Half-quantum vortices on c-axis domain walls in chiral p-wave superconductors
手征超导体是双重简并的,并且可以形成相反手征性的畴,由畴壁分开。在准二维假定的手征$p$波超导体Sr $_2$ RuO $_4$中有这种畴形成的迹象,但没有实验明确地解决了这种材料中的单个畴。在这项工作中,$c$轴畴壁平行于手征$p$波超导体的层从理论的角度进行了探讨。首先,使用唯象的Ginzburg-Landau和准经典的Bogoliubov-deGennes方法,得到了一致的定性描述的畴壁结构。虽然这些畴在各向同性极限下是解耦的,但在各向异性系统中存在有限的耦合,并且畴壁可以被视为有效的约瑟夫森结。第二部分讨论了这种$c$轴畴壁上半量子涡旋的形成和结构。
2020-06-01 cond-mat.supr-con
The role of domain walls on the vortex creep dynamics in unconventional superconducors
研究了多分量序参量超导体中畴壁对涡旋动力学的影响。我们表明,由于其复杂的结构域壁可以携带分数通量量子的涡旋。研究了畴壁上常规涡向分数涡的衰减。这种衰减提出了一个非常强大的钉扎机制的涡和转动畴壁占据钉扎分数涡成为有效的障碍的涡运动。因此,畴壁可以充当磁通量流的栅栏,防止由它们包围的剩余磁通量的衰减。此外,这个属性的畴壁上的涡旋动力学的后果进行了讨论,与观察到的噪声在滞后周期,使用Bean模型的临界涡旋状态。根据这一图象解释了非常规超导体UPt $_3$,U $_{1-x}$ Th $_x$ Be $_{13}$和Sr $_2$ RuO $_4$的实验数据.
1999-11-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field theoretical model of multi-layered Josephson junction and dynamics of Josephson vortices
多层约瑟夫森结建模的背景下的场论,和约瑟夫森涡旋内绝缘体的动力学进行了研究。本文从复标量场和实标量场耦合U(1)规范场的理论出发,在复标量场之间引入弱的约瑟夫森耦合,其中U(1)规范场允许平行的$N-1$畴壁解。$N-1$畴壁表现为隔离$N$超导体的绝缘体,其中一个复数标量场具有间隙。我们构造有效的拉格朗日域壁,这减少到一个耦合的正弦戈登模型以及分离的墙壁,然后我们构建正弦戈登孤子出现在一个有效的理论,我们确定约瑟夫森涡旋携带单量子化磁通量。当两个相邻的超导体趋向于具有相同的相位时,基态不随畴壁的位置而改变。另一方面,当两个相邻的超导体倾向于具有$π$ -相位差时,基态具有取决于畴壁位置的相变;当两个畴壁彼此靠近时,由于除了薄超导体之外的两个超导体之间的耦合而发生阻挫。对于由两个绝缘体隔开的三个超导体的情况,我们发现对于前一种情况,不同绝缘体上的两个约瑟夫森涡旋之间的相互作用改变了它的性质,即,吸引或排斥,这取决于畴壁的位置。在后一种情况下,当两个简并基态因电荷对称性自发破缺而出现时,会出现分数约瑟夫森涡旋,并且约瑟夫森涡旋的数目随畴壁的位置而变化.我们的预测应该在多层约瑟夫森结中得到验证。
2016-09-25 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Interaction between soft magnetic and superconducting films
本文从理论上研究了软磁薄膜与超导薄膜之间的相互作用。结果表明,涡流诱导的磁性薄膜中的磁化分布,从而修改的磁场,以及与例如布洛赫壁的相互作用。特别地,来自涡旋的场可能由于涡旋感应磁化而在靠近芯部处改变符号,从而导致涡旋与布洛赫壁之间从吸引到排斥的交叉。此外,我们表明,通过调整磁膜的各向异性场,可以增强布洛赫壁和涡旋之间的相互作用。最后,我们讨论了如何在存在的薄膜超导体的布洛赫壁的结构可以揭示磁光成像使用一个额外的磁光指示器。
2003-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Vortices with Fractional Flux Quanta in Multi-Band Superconductors
在具有三个或更多个组分的超导体中,当组分间的耦合是排斥性的时,时间反演对称性可能被破坏,导致具有两倍简并度的超导态。当仔细准备时,在连接两个处于相反手性状态的块体的收缩上存在稳定的畴壁。在外加磁场作用下,不同组分中的涡旋相互解离,导致畴壁处的磁场呈带状分布。
2015-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson junction of non-Abelian superconductors and non-Abelian Josephson vortices
约瑟夫森结是由两个超导体包裹一个绝缘体构成的,约瑟夫森涡旋是被吸收到约瑟夫森结中的磁涡旋(通量管),其动力学可以用sine-Gordon方程描述。在场论框架下,提出了一种柔性约瑟夫森结,其中约瑟夫森结由分隔两个凝聚的畴壁表示,约瑟夫森涡旋是畴壁有效理论中的sine-Gordon孤子.本文提出了一种用非阿贝尔畴壁描述的非阿贝尔色超导体的约瑟夫森结,并证明了在畴壁有效理论中,被吸收的非阿贝尔涡旋(色磁通量管)是一个用非阿贝尔sine-Gordon孤子表示的非阿贝尔约瑟夫森涡旋,即$U(N)$主手征模型.
2015-08-06 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Chiral non-Abelian vortices and their confinement in three flavor dense QCD
在稠密QCD色香味锁定相中,我们发现了只在左手和右手夸克的双夸克凝聚中的一个中存在旋量的手征非阿贝尔涡旋。它们是携带非Abel半超流涡旋(彩色磁通量管)的一半彩色磁通量的最小涡旋和Abel超流涡旋的1/6量子化超流环流。这些涡流在内部空间中携带对应于其通量的${\mathbb C}P^2$取向模量。两个手征相反的非阿贝尔涡旋的${\mathbb C}P^2$模量在能量上倾向于对齐,而涡旋和反涡旋的${\mathbb C}P^2$模量正交,然后这些涡旋相互吸引。它们是由手性畴壁的质量和轴向异常项的存在下,明确打破轴向和手征对称性。数值计算表明,两个手征相反的非阿贝尔涡旋通过一个手征畴壁连接,构成一个介子束缚态,它是一个非阿贝尔半超流涡旋.我们还发现,阿贝尔和非阿贝尔轴向涡连接的手征畴壁都是不稳定的衰减成一组手征非阿贝尔涡。此外,我们还发现手征非阿贝尔涡旋具有独特的性质:一是所谓的拓扑阻塞,这意味着体中的对称性生成元在涡旋周围没有全局定义;二是色非单线态Aharonov-Bohm(AB)相,这意味着环绕这些涡旋的夸克可以在无限远的距离上探测到它们的磁通量的颜色.
2021-10-22 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Vortex Dynamics in Ferromagnetic Superconductors: Vortex Clusters, Domain Walls and Enhanced Viscosity
我们证明了铁磁超导体中由于磁矩的极化作用而存在长程涡旋-涡旋吸引。涡团然后稳定在低涡密度的基态。在洛伦兹力的驱动下,涡旋团的运动激发了磁振子。这种制度变得不稳定,在阈值速度以上的域壁产生缓慢的磁矩和涡旋配置的弛豫变得调制。这种涡旋和磁矩的动力学可以通过传输测量来探测。
2012-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Domain Walls Motion and Resistivity in a Fully-Frustrated Josephson Array
数值计算表明,全阻挫约瑟夫森结阵列的电阻率是由涡旋晶格中畴壁的运动引起的,而不是由单个涡旋的运动引起的。
1997-10-28 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Magnetic Field Walls in Flat-band Superconductors
Aalto University(阿尔托大学);University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学)
预测平带超导体在磁场中稳定存在一种磁通壁相,该相源于平带中任意动量凝聚无单粒子能量惩罚,导致超导自由能为矢势的负周期函数。通过最小晶格周期模型研究了壁相的扭结和呼吸子孤子模式,并讨论了壁与涡旋的竞争。
2026-07-14 cond-mat.supr-con
Domain wall effects in ferromagnet-superconductor structures
我们研究了超导-铁磁异质结构中铁磁畴结构如何改变其输运性质。我们计算了布洛赫畴壁的磁场在超导体中感应的电流分布,找到了在超导体中提供涡旋的铁磁体的"下临界“磁化强度。
2005-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological confinement of vortices in two-flavor dense QCD
我们在最近提出的双味稠密夸克物质中发现了一种新的禁闭机制,它由$d$ -夸克的2SC凝聚和$P$ -波双夸克凝聚组成。这种夸克物质表现出色超导性和超流性,被分为两个阶段;限制和解除限制阶段的旋涡。我们建立了限制的判据是Aharonov-Bohm(AB)相的色中性:表现出色非单重AB相的涡旋被所谓的AB缺陷限制,形成色单重束缚态。在退精细阶段,最稳定的涡旋是非阿贝尔Alice弦,它是一种具有分数环量和非阿贝尔色磁通量的超流涡旋,表现出色非单线AB相.另一方面,在受限相中,这些非阿贝尔涡旋被限制在重子或介子束缚态,其中组分涡旋由AB缺陷连接。重子束缚态由三个不同颜色磁通量的非阿贝尔Alice弦组成,总磁通量由畴壁结相互抵消;而介子束缚态由两个相同颜色磁通量的非阿贝尔Alice弦组成,由单畴壁连接.有趣的是,后者在其核心中包含彩色磁通量,但这可以存在,因为其AB相的颜色中性。
2021-03-28 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Supersonic dynamics of guided magnetic flux quanta
超导体中Abrikosov涡旋的动力学通常限于涡旋速度$v\simeq1$ km/s,超过该速度,样品突然转变为正常状态。在Larkin-Ovchinnikov框架中,在临界温度附近,这是由于准粒子离开涡核而引起的粘性阻力系数减小所触发的通量流不稳定性。虽然现有的不稳定性理论依赖于涡流速度的均匀空间分布,但$v$的测量(平均)值总是小于最大可能值,因为$v$的分布从未达到$δ$函数形状。在这里,通过引导磁通量量子在相对于Co纳米条阵列的$15^\circ$的倾斜角,我们加速涡流到超音速。这些比参考生长态Nb膜中的$v$高出几乎一个数量级,并且仅比迄今为止在超导体中观察到的最大涡旋速度小两倍。我们认为,这样高的$v$值出现在集体动态排序的结果时,所有的旋涡在具有相同的钉扎强度的通道中移动,并表现出非常窄的分布$v$。我们的研究结果使众所周知的涡引导效应打开超快涡动力学研究的前景。
2019-02-11 cond-mat.supr-con
Majorana Zero Modes in a Heterogenous Structure of Topological and Trivial Domains in FeSe$_{1-x}$Te$_x$
本研究提出FeSe$_{1-x}$Te$_x$中涡旋是否存在马约拉纳零能模可由拓扑与平庸超导畴的异质结构解释,识别两类涡旋的光谱特征,证实涡旋跨畴移动时畴壁马约拉纳边缘模可转化为涡旋中的MZM。
2025-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
AC-driven Vortices and the Hall Effect in a Superconductor with a Tilted Washboard Pinning Potential
在任意霍尔效应值下,用矩阵连分式精确求解了有交流存在的倾斜余弦钉扎势中二维非线性导向涡运动的朗之万方程.分析了任意幅值和频率的交流电对直流和交流磁阻张量的影响。的交流密度和频率依赖性的整体形状和Shapiro样的步骤上的各向异性的电流-电压特性的数量和位置被认为是。亚临界或超临界直流的影响的时间相关的静态交流纵向和横向电阻涡响应(交流驱动器W的频率)的非线性阻抗张量Z和非线性交流响应在W-谐波方面进行了研究。本文导出并分析了直流作用下二维线性阻抗张量Z1的解析表达式,该表达式依赖于电流密度矢量与搓板平面钉扎势的导向方向之间的夹角α。讨论了α各向异性和霍尔效应对涡旋非线性功率吸收的影响。
2010-06-16 cond-mat.supr-con
Stability of topological defects in chiral superconductors: London theory
本文研究了手征超导体中可能存在的拓扑缺陷--手征畴壁和涡旋的热力学稳定性。使用伦敦理论,它表明,在足够小的应用和手征领域的存在下,在样品中的域壁和旋涡是不赞成和样品的配置是一个单一的域。单畴结构的特定手性既不受外加场的影响,也不受外加场的影响。增加电场会导致畴壁环或涡旋进入样品。在平衡状态下,直畴壁的形成从来都不是优选的。的入口(临界)字段的两种类型的缺陷,以及畴壁环的平衡尺寸的值,计算。我们还考虑了一个介观手征样品,并计算了它的零场磁化强度,磁化率和磁矩的变化,由于涡旋或畴壁入口。我们表明,在一个软畴壁的情况下,其能量主要由手征电流(而不是由表面张力),其行为在介观样品中是从散装的情况下,有很大的不同,可以用于可控的边缘激发转移。这些结果的适用性Sr 2 RuO 4-一个暂定的手征超导体-进行了讨论。
2012-01-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Imaging anisotropic vortex dynamics in FeSe
FeSe中的强涡旋钉扎可能对技术应用有用,并且可以为超导性和向列性的共存提供线索。为了表征单个孤立涡旋的钉扎,我们同时施加局部磁场并利用扫描SQUID磁化率成像涡旋运动。我们发现,钉扎是高度各向异性的:容易沿方向移动的涡旋是平行的方向的孪晶畴壁和钉强烈的垂直方向。这些结果是一致的情况下,其中各向异性所产生的涡旋钉扎畴壁和量化的动态个别涡旋钉扎FeSe。
2019-03-27 cond-mat.supr-con
Topologically protected superconducting ratchet effect generated by spin-ice nanomagnets
我们已经设计,制造和测试了一个强大的超导棘轮装置的基础上拓扑挫折自旋冰纳米磁体。该器件由嵌入超导Nb膜中的磁性Co蜂窝阵列制成。该装置基于三个简单的机制:i)Co蜂窝状阵列的拓扑阻碍了阵列中的平面内磁配置,产生磁荷分布,其可以是有序的或无序的,具有平面内磁场,遵循自旋冰规则,ii)局部顶点磁化,其由具有两个带电磁性Néel壁的磁性半涡旋组成,(3)超导涡旋与Néel壁提供的非对称势之间的相互作用。这些元素的组合导致超导棘轮效应。因此,由交变力驱动并在磁性半涡旋上运动的超导涡旋产生单向净涡流。这种棘轮效应与阵列中磁荷的分布无关。
2018-07-06 cond-mat.supr-con
Chain of Majorana States from Superconducting Dirac Fermions at a Magnetic Domain Wall
我们从理论上研究了具有面内磁化的铁磁体附近的二维狄拉克费米子的强II型s波超导态。结果表明,一个磁畴壁可以主机的超导序参量,其中每一个绑定的马约拉纳费米子状态等间距的涡旋链。相邻Majorana态的重叠积分对狄拉克费米子化学势的位置很敏感。这导致了马约拉纳费米子的热导率对化学势的特征V形依赖。
2010-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Rocking ratchet induced by pure magnetic potentials with broken reflection symmetry
棘轮效应(整流的交流注入电流),这是纯粹的磁性起源已被观察到在超导磁纳米结构混合。该混合体由超导Nb膜与纳米级磁性三角形、圆环或椭圆环阵列接触组成。通过施加不同的磁场循环,将阵列置于定义明确的剩磁状态。来自这些超导态的杂散场提供了影响超导涡旋运动的磁景观。我们研究了两个随机变化的景观从退磁样品,并下令景观从样品在剩磁饱和后,其中的磁环形成平行的洋葱状态包含两个域壁。棘轮效应是不存在的,如果环是在退磁状态,或如果在有序洋葱状态的涡流传播平行于磁反射对称轴(垂直于磁畴壁)。另一方面,当涡旋垂直于有序洋葱态的磁反射对称轴(平行于畴壁)移动时,观察到明显的棘轮效应。这种行为从定性上不同于在含有三角形Ni纳米结构阵列的样品中观察到的行为,三角形Ni纳米结构阵列显示出结构起源的棘轮。
2009-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fragmentation of Fast Josephson Vortices and Breakdown of Ordered States by Moving Topological Defects
拓扑缺陷如涡旋、位错或畴壁在超导性、超流性、磁性、液晶和固体塑性中定义了许多重要的效应。在这里,我们解决了故障的拓扑保护的稳定性,这种缺陷驱动的强大的外力。我们专注于约瑟夫森涡旋,出现在平面弱链接的抑制超导性,吸引了很多关注的电子应用,新的太赫兹辐射源,和低耗散计算。我们的数值模拟表明,一个快速移动的涡流驱动的恒定电流变得不稳定的切伦科夫辐射引起的涡旋-反涡旋对的产生。结果,涡旋和反涡旋在空间上分离,并在不断扩大的耗散域的相对两侧不断积累。这种效应在低温下的薄膜边缘约瑟夫森结中最为显著,其中单个涡旋可以在远低于约瑟夫森临界电流的电流下将整个结切换到电阻状态。我们的工作提供了一个新的见解不稳定的移动拓扑缺陷,破坏全球长程序的方式是非常相似的裂纹在固体中的传播。
2015-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con