Electronic structure of vortices pinned by columnar defects in $p_x \pm i p_y$ superconductors
利用Bogolubov-de Gennes理论研究了II型手征$p_x \pm i p_y$超导体中绝缘柱状夹杂钉扎涡旋的电子结构。反常谱支的结构受质心角动量的相互取向和库珀对中两个电子的相对运动的强烈影响。由于这些角动量之和为零,在缺陷处的散射只会引起轻微的扰动,在没有这种补偿的情况下,反常的光谱分支似乎会发生急剧的变化。在后一种情况下,缺陷的存在改变了费米能级处的反常分支斜率符号,导致正能量处的准粒子角动量反转和小于缺陷半径的碰撞参量。实验观察到的扫描隧道显微镜的特性和涡旋动力学的后果进行了讨论。
2015-02-16 cond-mat.supr-con
Comparison of History Effects in Magnetization in Weakly pinned Crystals of high-$T_c$ and low-T$_c$ Superconductors
通过用振动样品磁强计跟踪弱钉扎单晶中的磁化磁滞回线,比较了高$T_c$ YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7 - δ}$(H $\parallel$ c)和低$T_c$ Ca $_3$ Rh $_4$ Sn $_{13}$的历史效应,发现它们在临界电流密度$J_c(H)$中存在异常变化.样品的历史集中,(i)场冷却(FC),(ii)零场冷却(ZFC)和(iii)从正常状态的场的等温反转。的弹性涡旋固体的塑性变形和过冷跨越有序-无序转变的调制方面的结果的理解是寻求。
2001-06-06 cond-mat.supr-con
Long-Range Order of Vortex Lattices Pinned by Point Defects in Layered Superconductors
通过对相应的阻挫XY模型的对偶性分析,研究了具有弱钉扎中心的层状超导体中涡旋晶格的长程有序性。当系统冷却时,在垂直磁场中穿过宏观数量的弱耦合层的涡旋液体中出现涡旋玻璃有序。此外,天真的磁场规模确定相邻层之间的约瑟夫森耦合被认为是作为一个上限的任何可能的常规涡旋晶格相在低温下的极端II型极限的稳定性。
2006-06-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Poisson Brackets Scheme for Vortex Dynamics in Superfluids and Superconductors and Effect of Band Structure of Crystal
本文讨论了三种涡的哈密顿动力学的Poisson括号,其中耗散可以忽略,涡的动力学是可逆的:(i)谱流被抑制时的超净区。(ii)费米子被晶格钉扎时的状态。这也包括在涡核中费米子的极端光谱流的状态:这些费米子被法向分量有效地钉扎。(iii)当涡被法向分量强烈钉扎时的情况。所有这些极限都用单参数$C_0$来描述,并讨论了对于含有多个电子和空穴带的超导体的物理意义。本文还讨论了费米面拓扑结构对涡旋动力学的影响。
1996-11-21 cond-mat.supr-con
Two step disordering of the vortex lattice across the peak effect in a weakly pinned Type II superconductor, Co0.0075NbSe2
II型超导体中的涡旋晶格提供了一个通用的模型系统来研究存在随机钉扎的周期性介质中的有序-无序转变。在这里,使用扫描隧道光谱在弱钉扎Co0.0075NbSe2单晶,我们表明,在低温下,在一个3维超导体的涡旋晶格的障碍,在两个步骤中的峰值效应。在峰值效应开始时,平衡布拉格玻璃通过位错的扩散转变为取向玻璃。在较高的磁场下,位错解离成孤立的向错,产生非晶涡旋玻璃。我们还表明存在各种额外的非平衡亚稳态,这可以通过不同的热磁循环访问。
2015-02-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Direct Numerical Confirmation of Pinning Induced Sign Change in Superconducting Hall Effect in Type-II Superconductors
利用含时的Ginzburg-Landau方程和Maxwell方程,系统地研究了钉扎无序下涡旋动力学的横向运动.因此,在塑性流动阶段,在移动和钉扎涡共存,我们发现,霍尔电压一般改变其符号。符号变化的起因是由于运动涡被钉扎涡的环形流强烈地漂移,并且被强制的横向移动方向与输送流相反。这表明霍尔符号变化是所有无序II型超导体中常见的行为。
2009-08-20 cond-mat.supr-con
Phase diagram of randomly pinned vortex matter in layered superconductors: dependence on the details of the point pinning
通过数值最小化模型自由能泛函,研究了高温层状超导体中超导涡旋系统的热力学和结构性质,其中磁场垂直于超导层,存在少量强随机点钉扎缺陷.在磁感应强度和钉扎中心浓度不变的条件下,发现低温($T$)和小钉扎强度($s$)的平衡相是拓扑有序的布拉格玻璃。随着$T$或$s$的增加,布拉格玻璃经历一级转变为无序相,我们将其表征为"涡旋泥浆“,层内具有多晶结构,层间相关性延伸到约20层。这是在对比的钉扎涡液相布拉格玻璃被发现熔化,使用相同的方法,在一个大浓度的弱钉扎中心的情况下:该相是非晶的层间相关性非常小。在固定温度下,布拉格玻璃熔化时随机钉扎势的二阶矩值在两个系统中有很大不同。这些结果意味着,随机点钉扎的影响不能只描述在钉扎电位的二阶矩,和一些未解决的矛盾,在文献中有关的低$T$和高$s$在这个系统中的相位的性质很可能会出现在不同的样品中的钉扎的性质的差异,或从关于钉扎电位的假设。
2007-08-24 cond-mat.supr-con
Increases of a Diamagnetic Property by Flux-Pinning in Volume Defect-Dominating Superconductors
在理想的II型超导体中存在两个临界场H $_{c1}$和H $_{c2}$,而在真实的II型超导体中存在另一个临界场H $_{c1}'$,它被定义为表现出最大抗磁性质的场。我们将提出H $_{c1}'$是能够从理论和实验上得到证明的。我们导出了一个基于体缺陷磁通钉扎效应的方程。由Mg和B合成的MgB $_2$块体与该模型相似。通过该模型的方程给出了钉扎在半径为r的缺陷处的量子通量数、钉扎穿透深度、磁通量穿透方法以及静态下H $_{c1}'$处的磁化强度。据推测,在超导体中的体积缺陷处的被钉扎通量必须从缺陷中被拾取脱钉,并且当被钉扎通量的拾取力大于缺陷的钉扎力(F $_{pickout}$ $>$ F $_{pinning}$)时,或者当体积缺陷处的被钉扎通量之间的最短距离与H $_{c2}$的最短距离相同时,移动到超导体的内部。实际上,固定磁通的运动涉及到磁通运动能和磁通振动能之和的$Δ$ G $_{dynamic}$。当体积缺陷较少且较多时,由于$Δ$ G $_{dynamic}$较小,实验计算的体积缺陷处钉扎磁通数更接近理想计算值.然而,当体积缺陷是大的和几个,钉扎磁通的数量在体积缺陷计算的实验结果是远远少于理想计算的,因为一个大的$Δ$ G $_{dynamic}$。
2020-11-06 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Microscopic Derivation of Magnetic Flux Density Profiles, Magnetization Hysteresis Loops, and Critical Currents in Strongly Pinned Superconductors
我们提出了一个微观的推导,没有电动力学的假设,$B(x,y,H(t))$,$M(H(t))$,和$J_c(H(t))$,与实验一致的强钉扎超导体,钉扎位点的密度和强度的值的范围。我们数值求解了这些磁通梯度驱动的涡的过阻尼运动方程,这些涡可以暂时被困在钉扎中心。通过在样品边界处添加(去除)磁通线来增加(减少)磁场,并且通过使用具有相反取向的磁通线可以实现完整的磁滞回线。对于强钉扎涡,我们得到的单位体积钉扎力$J_c B \sim n_p f_p^{1.6}$介于以下两种极端情况之间:非常强钉扎的独立涡,其中$J_c B \sim n_p f_p$,以及弱钉扎直涡的二维Larkin-Ovchinikov集体钉扎理论,其中$J_c B \sim n_p f_p^{2}$。这里,$n_p$和$f_p$是钉扎位点的密度和最大力。
1995-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con supr-con
Quantum Bit Behavior of Pinned Fluxes on Volume Defects in a Superconductor
我们研究了超导体中$Δ$ H= $Δ$ B区域的磁通钉扎效应。当超导体中存在足够多的体缺陷时,在M-H曲线上形成$Δ$ H= $Δ$ B区域,即外加磁场($Δ$ H)增加与磁感应强度($Δ$ B)增加相同的区域。磁化强度(M)在4 $π$ M = B-H的区域内是恒定的.我们证明了在$Δ$ H= $Δ$ B区域中的磁通行为可以作为量子比特的候选。通过反复的磁通钉扎和取出脱钉过程,钉扎在体缺陷上的磁通将作为一束在该区域内从超导体的表面到中心移动。在此过程中,磁通量将以两种状态存在:在体缺陷处的磁通钉扎状态和磁通在超导体中运动的拾取脱钉状态。体缺陷处的钉扎态和体缺陷处的脱钉扎态的抗磁性质不同。因此,超导体的抗磁性质将在$Δ$ H= $Δ$ B区振荡,并在M-H曲线上观察到这种行为。通过将体积缺陷处的钉扎状态设置为$\ket{1}$并且将脱钉状态设置为$\ket{0}$,可以将振荡用于量子比特。这种方法可以在比使用约瑟夫森结更高的温度下工作。此外,预计该装置相当简单,并且退相干几乎可以忽略不计。
2022-01-16 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Hall conductance of a pinned vortex lattice in a high magnetic field
我们计算了准粒子对高磁场中二维极端II型超导体零温霍尔电导的贡献。当进入超导相时,霍尔电导相对于正常状态的结果被重新归一化为更小的值,直到达到量子能级交叉跃迁。在高值的序参量,准粒子被绑定到涡核,霍尔电导预计将趋于零,由于无偏定理。
1999-05-13 cond-mat.supr-con
Bound fermion states in pinned vortices in the surface states of a superconducting topological insulator: The Majorana bound state
通过解析求解Bogoliubov-de Gennes方程,我们研究了二维超导体中涡旋核中心的费米子束缚态。我们考虑了三种二维超导模型:(a)具有低密度涡旋线的混合态的标准II型超导体,(b)具有强自旋-轨道耦合锁定自旋平行于动量的超导体和(c)具有强自旋-轨道耦合锁定自旋垂直于动量的超导体。利用$s$波超导体与强拓扑绝缘体表面态之间的邻近效应诱导出二维超导态。在情况(a)中,激发的能隙为$Δ_{\infty}^2/(2E_F)$阶,而在情况(b)和(c)中,零能马约拉纳态与费米子激发的等间隔($Δ^2_{\infty}/E_F$)序列一起出现。自旋动量锁定是马约拉纳态形成的关键。我们给出了能谱和波函数的解析表达式。
2020-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Irreversible Magnetization Deep in the Vortex-Liquid State of a 2D Superconductor at High Magnetic Fields
弱磁化磁滞回线的显着现象,最近观察到的近二维(2D)超导体在低温下的涡旋液态深,反映了一个不寻常的涡旋液态的存在,包括集体钉扎微晶容易滑动的涡旋链。
2004-04-08 cond-mat.supr-con
Real space imaging of metastable Bragg glass states in a weakly pinned Type II superconductor
无序背景下晶体有序的破坏与凝聚态物理中一些最具挑战性的问题有关。对于超导涡旋晶格,在杂质的存在下的平衡态被预测为“布拉格玻璃”(BG),在那里的本地晶体秩序是保持无处不在,但全球的位置顺序代数衰减。在这里,使用扫描隧道光谱(STS),我们在弱钉扎NbSe 2单晶的涡旋晶格图像。我们提出的直接证据表明,有序状态的VL是BG,由大量的简并亚稳态,这是一个标志的玻璃态。这些结果是一个重要的一步,了解淬火随机无序的影响下的晶格无序与直接影响的各种领域,包括电荷密度波,胶体晶体和自组织周期性结构的基板上。
2015-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Effect of pinning and driving force on the metastability effects in weakly pinned superconductors and the determination of spinodal line pertaining to order-disorder transition
我们探讨了不同的驱动器上的亚稳态功能所表现出的涡旋物质在单晶的2 H-NbSe $_2$和CeRu $_2$与不同程度的随机钉扎的效果。在典型的弱钉扎低温超导体样品中观察亚稳效应需要钉扎力和驱动力之间的最佳平衡。当人们使用具有较大钉扎的样品以区分不同亚稳涡旋状态的响应时,人们遇到一种新的现象,即,第二磁化峰(SMP)异常先于PE。临界电流密度的路径依赖性和电磁响应的非线性之间的相互作用确定了在SMP和PE的整个温度区域的交流磁化率的第一和第三谐波响应中看到的亚稳效应。亚稳效应停止的极限温度可以方便地位于第三谐波数据中,并且所观察到的行为可以在Bean临界状态模型内合理化。通过对2 H-NbSe晶体$_2$的交流磁化率数据的分析,建立了一个典型弱钉扎样品的不同涡旋相的涡旋相图。确定了弱钉扎区和强钉扎区共存的相空间。它可以分为两个部分,其中有序和无序分别占主导地位。前一部分连续连接到属于小束钉扎制度的重入无序涡旋相,其中涡旋相距较远,相互作用效应较弱,并且通量线晶格的多晶形式占主导地位。
2005-10-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Stable and Metastable vortex states and the first order transition across the peak effect region in weakly pinned 2H-NbSe_2
弱钉扎超导体中的峰值效应伴随着亚稳涡旋态。每个亚稳涡旋位形都具有不同的临界电流密度J_c,这主要取决于超导体过去的热磁历史。最近的模型[G. Ravikumar等,Phys.Rev.B61,R6479(2000)]提出了一种解释与历史相关的J_c的方法,该方法假设涡旋晶格的稳定态具有一个临界电流密度J_c^{st},该临界电流密度J_c^{st}由场和温度唯一确定。本文提出了2 H-NbSe_2在峰值效应区存在涡旋晶格稳定态的证据。结果表明,这种稳定状态可以达到从任何亚稳涡旋状态由一个小的振幅周期的应用领域。通过重复的磁场循环获得的次要磁化循环使我们能够明确地确定在给定的磁场和温度下涡旋晶格稳定状态的钉扎和“平衡”性质。这些数据表明,从有序相到无序涡旋相的一级相变的发生跨越峰值效应。
2000-07-27 cond-mat.supr-con
Phase diagram of vortex matter in layered superconductors with random point pinning
本文研究了在垂直于超导层的磁场和随机原子尺度点钉扎中心存在下,层状高温超导体中超导涡旋系统的相图。我们考虑了高度各向异性的极限,其中不同层上的饼状涡仅通过它们的电磁相互作用耦合。涡系的自由能则表示为时间平均涡密度的Ramakrishnan-Yussouff自由能函数。我们在数值上最小化这个功能,并检查所产生的相位的属性。我们发现,在温度($T$)-钉扎强度($s$)平面上,在恒定的磁感应强度下,低$T$和$s$的平衡相是布拉格玻璃。随着$s$或$T$的增加,一级相变发生到另一相,我们将其表征为钉扎涡旋液体。弱钉扎涡旋液体获得高$T$和小$s$顺利跨越到强钉扎涡旋液体作为$T$减少或$s$增加-我们没有找到证据的存在,在热力学平衡,在这里考虑的钉扎参数范围内的一个明显的涡旋玻璃相。%cdr我们提出的密度关联函数,密度和缺陷分布,和局部场分布可通过$μ$ SR实验的结果。这些结果进行了比较与现有的理论,数值和实验研究。
2006-09-29 cond-mat.supr-con
Dependence of Vortex States in Superconductors on a Chiral Helimagnet and an Applied Magnetic Field
通过求解手性螺旋磁/超导双层系统中的Ginzburg-Landau方程,研究了手性螺旋磁对超导体中涡旋态的影响。我们发现,涡旋形成一个周期性调制的三角形晶格,因为磁场从手性helimagnet $H_{CHM}$空间振荡。由于涡流被$H_{CHM}$钉扎,因此预计临界电流会增加。
2016-05-18 cond-mat.supr-con
Evidence of zero point fluctuation of vortices in a very weakly pinned a-MoGe thin film
在II型超导体中,涡旋核的行为与正常金属相似。因此,在传统的II型超导体的涡核中的单粒子态密度要么保持平坦,要么(对于非常干净的单晶)由于在核内部形成了Caroli-de Gennes-Matricon束缚态而在零偏压处呈现出峰值。在这里,我们报告了一个不寻常的观察,从扫描隧道光谱测量弱钉扎薄膜的传统的s波超导体α-MoGe,即,软间隙的局域态密度继续存在,即使在中心的涡核。我们将这一观察归因于涡旋在其平均位置上的快速波动,这种波动模糊了无带隙正常核与外部带隙超导区之间的边界。将数据作为磁场的函数进行分析,我们发现涨落幅度作为磁场的函数的变化与涡旋的量子零点运动是一致的。
2021-03-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Manifestation of modulation in spatial order of flux line lattice in weakly pinned superconductors : a vibrating sample magnetometer study
我们研究了在等温M-H测量的场斜升过程中注入到超导样品中的瞬态无序涡旋态的愈合,作为理解弱钉扎$2H$ -NbSe $_2$单晶中潜在平衡涡旋态有序态调制的处方(零场转变温度,$T_c(0) \sim 6 K$)和Ca $_3$ Rh $_4$ Sn $_{13}$($T_c(0) \sim 8.2 K$),其显示有序-无序转变。我们的研究结果重申的概念,空间秩序的磁通线晶格中的收益的非晶态在两个不同的步骤证明了第二磁化峰(SMP)异常和峰值效应(PE)现象的存在。在SMP的起始场开始的紊乱在其峰值场($H_{smp}^p$)和PE的起始场($H_p^{on}$)之间具有愈合窗口。在两个不同的晶体的$2H$ -NbSe $_2$,其中一个显示只有PE现象和另一个显示SMP和PE异常的磁化滞后宽度的扫描速率依赖性的比较表明,虽然增强淬火随机钉扎调用SMP异常的发生,它减缓了整个PE区域的电流的时间衰减。
2006-08-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Enhanced Pinning of Vortices in Thin Film Superconductors by Magnetic Dot Arrays
在London近似下研究了磁点对薄膜超导体中涡旋的钉扎。单个点通常能够钉扎多个场诱导涡,直到饱和数n_s,其可以远大于1。然而,点的磁场也产生了固有的涡旋和反涡旋,这必须被考虑。在铁磁点阵列中,本征反涡旋仅被纵向钉扎。反铁磁点阵的钉扎效应要强得多。各种磁配置的可能实现进行了讨论。
2000-03-29 cond-mat.supr-con
The effect of field tilting on the dynamics of vortices pinned by correlated disorder
本文讨论了在高温第二类超导体中存在柱状缺陷形式的相关无序时磁通线的低温动力学。倾斜的影响,被认为是相对于列的方向施加的磁场,使用非厄米量子力学技术评估波多野和纳尔逊。它表明,临界电流,以及低于此电流的涡旋输运性质,可以由"表面激发“,即,通过样品边缘附近的通量线的粗糙度,其主导了体积跳跃。相空间的考虑决定了样品的临界厚度,低于该厚度,倾斜诱导的表面输运超过了体机制。这个临界长度取决于倾斜角以及垂直场和超流的方向,在离域转变处发散。
1996-11-05 cond-mat.supr-con
Tunable critical current for a vortex pinned by a magnetic dipole
从理论上研究了临界电流可调的超导体的一个简单模型.该模型由一个薄的超导薄膜与一个磁偶极子,其磁矩是自由旋转的相互作用的一个漩涡,在存在的磁场施加平行于膜表面。在伦敦极限下精确计算了涡旋的钉扎势。据发现,由于偶极自由旋转,钉扎电位对所施加的场的依赖性是不平凡的,并允许钉扎电位的空间依赖性和强度被改变的字段。因此,临界电流可以通过所施加的场来调谐。临界电流的数值获得作为一个功能的应用领域。的数量级变化的临界电流的方向和幅度的变化所造成的应用领域的报告,在某些情况下发生不连续的变化。简要地考虑了磁点阵列钉扎低$T_c$超导薄膜中涡旋的可能应用。\\
2005-06-29 cond-mat.supr-con
Flux-flow induced giant magnetoresistance in all-amorphous superconductor-ferromagnet hybrids
本文介绍了全非晶铁磁/超导异质结的磁电阻测量。F/S/F三层膜在F层矫顽场附近的小磁场范围内显示出大的磁阻峰,温度在超导转变之内和之下。这被解释为F层中布洛赫磁畴的杂散场引起的弱钉扎涡旋的磁通流。双层显示小得多的影响,这意味着布洛赫壁的F-层在三层排队,并集中杂散场。数据被用来讨论所需的成核涡的预期最小F层厚度。
2006-10-24 cond-mat.supr-con
Local density of states of a strongly type-II d-wave superconductor: The binary alloy model in a magnetic field
我们自洽地计算了d波超导体的局域态密度(LDOS),考虑了准粒子从随机分布的杂质和外部诱导涡旋的散射。杂质和涡流随机分布,但涡流优选位于杂质附近。杂质排斥势和杂质密度的增加对态密度的影响都很小。主要的影响是由于涡旋散射。LDOS的结果同意定性与实验结果,考虑到大多数涡钉扎在杂质。
2005-03-07 cond-mat.supr-con
Upper Critical Field Based on the Width of $Δ$H = $Δ$B region in a Superconductor
研究了一种基于超导体中体积缺陷较多且占主导地位的$Δ$ H = $Δ$ B区宽度测量超导体上临界场(H $_{c2}$)的方法。在这里,我们提出的基本概念和方法的细节。虽然超导体的H $_{c2}$根据超导体的种类而固定,但是难以通过实验测量H $_{c2}$,并且结果根据实验条件而不同。H $_{c2}$是根据体缺陷处的钉扎磁通在与超导体的H $_{c2}$态的排列相同时被引出并进入超导体内部的理论计算的。通过该方法获得的MgB $_2$的H $_{c2}$在0 K时为65.4特斯拉。该方法得到的H $_{c2}$更接近极限H $_{c2}$的原因是基于在163 nm半径的体积缺陷处挑选钉扎通量时$Δ$ F $_{pinning}$ / $Δ$ F $_{pickout}$大于4。该方法将有助于寻找体积缺陷主导超导体的最终H $_{c2}$。
2019-05-21 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Lorentz force on superconducting vortices near line defects
本研究针对第二类超导体中线缺陷附近的涡旋洛伦兹力问题,结合解析与快速傅里叶变换数值模拟方法,揭示了线缺陷对涡旋受力的增强规律,为缺陷工程超导体的涡旋动力学研究提供了方法支撑。
2025-05-20 cond-mat.supr-con
Magnetic-force-microscope study of interlayer "kinks" in individual vortices in underdoped cuprate YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$ superconductor
我们使用磁力显微镜的图像和操纵个别涡线线程单晶YBa $_2$铜$_3$ O $_{6.4}$,层状超导体。我们发现,当我们拉动一个固定涡的顶部时,它可能不会平滑地倾斜。有时,我们观察到一个漩涡分裂成离散的片段,可以描述为短叠的煎饼漩涡,类似于Benkraouda和Clem提出的“扭结”结构。定量分析给出了钉扎力和堆叠之间的耦合的估计。我们的测量突出了分层超导体中煎饼涡旋堆叠的离散性。
2008-11-04 cond-mat.supr-con
Flux line relaxation kinetics following current quenches in disordered type-II superconductors
利用Langevin分子动力学模拟的弹性线模型,研究了第二类超导体中磁涡旋线随外加驱动电流快速变化的弛豫动力学.在具有随机分布的点状缺陷的样品中的磁通涡旋系统经受适当强度的外部电流足够长的时间,以便处于移动的非平衡稳态。然后,电流瞬间降低到与移动或固定状态有关的值。随后松弛的磁通线研究通过一次观测,如他们的平均速度和回转半径。此外,我们还测量了两次磁通线高度自相关函数,以研究系统中的动态标度和老化行为,特别是淬火后出现的玻璃钉扎状态。
2016-06-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Order and Creep in Flux Lattices and CDWs Pinned by Planar Defects
从理论上研究了第二类超导体及相关系统中随机分布的点杂质\emph{and}平面缺陷对有序和输运的影响。对于相同取向的平面缺陷的磁通线晶格表现出一个新的玻璃相占主导地位的平面缺陷有限的可压缩性,横向迈斯纳效应,大样本的磁化率和指数衰减的平移长程序footuations。平行于缺陷的电流$J$的磁通蠕变电阻率为$ρ(J)\sim \exp-(J_0/J)^{3/2}$。强烈的无序性迫使一系列位错松弛剪切应变。
2009-06-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Checkerboard local density of states in striped domains pinned by vortices
在格林函数形式主义,我们计算周围的静态扩展的磁性和非磁性扰动的d波超导体的电子结构。特别是讨论了最近在高温铜氧化物中暴露于外加磁场下的弹性中子散射和扫描隧道实验。由反铁磁涡核作为周围条纹的钉扎中心操作的物理图片是定性与中子数据提供的条纹具有通常的反相调制一致。在这样的区域中的低能电子结构揭示了棋盘格干涉图案与最近的扫描隧道实验相一致。
2002-12-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Josephson glass and decoupling of flux lattices in layered superconductors
本文研究了层状超导体在垂直于超导层的磁场和无序存在下磁通晶格的相变。我们发现,层间的约瑟夫森耦合导致一个强烈的钉扎约瑟夫森玻璃(JG)相在低温和领域。JG相经历随着电场增加的退耦转变或随着温度增加的脱钉转变。由此产生的相位分别经历进一步的脱钉和去耦过渡,从而导致具有四个相位相遇的多临界点的相图。该相图解释了Bi_2Sr_2CaCu_2O_8的“第二峰”相变和最近观察到的退钉扎相变等不寻常的数据。
1997-11-19 cond-mat.supr-con
Theory of measurements of electrodynamic properties in anisotropic superconductors in tilted magnetic fields. Part I: flux flow and Campbell regimes
本文从理论上研究了单轴各向异性超导体在任意取向磁场中的涡旋动力学。重点是在线性政权的电输运实验模型。相关的涡参数,如粘性阻力,涡的流动性和钉扎常数(与点针),连同磁通量流和坎贝尔曲率,推导出张量的形式,在非常不同的自由磁通量流和钉扎坎贝尔制度。的适用性的各种张量的众所周知的标度律的角度依赖于场的取向进行了评论。此外,它表明,实验一般不产生的各向异性粘度和钉扎常数的本征值。给出了有关测量量和本征量的显式表达式。
2012-11-14 cond-mat.supr-con
Vortex nanoliquid in high-temperature superconductors
使用差分磁光技术可视化传输电流的流动,我们揭示了一个新的离域线内的可逆涡流液体区域中存在的低密度的柱状缺陷。这条线将均匀的涡旋液体(其中所有的涡旋都是离域的)与非均匀的“纳米液体”相分离,在非均匀的“纳米液体”相中,涡旋液体的互连纳米液滴被困在由钉扎在柱状缺陷上的涡旋形成的固体骨架的孔中。纳米液相沿柱状缺陷方向具有很高的相关性,但没有横向临界电流。
2004-05-31 cond-mat.supr-con
Josephson Vortex States in Intermediate Fields
最近的电阻数据的动机高$T_c$超导体在领域{ \it平行}的CuO层,我们解决两个问题的约瑟夫森涡旋相图,外观上观察到的一级转变(FOT)曲线在中间领域的结构转变和一个较低的临界点的FOT线。有人发现,一些旋转钉扎固体是更稳定的比普通的菱形钉扎固体与空层间距,由于垂直部分在较高的领域的FOT线,FOT往往会被破坏,通过创建一个较低的临界点。
2001-12-03 cond-mat.supr-con
Vortex dynamics in layered superconductors with correlated defects: influence of interlayer coupling
本文详细研究了两种具有本征共面缺陷但层间耦合不同的非晶Ta_(0.3)Ge_(0.7)/Ge多层膜的涡旋动力学和涡旋相图。钉扎玻色玻璃相在更弱耦合的样品中仅存在于交叉场H* 以下,与强耦合膜形成鲜明对比。在H* 以上,通量线被认为分裂成饼状涡流,并且当场沿着延伸的缺陷对齐时,交叉场显著增加。这两种薄膜在玻色玻璃相中表现出不同的涡旋蠕变激发。
2001-04-27 cond-mat.supr-con
Magnetoresistive Effects in Ferromagnet-Superconductor Multilayers
我们考虑一个由锰氧化物-铁磁体和铜氧化物-超导体多层膜组成的自旋阀结构的纳米系统。底部锰氧化物-铁磁体的磁化被锰氧化物-反铁磁体钉扎。顶部锰氧化物铁磁体的磁化通过超导层的间接交换耦合到底部。研究了铜氧化物超导体的临界温度和磁阻随外加平行磁场的变化规律。在少量铜氧化物单层的情况下,有两种典型的行为:a)对于小磁场,当达到顶部锰氧化物-铁磁体的翻转场时,临界温度和磁阻突变。b)对于大的磁场,多层系统在变为电阻(正常)之后重新进入零电阻(超导)状态。
2004-12-01 cond-mat.supr-con
Tunable striped-patterns by lattice anisotropy and magnetic impurities in d-wave superconductors
计算观察了近最佳掺杂d波超导体中由晶格各向异性和磁性杂质引起的图样转变。对于单一杂质的情况下,从棋盘形的条纹图案的过渡,可以诱导即使在一个非常弱的LA。此外,在自旋顺序的八个晶格常数(8 $a$)的调制周期与中子散射数据相吻合。对于双杂质的情况下,从纵向杂质钉扎条纹到横向图案的取向转变时,观察到的LA比达到某个临界值。在临界点,磁性杂质周围的结构可以恢复棋盘格图案。这些结果表明,条纹的形成可能是由多种因素引起的,并且可以通过实验进行调节。
2010-05-22 cond-mat.supr-con
Zero-field superconducting vortices and Majorana zero modes pinned by magnetic islands in correlated Rashba systems
Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所)
在关联拉比系统中,通过磁铁岛与超导体的相互作用,实现零磁场超导涡旋和Majorana零模的稳定钉扎。
2026-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unified order-disorder vortex phase transition in high-Tc superconductors
解释了在不同的高温$_{c}$超导体中测得的涡旋熔化和固-固转变线的多样性,假设由热诱导和无序诱导的波动驱动的统一的有序-无序相变。转变线的温度依赖性和无序相的性质(固体、液体或被钉扎液体)由这些波动的相对贡献和钉扎机制确定。通过改变钉扎机制和钉扎强度,可以获得单调和非单调过渡谱线,其类似于在Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $%_{8}$、YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7-δ}$、Nd $_{1.85}$ Ce $_{0.15}$ CuO $%_{4-δ}$、Bi $_{1.6}$ Pb $_{0.4}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+δ}$和(La $% _{0.937}$ Sr $_{0.063}$)$_{2}$ CuO $_{4}$中测量的那些
2002-01-03 cond-mat.supr-con
Blockade of vortex flow by thermal fluctuations in atomically thin clean-limit superconductors
超导体中的电阻来自于由流动的超电流或外部电磁场驱动的涡旋运动,并且可能受到热或量子涨落的强烈影响。在以前的实验中证实的共同预期是,随着温度的降低,涡流运动被抑制,导致阻力降低。新一代材料提供了在原子级薄超导层中实现以前无法实现的清洁极限超导性的途径。我们的实验表明,对于少层2 H-NbSe $_2$的超导转变温度以下的电阻可能是非单调的,通过一个最小值,然后再次增加,随着温度进一步降低。这种效应在很宽的电流和磁场范围内都存在,但在中等电流下的单层器件中最为明显。分析和数值计算证实,研究结果可以理解在一个双流体涡流模型,其中一小部分的涡流在通道中流动,而其余的被钉扎,但热波动的位置。我们从理论上表明,钉扎,波动涡有效地控制自由涡的流动性。这些发现为超导体中涡旋的流动性和耗散的基本问题提供了一个新的视角。
2019-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Knight Shift in the FFLO State of a Two-Dimensional D-Wave Superconductor
本文研究了二维d波超导体在平行于超导平面的磁场作用下的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态。这种状态发生在高磁场附近的Pauli-Clogston极限,是对凝聚和塞曼能量之间的竞争的结果。我们利用准经典理论自洽地计算了空间非均匀序参量。我们的自洽计算表明,FFLO状态的d-波序参量打破平移对称沿优先方向。实空间中节点的方向由动量空间中基函数的节点决定。在这里,我们给出了奈特位移的结果,并讨论了最近对CeCoIn 5的核磁共振测量的影响。
2005-07-20 cond-mat.supr-con
Quantum critical collapse of a pinned vortex glass in high-field superconducting resonators
University of California at Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel(格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院、内尔研究所);CENN Nanocenter(CENN纳米中心);Jozef Stefan Institute(约瑟夫·斯蒂芬研究所)
通过等离子体微波光谱学测量非晶氧化铟薄膜的超流密度,发现涡旋玻璃态中超流密度呈对数缓慢衰减并在临界场线性消失,揭示了无序调控的量子临界行为。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex pinning by the point potential in topological superconductors: a scheme for braiding Majorana bound states
我们从理论上提出了一个通过操纵点势编织Majorana束缚态的有效方案。仔细阐明了涡旋钉扎效应。这种效应可以用来控制拓扑超导体中的涡旋和Majorana束缚态。数值模拟了移动势流引起的两个涡的交换。涡核中的零能态相对于势的强度是稳健的。数值识别了钉扎涡中的Majorana束缚态。
2017-10-12 cond-mat.supr-con quant-ph
Oscillatory dynamics of a superconductor vortex lattice in high amplitude ac magnetic fields
在这项工作中,我们研究了交流磁化率测量下的固体涡旋晶格流动性振荡力的演变。先前的工作已经表明,在YBCO单晶中,在熔化转变以下,暂时对称的交流磁场(例如正弦,正方形,三角形)可以治愈涡旋晶格(VL)并增加其迁移率,但相同幅度的暂时不对称的磁场(例如,π)可以将晶格撕裂成更钉扎的无序状态。在这项工作中,我们提出的证据表明,流动性的VL大涡位移减少,与最近的模拟预测。我们发现,与大的对称振荡场的初始有序或初始无序VL配置演变向移动性较低的晶格,支持的情况下,塑性流动。
2005-03-01 cond-mat.supr-con
Superconductivity-driven ferromagnetism and spin manipulation using vortices in the magnetic superconductor EuRbFe4As4
磁性超导体是一种特殊的材料,表现出超导性和磁性两种对立的现象,它们之间的相互作用引发了各种涌现的现象,例如在磁性转变温度(Tm)附近与超导性抑制相关的再入超导转变,突出了磁性对超导性的影响。在这项研究中,我们报告的实验观察超导涡旋诱导的铁磁秩序在高临界温度(高Tc)的磁性超导体EuRbFe 4As 4。虽然EuRbFe_4As_4中Eu ~(2+)磁矩的基态在低于Tm时是螺旋磁化,但中子衍射和磁化实验表明Eu ~(2+)自旋取向的铁磁磁滞现象。我们证明了Eu 2+力矩的方向是由基于临界态模型的钉扎涡旋的分布所主导的。此外,我们还展示了通过控制超导涡旋的方向来操纵自旋织构,这将有助于利用磁性超导体实现自旋操纵器件。
2021-10-19 cond-mat.supr-con
Stimulation of superconductivity in $d$-wave superconductors
Kent State University(肯特州立大学)
本研究通过自洽Keldysh--Nambu形式研究无序$d$-波超导体中Eliashberg效应,发现弹性杂质散射恢复吸收并激活配对增强,其频率窗口边界由准粒子再分布、加热与对破缺竞争决定,且上边界在接近临界温度时跨越最大能隙。
2026-09-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collective pinning of imperfect vortex lattices by material line defects in extreme type-II superconductors
如果涡旋晶格被材料线缺陷弱钉扎,则在第二类极限下超导体的临界电流密度在外加磁场下遵循平方根幂律反比.它获得了一个额外的反向依赖于厚度沿线方向一旦钉扎的间隙涡线的材料点缺陷。与第二代高温超导体导线在千克磁场中的临界电流密度的定量一致性在液氮温度下实现。
2006-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Josephson critical currents in annular superconductors with Pearl vortices
本文研究了均匀磁场作用下,环形超导薄膜环中边缘型约瑟夫森结附近的Pearl涡旋对超导薄膜环的影响。具体来说,我们得到精确的解析公式,可以描述的循环电流密度和跨结的规范不变的相位增量$Δϕ$。定量地描述了$Δϕ$的主要性质及其对临界电流模式$I_c(B)$的影响,根据环的宽径比$W/R$和环内的涡旋位置${\bf r}_v$。结果表明,窄环($W/R < 0.3$)可以很好地描述的直线几何极限。然而,这种近似无法预测的一些独特的功能,我们的配方,作为节点提升效应的$I_c(B)$模式在宽循环或实际影响的涡钉在不同的位置。
2018-11-12 cond-mat.supr-con
Challenges and opportunities for applications of unconventional superconductors
自从发现高$T_c$铜氧化物以来,对新超导体的探索已经转向具有更低载流子密度和竞争磁和电荷密度波阶的更各向异性、强相关的材料。虽然这些材料特征增强了超导关联,但它们也导致在液氮(和更高)温度和强磁场下的应用的严重问题,使得诸如临界温度$T_c$和上临界场$H_{c2}$的常规特性不再是主要的优点参数。这是因为强烈的波动的序参量,热激活跳跃的钉扎涡和电磁粒度,已经建立了广泛的调查后,铜酸盐和铁基超导体。在本文中,我给这些机制的电力和磁铁的应用至关重要的概述,并讨论了材料的限制,必须满足,以使超导体在高温和磁场有用。这些限制在更高的温度和磁场下变得越来越重要,特别是对于在室温下工作的尚未发现的超导体。在这种情况下,超导体的性能将受到序参量的破坏性波动的限制,因此降低这些波动的更高的超流密度和更弱的电子各向异性可能比更高的$T_c$变得更加重要。
2013-08-09 cond-mat.supr-con
Spin orthogonality catastrophe in two-dimensional antiferromagnets and superconductors
本文计算了自旋S空穴注入到二维反铁磁体或超导体磁量子临界点附近时的谱函数。我们表明,在范霍夫奇点附近,问题映射到一个静态的空位携带多余的自旋S。空穴产生算子的特征在于一个新的边界反常维数和消失的准粒子残留在临界点。我们讨论了可能的相关性的光电子能谱的铜氧化物超导体附近的反节点。
2001-03-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of domain wall motion in a polycrystalline vortex lattice
我们目前的测量显示如何无序决定的动态涡旋晶格。使用放置在有限磁场中的超导体-正常超导体(SNS)阵列,通过将场从其中涡旋晶格与SNS阵列相称的值移开来引入无序。通过施加电流来驱动涡旋运动,我们观察到在无公度场的两步转变:首先从钉扎涡旋到晶格缺陷运动,然后从单个缺陷到体涡旋晶格流。这种行为与多晶涡旋结构一致,其中缺陷形成在晶域的边缘上。这表明,一个无序的,相互作用的旋涡系统可以有利于界面物理,而不是准周期性制度。
2017-08-10 cond-mat.supr-con
Vortex pinning and dynamics in high performance Sr0.6K0.4Fe2As2 superconductor
在4.2K和10 T下研究了临界电流密度Jc~ 0.1MA/cm ~ 2的Sr_(0.6)K_(0.4)Fe_(2As)_2超导带材的涡旋钉扎和动力学。结果表明,在涡旋钉扎机制中,晶界钉扎占主导地位。此外,我们观察到大密度的位错,也可以作为有效的钉扎中心。发现临界电流密度与温度的关系符合载流子平均自由程空间涨落钉扎涡旋的模型,磁弛豫测量表明磁化强度与时间呈对数关系.在低、中温区的弛豫速率较小,表现出较弱的温度和场依赖性。观察到从弹性蠕变到塑性蠕变的过渡。最后,我们得出了高性能Sr_(0.6)K_(0.4)Fe_2As_2超导带材的涡旋相图。
2016-04-20 cond-mat.supr-con
Angle-resolved photoemission spectroscopy of Na-doped Ca2CuO2Cl2 single crystals: Fingerprints of a magnetic insulator in a heavily underdoped superconductor
首次在高压下成功生长的四元Ca(1.9)Na(0.1)CuO(2)Cl(2)单晶的角分辨光电子能谱实验揭示了从反铁磁体到高温超导体的电子演化过程。在这种低掺杂的超导体中,我们发现了母体绝缘体的清晰指纹:阴影带和大的赝能隙。这些观察结果很可能被描述为“化学势位移”,这与从原型La(2-x)Sr(x)CuO(4)中了解到的“钉扎化学势”的流行观点形成鲜明对比,表明通往高Tc超导体的途径并不独特。
2002-09-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con