反涡旋对的形成。在大多数情况下,涡旋被限制在点区域,而反涡旋可以形成丰富多样的晶格态。我们提出了一个实验中,点的偶极矩的垂直分量可以使用面内磁场调谐。我们表明,在这样的实验中的涡旋-antivortex对密度显示广泛的高原作为偶极强度的函数。许多平台对应于破坏点阵对称性的涡旋构型。在这些状态中的某些状态下,涡核强烈扭曲。可能的实验结果被提及。
2003-10-09 cond-mat.supr-con
Magnetic Field of an In-Plane Vortex Inside and Outside a Layered Superconducting Film
本文研究了有限厚度的各向异性层状超导薄膜。膜表面被认为平行于晶体的$bc$面。涡旋线的取向垂直于薄膜表面,平行于超导平面。我们计算了这种几何的局部场和伦敦自由能。我们的计算是以前的工作的推广,其中的样品是作为一个半无限超导体。作为该理论的一个应用,我们研究了超导表面的磁通扩展。
2000-08-04 cond-mat.supr-con
Observation of Vortex Matching Phenomena in Antidot Array of NbN Thin Film
报道了在外延NbN薄膜上制备的矩形反点阵中的涡旋匹配现象。采用聚焦离子束铣削技术制备了反点阵列。磁输运的测量点的倍周期转变在较高的磁场的矩形晶格。在多涡模型、匹配晶格模型和超匹配晶格模型下对计算结果进行了讨论。
2010-02-04 cond-mat.supr-con
Interaction of Josephson junction and distant vortex in narrow thin-film superconducting strips
穿过窄薄膜带的边缘型平面约瑟夫森结的组之间的相位差取决于结组中是否存在涡旋。Golod、Rydh和Krasnov(\prl { \bf 104},227003(2010))发现,对于靠近接合处的涡流,这种效应表明涡流可能将接合处转变为$π$型。结果表明,即使旋涡远离结,当靠近带边时,它仍将0-结转变为$π$ -结。在所使用的近似,后者的效果是独立的涡旋结分离,拓扑结构的涡旋相延伸到宏观距离的超导相干性的表现。
2014-01-31 cond-mat.supr-con
Vortex dynamics and upper critical fields in ultrathin Bi films
本文报道了在磁场中的急冷凝聚态超导聚$Bi$薄膜的电流-电压特性。这些I-V显示了所有薄膜的滞后现象,生长时有和没有薄的$Ge$底层。Ge衬底上的薄膜,接近超导体-绝缘体转变(SIT),在临界电流中显示出峰值,表明涡旋固体(VS)的结构转变。这些底层,用于使膜更均匀,被发现是更有效地钉扎的旋涡。这些薄膜的上临界场(B $_{c2}$)由垂直磁场中的电阻转变确定。上临界场的温度依赖性被发现显着不同的金斯堡-朗道理论,修改后的混乱。
2001-04-18 cond-mat.supr-con
Vortex cores in narrow thin-film strips
研究了超导窄条薄膜中的涡流分布。如果将涡核的“边界”定义为电流达到破坏值的曲线,则会出现有趣的特征。我们基于伦敦方法的结论只有定性的相关性,因为该方法在核心附近崩溃。尽管如此,可能有用的主要观察结果是,带材边缘附近的芯尺寸小于带材的其余部分。如果是这样,Bardeen-Stephen通量流电阻率应该在边缘附近减小。此外,在高温下,当损伤电流较小时,涡核可能扩展到整个带材宽度,从而变成边到边的相滑移线。
2020-02-17 cond-mat.supr-con
Influence of vortex-vortex interaction on critical currents across low-angle grain boundaries in YBa2Cu3O7-delta thin films
利用磁光成像技术研究了最佳掺杂的YBCO薄膜中取向差θ < 5 °的小角度晶界。通过使用毕奥-萨伐尔定律的数值反演方案,可以以约5微米的空间分辨率确定穿过晶界的临界电流密度。详细的空间分辨磁通密度和电流密度数据的调查表明,通过边界的电流密度随不同的局部磁通密度。结合相应的磁通和电流模式,它被发现存在一个普遍的依赖性的晶界电流的局部磁通密度。局部磁通密度的变化意味着磁通线-磁通线距离的变化。有了这个知识的一个模型,解释磁通量-电流关系的磁涡涡相互作用的装置。
2000-06-27 cond-mat.supr-con
Superconductivity and vortex structure on Bi$_{2}$Te$_{3}$/FeTe$_{0.55}$Se$_{0.45}$ heterostructures with different thickness of Bi$_{2}$Te$_{3}$ films
利用STM研究Bi$_{2}$Te$_{3}$/FeTe$_{0.55}$Se$_{0.45}$异质结构发现,薄膜厚度影响邻近诱导超导性及涡旋核形态,1-QL呈六重对称星形且拓扑平庸,超过2-QL时涡旋核细长化揭示二重对称性,证实了可能存在的拓扑超导性。
2023-09-15 cond-mat.supr-con
Closed vortex state in 3D mesoscopic superconducting films under an applied transport current
利用全三维广义含时Ginzbug-Landau方程,研究了有限宽和有限厚的超导长膜在外加输运电流作用下的运动。我们表明,足够大的厚度,涡和反涡成为弯曲之前,他们相互湮灭。当它们接近样品的中心时,它们的末端结合,产生一个封闭的漩涡。我们还确定了临界值的厚度为封闭涡集在不同的值的金兹伯格-拉道参数。最后,我们提出了一个模型,如何检测一个封闭的旋涡实验。
2023-03-20 cond-mat.supr-con
Grain Boundary Engineering Effect on Vortex Matter in Superconducting Films
Materials Genome Institute, Shanghai University(上海大学材料基因组研究院);Department of Physics, Shanghai Normal University(上海师范大学物理系);Department of Physics and Shanghai Key Laboratory for High Temperature Superconductors, Shanghai University(上海大学物理系及上海市高温超导重点实验室)
本研究揭示溅射压力可调控NbTiN薄膜的晶界耦合,改变涡旋物质的分布与钉扎性能,为定制多晶超导薄膜的涡旋钉扎提供了实用方法。
2026-08-27 cond-mat.supr-con
Collective pinning of a frozen vortex liquid in ultrathin superconducting YBa_2Cu_3O_7 films
本文通过测量YBa_2Cu_3O_7薄膜在宽频率ω范围内的交流薄层阻抗Z,研究了二维涡旋介质的线性动态响应。随着温度的降低,Z的耗散分量在温度T*(ω)远高于2D涡旋晶体的熔化温度时,表现出从涉及单个涡旋的热激活状态到响应具有与集体钉扎涡旋歧管的描述一致的特征的状态的交叉。这表明了涡旋液体的想法,在T*(ω)以下,似乎在实验的时间尺度1/ω处冻结。
2000-09-20 cond-mat.supr-con
Evidences of vortex curvature and anisotropic pinning in superconducting films by quantitative magneto-optics
本文用局域定量磁光法对超导薄膜表面的磁场线曲率进行了实验观测。除了在超导体表面产生的磁通线曲率的定量观察的全感应场的知识,我们的分析方法也允许局部值测量的电流密度内的样品。因此,我们研究了由薄膜几何形状和超导体的钉扎特性决定的电动力学约束之间的相互作用。特别是,我们调查的各向异性的涡旋钉扎,由于重离子辐照引入的柱状缺陷,揭示了在局部电流密度依赖于涡旋曲率在磁通量扩散的超导膜内。
2002-12-04 cond-mat.supr-con
Electron-beam-induced shift in the apparent position of a pinned vortex in a thin superconducting film
当电子束撞击钉扎涡旋附近的超导薄膜时,它局部地增加了与温度相关的伦敦穿透深度,并扰动了循环的超电流,从而使涡旋的磁场向加热点扭曲。这种现象已被用来可视化的涡旋钉扎在SQUID使用低温扫描电子显微镜。在本文中,我开发了一个定量的理论来计算的位移的涡流产生的磁通量分布作为一个函数的距离的束斑从涡核。结果计算使用四种不同的模型的空间分布的热功率沉积的电子束。
2006-04-24 cond-mat.supr-con
Order in driven vortex lattices in superconducting Nb films with nanostructured pinning potentials
在具有强钉扎的材料(如Nb膜)中研究了驱动涡旋晶格。自然随机钉扎与人工有序阵列的缺陷(亚微米镍点)共存的样品已制成不同的几何形状(正方形,三角形和矩形)。三种不同的动态制度被发现:对于低涡流速度,有一个塑性制度,其中随机缺陷挫败的效果的有序阵列,然后,在1-100米/秒的范围内的涡流速度,有一个突然增加的涡晶格和有序的点阵之间的相互作用,独立的几何形状。这种效应与涡旋晶格中的准长程序的开始相关,导致涡旋晶格和磁点阵列之间的重叠增加。最后,在更大的速度,有序的阵列涡晶格相互作用再次被抑制,在数值模拟中发现的行为。
2001-04-09 cond-mat.supr-con
Symmetry-induced giant vortex state in a superconducting film with a Penrose array of magnetic pinning centers
用扫描霍尔探针显微镜对五重彭罗斯Co点阵列上的Pb膜进行了局部场分布的测绘,得到了Pb膜上磁通分布的直观图像。我们证明了对于H~0.8H_1,H_1和1.6H_1,都可以找到稳定的涡旋位形,其中H_1对应于每个钉扎位置一个磁通量子。在0.8H_1处的涡旋图案对应于薄瓦的顶点之一中的一个空位,而在1.6H_1处的涡旋结构可以与每个厚瓦内的一个间隙涡旋相关联。当H=1.6H_1时,间隙涡和钉扎涡呈环状排列(“涡核”),有利于中心巨涡态的形成。
2009-04-07 cond-mat.supr-con
Vortex-induced negative magnetoresistance and peak effect in narrow superconducting films
在Ginzburg-Landau模型的框架下,研究了宽度为w ~ 3-8 <$(T)(<$(T)是与温度有关的相干长度)的窄超导膜的输运性质。在没有体钉扎的情况下,其临界电流Ic非单调地依赖于垂直磁场H,并且在某些磁场处具有一个最小值(谷)和一个最大值(峰)。在电流I << Ic(H)时,由于通过边缘势垒的热激活涡旋跳跃,这种样品的有限磁阻R(H)也在几乎相同的磁场处显示出局部最大值(峰值)和最小值(谷值)。在较窄的薄膜中,由于没有涡流,这种效应不存在,而在较宽的薄膜中,由于涡流-涡流相互作用增加,这种效应较弱。由于涡旋数的离散变化,有限长度的膜在Ic(H)和R(H)中产生附加的周期性变化,这叠加在上述非单调依赖性上。所得到的结果与许多窄超导膜/桥上的实验直接相关,在这些实验中观察到Ic(H)和R(H)的非单调依赖性。
2013-07-11 cond-mat.supr-con
Vortex glass transition and thermal creep in niobium films
本文通过电流-电压测量和强钉扎理论分析,研究了超薄铌薄膜中涡旋玻璃转变与蠕变随厚度的演化,揭示出由晶界结构无序驱动的$δl$型和$δT_c$型两种钉扎机制及其随膜厚减小的转变。
2024-03-29 cond-mat.supr-con
Nanosized patterns as reference structures for macroscopic transport properties and vortex phases in YBCO films
本文研究了YBCO薄膜中纳米尺度结构图形与宏观输运电流之间的显著相关性。由绝缘位错交织的平行约瑟夫森结的纳米级网络几乎模仿了晶界结构网络。它有助于宏观性能,并占强的晶间钉扎在中间温度范围内的整个膜。这两个网络之间的相关性,能够找到一个突出的标度律在(Jc,B)平面,并确定有意义的参数之间的匹配的涡旋晶格和晶间缺陷晶格。钉扎力的两个渐近行为下的磁通流制度进行检查:相应的涡相明显个性化。
2000-05-22 cond-mat.supr-con
Vortex-unbinding and finite-size effects in Tl2Ba2CaCu2O8 thin films
采用KTB方法、动态标度方法和有限尺寸标度方法分别测量和分析了T1 $I$薄膜在零磁场下的电流-电压特性.结果表明,$I$关系是由涡旋解束缚机制决定的,其动力学临界指数为$z=2$。另一方面,也发现了有限尺寸效应的存在,模糊了相变的特征。
2003-10-01 cond-mat.supr-con
Microscopic Investigation of rf Vortex Nucleation in Nb3Sn Films Using a Near-Field Magnetic Microwave Microscope
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);Cornell University(康奈尔大学)
利用近场磁微波显微镜研究 Nb3Sn 薄膜中 rf 环流核化现象,揭示不同制备方法对环流穿透性质的影响,并展示第三谐波响应作为表面缺陷诊断工具的效用。
2025-11-19 cond-mat.supr-con
Anisotropic response of the moving vortex lattice in superconducting Mo$_{(1-x)}$Ge$_{x}$ amorphous films
我们已经进行了磁化率测量Mo $_{(1-x)}$ Ge $_x$非晶薄膜偏置电流使用各向异性线圈。我们测试了改变偏置电流和磁化率线圈之间的相对方向的涡旋响应的对称性。在直流电流-温度相图中发现了一个动态涡旋结构各向异性的区域.在该区域中,由磁化率线圈测量的超导电流的屏蔽能力沿着涡旋运动方向与横向方向相比是不太有效的。这种各向异性的响应被发现在同一区域中的临界电流的峰值效应的开发。温度升高时,各向同性行为恢复。
2011-12-29 cond-mat.supr-con
High critical-current density with less anisotropy in BaFe2(As,P)2 epitaxial thin films: Effect of intentionally grown c-axis vortex-pinning centers
本文报道了BaFe_2(As,P)_2外延薄膜的高的各向同性临界电流密度J_c。通过将薄膜生长速率降低到2.2 μ m/s,Jc相对于磁场方向的各向同性得到显著改善。低的生长速率服务于优先沿c轴排列位错,其作为c轴涡旋钉扎中心工作良好。由于有效钉扎的有意引入,在9 T下的绝对Jc大于其他铁基超导体和常规合金超导线材所获得的绝对Jc。
2014-05-17 cond-mat.supr-con
Magnetic-field dependence of dynamical vortex response in two-dimensional Josephson junction arrays and superconducting films
从模拟中推导出垂直磁场中反向分流约瑟夫森结二维阵列的动态涡旋响应。据发现,随着磁场增加,在一个固定的温度下,从正常的响应交叉异常,这种交叉可以由一个单一的无量纲参数。本文介绍了在测量约瑟夫森结阵列和超导薄膜的复阻抗时如何反映这种交叉。
1999-12-02 cond-mat.supr-con
Vortex Fluctuations in High-Tc Films: Flux Noise Spectrum and Complex Impedance
测量了500 μ m厚YBCO薄膜的磁通噪声谱和复阻抗,并与二维涡旋涨落的预测进行了比较。证明了复阻抗谱与磁通噪声谱成正比,不同温度下磁通噪声谱的对数与斜率$\approx -1$有一个公正切,噪声的幅值随$d^{-3}$减小,其中$d$是测量磁通量的薄膜上方的高度。从正常到异常涡扩散的交叉表示的测量和讨论的二维解耦。
1999-11-01 cond-mat.supr-con
Divergent Vortex Mass in a Superconducting Film in Proximity to a Metal
我们考虑一个二维超导体中的运动涡旋,它位于距离金属覆盖层$d$的位置。从微观虚时间作用量出发,对电子自由度进行积分,得到涡旋的低能、长波长有效作用量。我们把注意力集中在涡的动能上,并推导出涡质量的一般表达式。我们发现,在极限$d\to \infty$的库仑屏蔽的密度波动,与涡旋运动,结果在一个非常小的涡旋质量已在早期的研究中获得。在$d\ll ξ$的相反极限中,其中$ξ$是超导体的相干长度,我们发现涡旋质量随系统的尺寸几何地发散,因为靠近金属使得屏蔽过程,这通常使质量小,无效。我们评论的相关性,我们的研究结果,最近的实验表明,在电阻急剧下降时,金属栅极附近的superconducting薄膜放置在一个磁场在低温。
2008-04-02 cond-mat.supr-con
Vortex glass-liquid transition and activated flux motion in an epitaxial, super-conducting NdFeAs(O,F) thin film
用分子束外延技术在Tc = 44.2 K的MgO单晶上生长了90 nm厚的NdFeAs(O,F)薄膜,研究了可能的涡旋玻璃-液体转变。的电压-电流特性表现出良好的可扩展性,根据涡旋玻璃模型的静态临界指数约为1.35和温度依赖的动态指数z从7.8增加到9.0的调查温度范围。在三维涡旋玻璃、热激活磁通运动和不均匀性加宽的框架内讨论了大的和非恒定的z值。
2019-01-08 cond-mat.supr-con
Comments on "Vortex phase diagram of HgBa$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_{8+δ}$ thin films from magnetoresistance measurements"
我们对Kim \textit{et al.} [Phys. Rev. B \textbf{61},11317(2000)]提出的论文作了评论。用标度关系分析了HgBaPDMATHABMOCaPDMATHABMOCuPDMATHABMPOPDMATHABMQ薄膜的激活能,定义了薄膜的四个涡旋区.我们发现,四个涡区的定义和标度关系是值得怀疑的,当研究他们的热激活磁通流的电阻率范围的定义。利用张\textit{et al.} [Phys. Rev. B \textbf{71},052502(2005)]提出的低电阻率数据的经验活化能形式,我们发现该形式不仅与电阻率$ρ(T,H)$吻合良好,而且与表观活化能$-\partial \ln ρ(T,H)/\partial T^{-1}$也吻合良好。
2005-02-21 cond-mat.supr-con
Pinning and creation of vortices in superconducting films by a magnetic dipole
在伦敦极限下,研究了平面超导薄膜中的涡旋与置于薄膜外的点磁偶极子之间的相互作用,以及由偶极子产生涡旋。本文推广了作者和E.H. Brandt(Phys. Rev. B { \bf 61},6370(2000))中对没有偶极子的膜进行了描述。从这个解决方案的涡偶极子系统的总能量作为一个功能的涡分布。由偶极产生的涡旋配置使能量泛函最小化。结果表明,涡旋-偶极相互作用能由$- {\bf m}\cdot {\bf b^{vac}}$给出,其中${\bf m}$是偶极强度,$ {\bf b^{vac}}$是涡旋在偶极位置的磁场,它也可以用作用于涡旋的磁钉扎势来表示.详细研究了这种势的性质。通过离散立方晶格上的精确伦敦理论结果,并使用基于模拟退火的数值算法最小化能量泛函,获得了由偶极子在厚度与穿透深度相当的膜上产生的涡旋配置。这些配置被发现,在一般情况下,弯曲的涡线和涡环。
2003-08-27 cond-mat.supr-con
Creation and pinning of vortex-antivortex pairs
利用计算机模拟了超导薄膜中垂直磁偶极子的磁场和薄膜内部的两个反点钉扎作用下,磁涡旋-反涡旋(V-AV)对的产生和钉扎.对于膜厚度$= 0.1ξ$、$κ= 2$和无钉,我们发现膜在施加的通量范围$2.10Φ_0 < Φ^+ < 3.0Φ_0$中在稳态下携带两个V-AV对,并且在以下没有对。通过将两个反点针适当地引入膜中,单个V-AV对在膜中对于$Φ^+ \ge 1.3Φ_0$是稳定的。在引脚分离$\ge 17ξ$处,我们发现V-AV对在去除偶极场之后保持被钉扎,因此可以表示非易失性存储器的1。
2006-10-11 cond-mat.supr-con
Vortex-induced dissipation in narrow current-biased thin-film superconducting strips
垂直于偏置电流从一个边缘到另一个边缘穿过薄膜超导带的涡旋是厚度为d的薄膜的主要耗散机制,厚度为d的薄膜的相干长度为XI,宽度为w的薄膜的相干长度为λ>> w >> XI。在高偏置电流下,I* < I < Ic,由单个涡旋的交叉释放的热量足以在条带上产生带状正常状态区域,从而产生可检测的电压脉冲。这里Ic是一个单一的涡流交叉的能量势垒消失的临界电流。该带沿着涡流路径形成,并导致整个带过渡到正常状态。我们估计I* 大约为Ic/3。此外,我们认为,这种“热”的涡旋交叉点的起源暗计数的光子探测器,在该制度的亚稳超导电流I* 和IC之间的操作。我们估计的速度的旋涡交叉点,并比较它与最近的实验数据的暗计数。对于低于I* 的电流,即,在稳定的超导但电阻制度,我们估计的幅度和持续时间的电压脉冲引起的一个单一的涡旋交叉。
2011-02-24 cond-mat.supr-con
Vortex matter in a two-band SQUID-shaped superconducting film
本文研究了具有SQUID几何形状(一个正方形,中心有一个孔,通过一个很细的狭缝与外部真空相连)的三维超导体的磁化强度、涡度、库珀对密度和局域磁场的空间分布。我们的研究是在Meissner-Oschenfeld态和Abrikosov态下进行的,求解了两带Ginzburg-Landau方程,考虑了带间的约瑟夫森耦合。我们发现了一个非单调的涡的行为和各自产生的涡团,由于约瑟夫森耦合之间的凝聚。
2021-12-02 cond-mat.supr-con
Tuning vortex critical velocity in Mo$_2$N thin films via striped magnetic domain configuration
本文研究超导/铁磁双层中磁畴条纹取向对涡旋临界速度的影响,发现垂直电流的条纹畴可将Mo$_2$N薄膜中涡旋速度提升至5 km/s,为调控超导微带涡旋动力学提供了新途径。
2023-11-01 cond-mat.supr-con
Vortex microavalanches in superconducting Pb thin films
100 nm的II型超导Pb薄膜的局部磁化测量表明,磁通穿透随温度定性变化。在最低温度下的小通量跃变逐渐增大,然后在T = 0.7Tc附近消失。与其他实验的比较表明,雪崩对应于树枝状通量突起。再现的第一磁通量跳跃在一个不断减少的磁场表明,在确定雪崩的缺陷结构的作用。我们还发现了一个温度无关的最终磁化通量跳跃后,类似于沙堆的休止角。
2003-07-04 cond-mat.supr-con
Vortex rectification effects in plain superconducting films
超导薄膜在垂直磁场中对交流电流有整流作用。在普通和纳米结构的超导薄膜(铌和铅)中都观察到了这种效应。整流后的电压沿交流电流方向和横向出现,并且强烈依赖于磁场。整流现象是基于超导体在磁场(涡流)中具有永久循环电流并在足够高的电流下产生电场的特性。与之前的发现相反,在较高的电流频率下,不需要不对称的钉扎位点来产生整流和相关的引导通量运动。
2004-05-27 cond-mat.supr-con
Slowing down of vortex motion in thin NbN films near the superconductor-insulator transition
我们提出了一个定量的测量之间的比较复杂的电导在低(kHz)和高(GHz)频率的NbN超导薄膜和理论预测的动力学Beresinksii-Kosterlitz无源理论。虽然在GHz政权的数据可以很好地再现,通过扩展的标准方法的非均匀样品的现实情况下,低频测量提出了一个巨大的耗散响应Tc附近。这种异常只能通过假设kHz范围内涡旋扩散的强烈减慢,或类似地通过入射有限频率场探测的长度尺度的强烈减小来解释。这种效应表明出现的涡旋运动的固有长度尺度,与STM测量在无序NbN膜中探测的不均匀性的典型尺寸相一致。
2014-12-11 cond-mat.supr-con
Vortex-Antivortex Lattices in Superconducting Films with Magnetic Pinning Arrays
当超导薄膜(SC)上覆盖一层离面磁化磁点(MD)晶格时,发现了新的涡旋结构。点的杂散磁场将涡旋限制在MD区域,由“结晶”成规则晶格的反涡旋包围。一阶和二阶转变被发现作为磁阵列是稀疏或MD磁化更大。对于稀疏MD阵列,形成分数涡旋-反涡旋态,其中晶体对称性与非均匀“电荷”分布相结合。我们证明,由于(反)涡流和超导诱导的MD,样品的临界电流实际上增加,如果暴露于一个均匀的外部磁场,与传统的SC行为。
2005-04-25 cond-mat.supr-con
Phase diagram of a current-carrying superconducting film in absence of the magnetic field
在对输运电流引起的超导薄膜电阻转变的实验研究的基础上,给出了超导薄膜电流态的相图。我们发现,当电流超过Ginzburg-Landau临界电流Ic时,一个相当窄的薄膜从不进入涡旋态,而是经历从纯超导态到具有相位滑移中心的电阻态的直接跃迁。中等宽度薄膜的Meissner电流态在I > 0.8Ic处转变为涡旋电阻态,该涡旋电阻态存在于电流区间0.8Ic < I < Im内,其上临界电流Im值与理论值符合得很好。宽膜的涡旋态是在电流区域I^{AL} < I < Im内实现的,其中I^{AL}是Aslamazov和Lempitskiy提出的涡旋态的转变点。当I>Im时,宽膜进入无涡旋电阻状态,具有相滑移线。
2010-12-08 cond-mat.supr-con
Strong vortex pinning in Co-doped BaFe2As2 single crystal thin films
本文报道了在不同SrTiO_3模板厚度的SrTiO_3/(La,Sr)(Al,Ta)O_3上生长的Co掺杂BaFe_2As_2薄膜的Jc随场和角度的变化。薄膜的Jc与单晶的Jc相当,在H/Hirr ~ 0.5时,最大钉扎力Fp(0.6Tc)> 5GN/m3,表明在高场下强涡旋钉扎有效。由于强相关的c轴钉扎,沿c轴的场的Jc超过H//ab平面的Jc,反转了Hc 2各向异性的预期。高分辨电子显微镜(HRTEM)显示,强的涡旋钉扎是由于高密度的纳米尺寸的柱状缺陷。
2010-02-27 cond-mat.supr-con
Moving vortex matter with coexisting vortices and anti-vortices
从理论上研究了在具有纳米结构缺陷的超导薄膜中,由与时间无关的输运电流驱动的运动涡旋物质,其中涡旋和反涡旋共存。提出了一个简单的伦敦模型的纳米磁体或圆柱形孔(antidots)的周期性阵列的薄膜中的涡旋动力学。这些膜的共同之处在于,可以通过相对小的传输电流在缺陷附近产生涡旋反涡旋对,因为它增加了由缺陷产生的电流-纳米磁体屏蔽电流或反点回流电流-并且可以局部地超过涡旋反涡旋对产生的临界值。该模型假设,涡旋物质动力学是由朗之万方程,修改为创建和湮灭的涡旋反涡对。对于对的创建,它是假设,每当在某个位置的总电流超过一个临界值,等于所需的分离涡从反涡的涡核直径,一个对在这个位置周围瞬间创建。电子对湮灭是通过涡旋反涡旋碰撞发生的。该模型适用于薄膜在零外部磁场和低温。结果表明,存在多个运动涡旋物质的平衡态,且涡旋数和反涡旋数相等。
2008-06-23 cond-mat.supr-con