Reversible ratchet effects in a narrow superconducting ring
基于含时的Ginzburg-Landau（TDGL）方程，研究了窄无钉扎环中的棘轮效应。研究了不同磁场下外接直流和交流电流时的电压响应。由于环形超导体中磁通穿透和磁通退出的不对称势垒，达到磁通流动状态的临界电流以及过渡到正常状态的临界电流对于两个方向的施加电流是不同的。这些效应在高磁场下共同导致棘轮信号反转，这在无钉扎系统中迄今尚未报道。这里发现的棘轮信号是大于由不对称的钉扎电位引起的。我们的结果还证明了使用介观超导体在通用超导器件中利用超导二极管效应的可行性。
2021-01-06 cond-mat.supr-con
Vortex ratchet reversal at fractional matching fields in kagomé-like array with symmetric pinning centers
采用溅射和电子束光刻技术制备了镶嵌在Nb超导薄膜中的Ni纳米点阵列。该阵列是周期性的三角形点阵的圆形镍点排列在一个kagomé样的图案与破反射对称。在涡格动力学中发现了相关行为：i）在低于第一整数匹配场的值处，当涡旋晶格平行于或垂直于阵列的反射对称轴移动时，存在几个分数匹配场，在磁阻曲线中显示出明显的各向异性特征，ii）垂直于阵列的反射对称轴注入交流电流产生涡旋晶格的单向运动（棘轮效应）作为整个涡旋晶格和点的非对称晶格之间的相互作用的结果，iii）增加输入电流幅度，棘轮效应独立于匹配场值而改变极性。这些实验结果可以解释考虑涡格密度。
2010-10-22 cond-mat.supr-con
Josephson vortex in a ratchet potential: Theory
提出了一种新型的约瑟夫森涡旋棘轮。在这个系统中，约瑟夫森涡旋在一个时间平均为零的确定性或随机力的作用下，在周期性非对称势场中运动。对于一些实施方式，可以在实验期间控制电势的幅度，从而允许调节系统的性能并构建摇摆以及闪烁棘轮。我们提出了一个模型，描述在这样一个系统中的fluxon的动态，显示数值模拟结果，并讨论常规和约瑟夫森涡棘轮之间的差异。对这个系统的研究可能会导致磁通整流器的发展--一种从有色噪声（非平衡波动）中产生量化直流电压的设备。
2000-08-16 cond-mat.supr-con
Phase diagram of superconducting vortex ratchet motion in a superlattice with noncentrosymmetry
超导涡旋的棘轮运动是超导体中涡旋的一种定向流动，它对于研究量子现象和超导器件（如超导二极管和微波天线）的研制具有重要意义。然而，由于在涡旋的动态运动的定量表征的挑战，涡旋棘轮运动的相图仍然是缺失的，特别是在低维结构的超导体。在这里，我们建立了一个定量的相位图的涡旋棘轮运动在一个高度各向异性的超晶格超导体，（SnS）1.17NbS2，使用非互易磁输运。（SnS）1.17NbS2具有层状原子结构和非中心对称性，在垂直和平行于平面的磁场中表现出非互易磁输运，这被认为是超导涡旋棘轮运动的表现。我们证明了棘轮运动是响应于电流激励，磁场和热扰动。此外，我们还外推了一个定量描述涡旋棘齿运动大小的巨非互易系数（γ），并建立了涡旋棘齿运动的相图.最后，我们提出棘轮运动起源于煎饼涡（PV）和约瑟夫森涡（JVs）的共存。相图对于控制超晶格超导体中的涡旋运动和开发下一代节能超导器件具有重要意义。
2022-11-19 cond-mat.supr-con
Vortex ratchet reversal: The role of interstitial vortices
镶嵌在超导Nb薄膜中的Ni纳米三角形的三角形阵列表现出意想不到的动态涡旋效应。发现了不同于基本三角形“Abrikosov态”的涡旋晶格结构的集体钉扎，三角形之间的沟道效应产生了克服三角形周期势的涡旋运动.在该不对称电势中与钉扎涡旋共存的间隙涡旋导致棘轮反转，即，DC输出电压随着所施加的交流驱动电流的幅度而改变符号。在这种情况下，在所有磁场（所有涡旋数）和不同温度下，都能观察到棘轮反转。棘轮逆转是明确连接到存在的两个位置的旋涡：间质和以上的人工钉扎网站。
2011-05-07 cond-mat.supr-con
Transverse ac Driven and Geometric Ratchet Effects for Vortices in Conformal Crystal Pinning Arrays
利用一系列共形阵列，可以创建不对称衬底，并且先前已经表明，当与不对称方向平行地施加交流驱动时，在与交流驱动相同的方向上发生明显的棘轮效应，其中净直流涡流。在这里，我们表明，当交流驱动垂直于基板的不对称方向施加，它是可能实现的横向棘轮效应，其中产生的净直流涡流垂直于交流驱动。共形的横向棘轮效应是不同于以前版本的横向棘轮，因为它是由于产生的非高斯横向涡速度波动的塑性运动的旋涡，使系统的行为作为一个噪声相关棘轮。横向棘轮效应在共形阵列中比在随机梯度阵列中显著得多，并且由于每个几何形状中的涡流的不同性质而在正方形梯度阵列中不存在。我们发现，一系列的逆转可以发生在横向棘轮效应，由于在整个钉扎梯度作为一个功能的涡流填充，钉扎强度，和交流振幅的涡流的变化。我们还考虑的情况下，垂直于基板的不对称方向施加的直流驱动器产生垂直于直流驱动器的涡流的净流量，产生的几何或漂移棘轮，由于非高斯动态产生的波动而产生。漂移棘轮比交流驱动棘轮效率更高，并且在不同参数下也表现出一系列反转。我们的结果应该是一般的一类系统进行非平衡动力学共形衬底上，如胶体粒子的光阱。
2015-12-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Vortex ratchet effect in superconductor open nanotubes and nanopetals
本文研究了超导体开口纳米管和纳米花瓣中的涡旋棘轮效应，通过引入不对称钉扎位点，发现三维结构比平面膜具有更强的非互易性，且在不增加钉扎位点的情况下可将棘轮效应延续至更高磁场。
2025-04-04 cond-mat.supr-con
Vortex core deformation and stepper motor behavior in a superconducting ratchet
我们通过电输运测量实验研究了超导涡旋棘齿效应的频率依赖性，并使用时间相关的Ginzburg-Landau形式主义理论建模。我们证明了高频涡旋行为可以描述为粒子在周期势中的离散运动，即所谓的步进电机行为。引人注目的是，在更常规的低频响应中，发生从Abrikosov涡流整流器到相位滑移线整流器的过渡。这种转变的特征在于整流电压的大幅增加和明显滞后行为的出现。
2011-04-06 cond-mat.supr-con
Vortex rectification effects in films with periodic asymmetric pinning
我们研究了具有纳米工程非对称反点阵列的铝膜中交流电流激发的涡旋的输运。涡流对交流电流的响应通过详细测量作为交流电流幅值、磁场和温度的函数的电压输出来研究。测量结果表明，显着的电压整流效应，其主要特点是由两个关键的不对称电位脱钉力。净直流电压的形状作为激励幅度的函数，表明我们的涡棘轮行为的方式非常不同于标准的过阻尼模型。相反，如观察到的输出信号所示，停止涡旋运动所需的repinning力远小于depinning力，类似于所谓的惯性棘轮的行为。基于欠阻尼棘轮模型的计算提供了一个非常好的适合的实验数据。
2005-01-07 cond-mat.supr-con
Dynamic interactions between pancake vortex stacks and Josephson vortices in Bi2Sr2CaCu2O8 single crystals: relaxation and ratchets
我们提出了一个详细的研究约瑟夫森涡旋和叠层的煎饼涡旋在Bi2Sr2CaCu2O8单晶之间的动态相互作用，通过测量所施加的面内磁场脉冲的c轴磁化强度的影响。主要的相互作用是使系统向平衡松弛。然而，使用高灵敏度的AC技术，我们也能够测量的力量，驱动系统远离平衡，与约瑟夫森和煎饼系统之间的拖曳相互作用的存在一致。这种力最近作为可能的磁通棘轮装置的基础进行了讨论。
2005-08-16 cond-mat.supr-con
Dipole-induced vortex ratchets in superconducting films with arrays of micromagnets
研究了具有面内磁化微磁体周期性阵列的超导薄膜的输运性质。研究了两种不同的磁性织构：一种是正方形排列的磁棒，另一种是密排的三角形微环。正如MFM成像所证实的，这两个系统的磁状态可以调整，以产生几乎点状磁偶极子阵列。通过交流驱动的输运测量，我们在实验上观察到了最近预测的由超导涡旋和磁偶极子之间的相互作用引起的棘轮效应。此外，我们发现，这些磁纹理产生的涡旋-反涡旋图案，这有一个至关重要的作用，这个混合系统的输运性质。
2007-01-18 cond-mat.supr-con
Realization of macroscopic ratchet effect based on nonperiodic and uneven potentials
棘轮器件允许将交流输入信号转换为直流输出信号。棘轮装置是由非对称势上的零平均力驱动的运动粒子设置的。将人工制造的自旋冰纳米磁体阵列与超导薄膜相结合的混合纳米结构已被确定为开发棘轮纳米器件的良好选择。在我们的例子中，位于磁性蜂窝阵列顶点的带电Néel壁提供了非对称电势，而超导涡旋则扮演了移动粒子的角色。我们在实验上获得了不同自旋冰I组态和平行或垂直于磁易轴运动的涡旋晶格的棘轮效应。值得注意的是，棘轮幅度是相似的，在所有的实验运行; i。e.不同的自旋冰I配置和在两个相关方向的涡格运动。我们模拟了涡旋运动方向和单个非对称势之间的相互作用。事实证明，当涡旋以不同方向穿过带电的Néel壁时，它们会与不均匀的非对称势相互作用。此外，适当的非对称对电位产生的局部棘轮效应已被确定。在这个摇摆的棘轮中，运动中的粒子（涡旋）相互作用（涡旋晶格）;因此，棘轮局部效应变成了全局宏观效应。总之，这种棘轮装置受益于相互作用的粒子在强大的和拓扑保护的I型自旋冰景观。
2021-08-20 cond-mat.supr-con
The vortex pinning on the cylindrical defects and the electronic structure of the vortex core
提出了Abrikosov涡旋钉扎圆柱形缺陷的模型。结果表明，在极限$\varkappa \gg 1$中，涡核激励的势可以用零程势方法来处理。利用变分法得到了钉扎能、钉扎力和临界电流缺陷密度的估计。
2010-08-19 cond-mat.supr-con
Rocking ratchets in 2D Josephson networks: collective effects and current reversal
本文对具有非对称周期钉扎势的二维约瑟夫森结阵列（JJA）中交流驱动的涡旋和反涡旋的定向运动进行了详细的数值研究。直流电压整流显示出对涡旋密度的强烈依赖性，以及对于$f$ =1/2（$f$ = $Ha^2 / Φ_0$）附近的大范围涡旋密度，涡旋流动方向与交流振幅的反转，与Shalóm和Pastoriza最近的实验非常一致[Phys. Rev. Lett. { \bf 94}，177001（2005）]。对涡旋结构、空间和时间相关性以及涡旋-反涡旋对形成的研究，使我们深入了解了电流反转效应背后的纯粹集体机制。
2006-12-15 cond-mat.supr-con
Vortex ratchet reversal in an asymmetric washboard pinning potential subject to combined dc and ac stimuli
本文从理论上研究了有限温度下具有非对称搓板钉扎势的超导薄膜在任意幅值和频率的直流和交流电流叠加作用下的混合态电阻响应。这个问题被认为是在单涡近似，依赖于矩阵连分数方面的朗之万方程的精确解。在相应的无量纲参数的范围内，分析了直流电压响应和交流响应中的吸收功率作为直流偏置、交流电流幅值和频率的函数。预测是由（i）在小直流偏置和强交流驱动器的整流电压的反转和（ii）在远子去钉扎频率的非线性交流响应中的吸收功率的非单调增强。它阐明了如何以及为什么这些效果出现由于竞争的固定的内部和可调的，直流偏置引起的外部不对称的潜在的唯一原因。这与迄今为止用于解释涡旋棘轮反转效应的其他情景不同。
2013-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable ratchet effects for vortices pinned by periodic magnetic dipole arrays
棘轮效应的理论证明了一个简单的模型的涡旋在一个薄的超导薄膜相互作用的磁偶极子放置在附近的膜的周期性阵列。在伦敦极限计算的涡旋的钉扎电位，发现打破空间反演对称性，并依赖于磁偶极矩的方向。数值研究了在零温时，在周期性振荡力的驱动下涡旋的运动。漂移涡运动的位移组成的偶极子阵列在每个周期的振荡的平移矢量获得和详细研究。漂移的方向通常不同于驱动力的方向，除非驱动力在偶极阵列的高度对称的方向上振荡。涡流漂移速度取决于磁矩的方向，并且可以通过旋转偶极子来调节。指出在磁矩自由旋转的情况下，平行于薄膜表面施加一个磁场，可以产生棘轮效应并对其进行调谐
2005-08-12 cond-mat.supr-con
Vortex motion rectification in Josephson junction arrays with a ratchet potential
通过电输运测量，研究了过阻尼约瑟夫森结阵列上棘轮势中涡旋的整流运动。整流后的电压作为涡流密度的函数，在接近棘轮电势周期的匹配条件下显示出最大效率，表明集体涡流运动。涡电流反转的地方检测到的驱动力和涡密度的变化，揭示了棘轮效应中的涡-涡相互作用的影响。
2004-11-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
On the origin of the reversed vortex ratchet motion
我们的实验表明，起源的多个反向整流涡运动的不对称钉扎景观的后果不仅是涡-涡相互作用，但也基本上取决于特征相互作用距离和周期的不对称钉扎电位之间的比率。我们的系统由沉积在具有恒定晶格周期a=2μm的尺寸梯度磁性点的正方形阵列上的Al膜组成。研究了具有不同尺寸梯度d周期的四个样品。对于大d，在正弦交流激励下记录的直流电压Vdc表明，对于所有探索的正场，平均涡流漂移是从较大点到较小点。随着d减小，观察到作为场的函数的直流响应中的一系列符号反转。我们发现，符号反转的数量随着d的减小而增加。这些发现与最近的计算机模拟结果一致，并说明了不同的特征长度的涡流整流效应的相关性。
2007-11-05 cond-mat.supr-con
Elementary vortex pinning potential in a chiral p-wave superconductor
在准经典超导理论的基础上，研究了具有d=z（k_x + iky）对的手征p波超导体中的元涡旋钉扎势.分析和数值计算结果表明，涡旋钉扎势依赖于涡度和手征是平行还是反平行。涡旋周围涡度和手征的相互抵消对涡核内钉扎中心的作用具有重要的物理意义。
2002-02-12 cond-mat.supr-con
Vortex Pinning and Dynamics in Layerd Superconductors with Periodic Pinning Arrays
我们研究的涡旋动力学和钉扎在层状超导体使用三维分子动力学模拟的磁相互作用的煎饼涡。我们的模型处理的磁相互作用的煎饼完全，与长范围内和平面之间的对数相互作用。在匹配场处，涡旋与钉扎阵列对齐。作为钉扎阵列的倾斜角的函数，由于煎饼找到有利的对准，发生了一系列的叠置效应，被视为临界电流中的峰值。
2000-02-09 cond-mat.supr-con
Vortex lattice in presence of a tunable periodic pinning potential
在伦敦极限下，用唯象方法研究了由钉扎强度可调的正方形人工钉扎点稳定的涡旋斑图。钉扎和变形三角形晶格之间的过渡分析作为一个功能的涡钉扎网站相互作用的振幅和这种相互作用的特征长度尺度。研究了有外输运电流存在时涡旋晶格的临界电流和不同相态。
2002-08-08 cond-mat.supr-con
Commensurate and Incommensurate Vortex States in Superconductors with Periodic Pinning Arrays
作为一个功能的应用领域，我们发现了丰富的各种有序和部分有序的涡旋晶格配置系统的钉扎网站的正方形或三角形阵列。我们提出的公式，预测相称的涡旋配置发生的匹配字段和涡晶格取向相对于钉扎晶格。我们的结果与最近的正方形钉扎阵列成像实验非常一致[K. Harada等人，Science 274，1167（1996）]。
1998-01-05 cond-mat.supr-con
Rectification of Vortex Motion in a Circular Ratchet Channel
我们研究了在Corbino装置中由外部电流I驱动的非对称环形通道中的涡旋动力学。非对称势流可以在无外力驱动的情况下对涡的运动进行整流，形成净流，即棘轮效应。在外加交流电流的情况下，电势可以矫正通道中的旋涡运动，并诱导直流净流。我们发现，涡的净流量强烈地依赖于涡密度和驱动电流的频率。根据密度，我们区分由通道的每个单元内的势能景观确定的“单涡旋”整流区（低密度）（即，“硬”和“易”运动方向）和“多涡”或“集体”整流（高密度）。驱动交流电流的频率决定了涡流在一个周期内可能移动的距离。对于高频电流，涡旋仅在三角形单元中振荡。对于低频率，涡角速度$ω$几乎线性地增加，直到驱动力在硬方向上达到最大摩擦力。此外，涡旋数和细胞数之间的可互换性导致阶梯式$ω-I$曲线。除了整数步之外，即，除了在单涡情况下发现的大台阶外，我们还发现了对应于涡和三角形单元数之间分数比的分数台阶。当涡的净流量达到最大值时，不同的电流的主频率和分数频率被发现，当涡的密度较低时，与频率成正比。我们已经进行了初步的测量装置上包含一个单一的弱钉扎圆形棘轮通道的Corbino几何形状，并观察到大量的非对称涡流响应。
2011-07-27 cond-mat.supr-con
Collective Interaction-Driven Ratchet for Transporting Flux Quanta
我们提出并研究了一种新的方法来产生一个直流运输的涡流时，施加一个AC电流的样品。具体来说，我们研究了超导体的渐变随机钉扎密度，它运输相互作用的漩涡作为棘轮系统。我们表明，棘轮效应出现的结果，长距离之间的相互作用的旋涡。钉扎涡产生不对称的周期性通量密度分布，这导致非钉扎间隙涡的不对称有效势。后者在施加横向AC电流下表现出净纵向整流。
2001-02-16 cond-mat.supr-con
Vortex dynamics, pinning, and critical currents in a Ginzburg-Landau type-II superconductor
通过求解二维和三维含时的Ginzburg-Landau方程，研究了含缺陷的第二类超导体中的涡旋动力学。我们发现，涡流通量管被困的体积缺陷达到临界电流密度，在那里他们开始跳跃钉扎网站之间沿静态流动通道。我们研究的临界电流的钉扎分布的依赖性，并发现随机分布的最大临界电流等于百分之几的depairing电流在钉扎密度的三倍大于涡线密度。而对于规则的三角形钉扎阵列，当钉扎密度与涡线密度匹配时，临界电流明显更大。
2001-05-30 cond-mat.supr-con
Study of pinning at 3D-2D phase transition in vortex matter of strongly anisotropic high-temperature superconductors of BiPbSrCaCuO system
在强各向异性高温超导体BiPbSrCaCuO系统中，在3D-2D相变时，钉扎力急剧增加。
2003-01-23 cond-mat.supr-con
Tunable pinning of a superconducting vortex a by a magnetic vortex
从理论上研究了在平行于超导薄膜表面的磁场作用下，超导薄膜中的直涡旋线与处于磁涡旋态的软磁纳米盘之间的相互作用。超导体由伦敦理论描述，纳米盘由朗道-利夫希茨连续统磁性理论描述，使用的近似被称为刚性涡旋模型。钉扎的涡线的纳米盘被发现，主要是从涡线和纳米盘磁化的磁场的涡线和施加的字段引起的变化之间的相互作用。在刚性涡旋模型的背景下，这些变化是由磁涡旋的位移引起的。通过能量最小化的方法，解析地计算了这种位移，并得到了钉扎势。外加磁场可以通过控制磁涡旋的位移来调节钉扎势。预测了纳米盘的磁化曲线在涡旋线存在时会发生变化
2006-06-05 cond-mat.supr-con
A new kind of vortex pinning in superconductor / ferromagnet nanocomposites
本文报道了在超导体/铁磁外延纳米复合材料的涡流钉扎的滞后的观察fcc Gd颗粒纳入Nb矩阵。我们发现，这种滞后钉扎与Gd粒子中的磁反转损失有关，并且与先前观察到的铁磁粒子或其他微结构特征的钉扎相互作用在起源上是根本不同的。
2006-10-04 cond-mat.supr-con
Magnetic-domain-controlled vortex pinning in a superconductor/ferromagnet bilayer
研究了具有垂直磁各向异性的Co/Pt多层膜覆盖的II型超导Pb膜中的涡旋钉扎。在Co/Pt多层膜中可以产生不同的稳定的磁畴图案，如带域和泡域，明显影响超导Pb层中的涡旋钉扎。最有效的钉扎观察气泡域状态。我们证明了超导/铁磁双层膜的钉扎特性可以通过调节气泡的大小、密度和磁化方向来控制。
2002-05-23 cond-mat.supr-con
Intrinsic vortex pinning in superconducting quasicrystals
数值计算表明，在没有杂质和缺陷的超导准晶中存在涡旋钉扎。这种涡旋钉扎是本征的，因为准晶中的超导序参量由于缺乏平移对称性而总是不均匀的。我们认为，受涡旋钉扎效应影响的实验可以探测到准晶中原子尺度的非均匀超导序参量。提出了一种基于局部化Krylov子空间和稀疏建模技术的求解大系统Bogoliubov-de Gennes方程和间隙方程的数值方法。考虑了两种二维准晶，彭罗斯镶嵌和阿曼-本克镶嵌。
2022-05-06 cond-mat.supr-con
Relation between Vortex Pinning Energy and Anderson's Theorem
本文结合安德森杂质理论讨论了第二类超导体中的基本涡旋钉扎。我们讨论以下两个问题。一个是在非常规超导体中涡旋钉扎能的增强。这种增强来自于作为远离涡核的钉扎中心（即，由于安德森定理在非常规超导体中的不适用性而导致的对断裂效应）。另一个是手征性对手征p波超导体中涡旋钉扎能的影响。涡旋钉扎能取决于手性。这与手征p波涡核中涡度和手征之间的角动量相抵消有关，导致安德森定理在涡核内部的局部适用性（或安德森定理的局部恢复）。
2002-10-29 cond-mat.supr-con
Melting of Moving Vortex Lattices With Periodic Pinning
数值研究了温度对运动涡旋晶格与周期钉扎阵列相互作用的影响。在低温下，涡格在通道中流动，形成具有长程横向和纵向有序的六角结构。在较高的温度下，发生向近晶状态的转变，其中涡旋在通道之间徘徊，并且纵向顺序丢失，而横向顺序保持。在最高温度下，涡旋晶格熔化成各向同性液体。
1999-11-03 cond-mat.supr-con
Flux flow and pinning of the vortex sheet structure in a two-component superconductor
用含时Ginzburg-Landau理论对PrOs_4_Sb_12_等双组分超导体中的涡旋态进行了模拟研究。我们研究了磁通流动和涡面结构的钉扎。我们发现畴壁可以捕获半通量量子涡旋并随通量流运动。在钉扎情况下，我们观察到一个传统的涡从涡面的发射过程，通过组合一对半通量量子涡。
2004-09-15 cond-mat.supr-con
A simple model for dynamical melting of moving vortex lattices interacting with periodic pinning
基于Langevin方程的平均场处理，采用动力学“笼”模型研究了具有周期性钉扎的干净超导薄膜中运动涡旋晶格的熔化。在以涡格质心速度运动的坐标系中，该模型描述了与弹簧相连的单个涡的受迫振动。涡位移由于热涨落和周期性钉扎力，以及驱动力和涡速度（V-I曲线）之间的关系，通过微扰方法，有效的高速度和弱，强周期性钉扎。动态熔化温度计算作为一个函数的旋涡速度使用林德曼的标准。应用到一个正方形的缺陷晶格给出，强钉扎，动态熔化线和各向异性的V-I曲线，同意定性与数值结果。
2002-04-15 cond-mat.supr-con
Kink-antikink vortex transfer in periodic-plus-random pinning potential: Theoretical analysis and numerical experiments
研究了在外加驱动下，随机钉扎对周期性方势中涡旋动力学的影响。通过理论分析和数值实验，我们发现了一些不同于规则钉扎势的涡旋运动的动力学相。涡转移是由扭结和反扭结控制的，它们要么预先存在于系统中，要么成对自发出现，然后成群传播。当扭结和反扭结碰撞时，它们会湮灭。
2009-07-24 cond-mat.supr-con
Vortex states in 2D superconductor at high magnetic field in a periodic pinning potential
在Ginzburg-Landau方法的框架下，研究了低温下二维超导体中周期钉扎阵列对涡旋态的影响。结果表明，吸引力的相互作用的涡核一个相称的针晶格稳定涡固相与长程位置顺序对剧烈的剪切波动。利用一种简单的分析方法，在朗道轨道描述的基础上，我们得到了较详细的低温涡旋态相图。据预测，对于足够干净的样品应用程序的人工周期性钉扎阵列将使人们能够直接检测固有的剪切刚度各向异性表征理想的涡格。
2003-05-25 cond-mat.supr-con
Quantum and classical ratchet motions of vortices in a 2D trigonal superconductor
涡旋的动力学行为在二维超导体的量子现象中起着核心作用。例如，量子金属态，显示出异常的温度无关的电阻状态，直到低温，一直是最近开发的二维晶体超导体的共同主题，其微观起源仍在争论中。在这里，我们揭示了一个新的方面的涡旋动力学的非中心对称的二维晶体超导体的MoS $_{2}$通过非互易输运测量。低温大电流下的二次谐波电阻$R^{2w}$表明棘轮运动伴随着经典的涡流。此外，我们发现，$R^{2w}$基本上被抑制在量子金属态与低电流区，允许识别的量子和经典棘轮运动的涡旋的二次谐波产生的幅度。这表明，非互易输运测量可以成为探测非中心对称二维超导体中涡旋动力学的有力工具。
2019-04-01 cond-mat.supr-con
Doping and Irradiation Controlled Vortex Pinning Behavior in BaFe2(As1-xPx)2 Single Crystals
本文报道了BaFe_2（As_（1-x）Px）_2单晶中涡旋钉扎行为的系统演化。从最佳掺杂到最佳掺杂的样品，我们发现了一个明确的transformation的磁化滞后从鱼尾行为的一个明显的峰值效应，然后是可逆的磁化和Bean Livingston表面障碍。强的点钉扎在低磁场下主导涡旋行为，而弱的集体钉扎在高磁场下决定涡旋行为。除了掺杂的影响，我们表明，高能质子的粒子照射可以调整这些材料中的涡旋钉扎。
2011-10-04 cond-mat.supr-con
Enhancement of vortex pinning in superconductor/ferromagnet bilayers via angled demagnetization
采用局域和全局磁测量方法研究了超导/铁磁双层膜中磁畴宽度w对畴致涡旋钉扎的影响。该双层膜由具有垂直磁各向异性的铁磁Co/Pt多层膜和Nb膜组成，并带有一层绝缘层以消除邻近效应。具有不同的和系统可调的宽度W的准周期畴图案，如通过特殊的退磁过程获得的，施加在超导层上的可调涡旋钉扎。当w ~ 310 nm接近磁穿透深度时，涡旋钉扎的最大增强超过10倍。
2011-07-19 cond-mat.supr-con
Three-dimensional Ginzburg-Landau simulation of a vortex line displaced by a zigzag of pinning spheres
涡线由钉扎中心之字形形成，我们研究了拉伸涡线能够沿着这条路径走多远。钉扎中心由相干长度大小的绝缘球描述，使得在其表面应用de Gennes边界条件。我们在Ginzburg-Landau理论框架下计算了该系统的自由能量密度，并研究了涡旋线脱离钉扎中心的临界位移。
2005-03-30 cond-mat.supr-con
Phase Locking, Devil's Staircases, Farey Trees, and Arnold Tongues in Driven Vortex Lattices with Periodic Pinning
使用数值模拟，我们观察到相位锁定，阿诺德舌头，和魔鬼的阶梯驱动在不同的角度相对于一个底层的超导周期性钉扎阵列的涡旋晶格。这一丰富的结构在输运测量中应是可解释的。横向$V(I)$曲线具有魔鬼阶梯结构，沿钉扎阵列的对称方向在驱动角附近出现平台。每一个平台对应于一个不同的动态阶段，具有独特的涡结构和流动模式。
1998-12-02 cond-mat.supr-con
Pinning of an Abrikosov vortex on a small cylindrical cavity: A Ginzburg-Landau approach
在Ginzburg-Landau理论中，我们考虑Abrikosov涡旋钉扎在特征截面尺寸远小于相干长度的柱状缺陷上。我们提出了一个扩展的静电类比方法，这被证明是有用的计算钉扎力的大腔，小缺陷的情况下。推导了椭圆腔钉扎势的解析表达式。此外，我们确定了圆形缺陷的脱钉电流。
2012-08-23 cond-mat.supr-con
Lattice effects and current reversal in superconducting ratchets
涡旋晶格和晶格的不对称人工缺陷之间的竞争被证明在超导薄膜的棘轮实验中起着至关重要的作用。我们提出了一种新的集体机制，电流反转的基础上重新配置的涡旋晶格。与以前的涡流反转模型不同，该机制是基于涡格对外力的整体响应。
2007-09-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Elementary vortex pinning potential in superconductors with unconventional order parameter
在准经典超导理论的框架下，研究了非常规超导体中的元涡旋钉扎势。本文给出了d波、各向异性s波和各向同性s波超导体的数值计算结果，明确地表明在非常规超导体中，涡旋钉扎势主要取决于由于钉扎中心的存在而导致的体中凝聚能的损失，即，安德森定理的崩溃结果表明，d波对情况下的涡旋钉扎能比s波对情况下的涡旋钉扎能大4 - 13倍。这意味着非常规超导体中钉扎效应的增强是由于安德森定理的崩溃而发生的。手征p-波超导体的情况下，也调查的涡核状态的Andreev反射，其中重要的是涡度和手征是平行还是反平行。
2001-08-09 cond-mat.supr-con
Vortex dynamic, pinning and irreversibility field investigation in EuRbFe4As4 superconductor
我们进行了系统的交流磁化率和磁矩的测量，以研究作为温度，频率和直流磁场的函数的$EuRbFe_4As_4$单晶中的涡旋动力学和钉扎。测定了涡旋固液线，对于$H\parallel ab$，其与$H(T_p)=H_0(1-t_p)^β$拟合良好，$β$ =1.74-1.91。这表明涡旋系统具有相当高的钉扎强度。的激活能$U_0$由热激活磁通蠕变理论确定，并达到6700 K，在低场，表明强涡旋钉扎。场依赖性的$U_0(H\parallel ab)\sim H^a$与$a=0.47$建议热激活塑料钉扎或引起的平面缺陷。磁矩测量也证实了强钉扎在$EuRbFe_4As_4$超导体和超导响应给出了主要贡献的$M(H)$滞后。此外，我们还发现了$Eu^{2+}$亚晶格中存在长程磁相互作用以及$Eu^{2+}$原子有序的类FM性质的证据。
2020-02-17 cond-mat.supr-con
Magnetization Relaxation and Collective Vortex Pinning in the Fe-Based Superconductor SmFeAsO_0.9F_0.1
通过测量动态和传统的磁化弛豫，我们研究了新发现的超导体SmFeAsO_（0.9）F_（0.1）（Tc = 55K）的涡旋动力学。发现弛豫速率相当大，反映了一个小的特征钉扎能。此外，它在很宽的温度范围内表现出弱的温度依赖性，这类似于铜氧化物超导体的行为。结合不同磁场下的电阻数据，得到了涡旋相图。我们的结果强烈地表明集体涡旋钉扎模型非常适用于这种新的超导体。
2008-09-20 cond-mat.supr-con
Phase-Locking of Vortex Lattices Interacting with Periodic Pinning
我们研究Shapiro步骤的涡旋晶格相互作用的周期性钉扎阵列驱动的交流和直流电流。涡流是由间隙涡运动通过周期性势而产生的，周期性势是由被钉扎在钉扎部位的涡产生的。在B_B < B < 2.25B_B的情况下，观察到Shapiro台阶，其中最显著的台阶出现在间隙涡晶格具有高度对称性的情况下。锁相电流阶跃的宽度作为交流驱动的幅度的函数被发现遵循与理论一致的贝塞尔函数。
1999-12-21 cond-mat.supr-con
High efficiency deterministic Josephson Vortex Ratchet
实验研究了非对称周期势场中的约瑟夫森涡旋棘齿--一种由零时间平均的确定性力驱动的磁通量。利用电流注入器在欠阻尼环形长约瑟夫森结中产生了高度非对称的周期势，器件的效率可达91%。我们测量了棘轮效应的驱动力与不同的光谱内容。对于单色高频驱动，整流电压变得量化。在高驱动频率下，我们还观察到由于磁通子的惯性质量引起的混沌、次谐波动力学和电压反转。
2005-06-29 cond-mat.supr-con nlin.PS
Upper frequency limits for vortex guiding and ratchet effects
磁通量量子的引导和整流运动是控制纳米结构超导体磁阻响应的重要效应。虽然在低交流频率这些影响是相当好的理解，他们的表现在较高的交流频率仍然很少调查。在这里，我们探索的频率上限的指导和整流净运动的超导涡旋在外延铌膜装饰铁磁纳米条纹。通过结合宽带电子光谱与电阻测量，我们发现，整流电压消失在一个几何定义的频率约700 MHz。相比之下，涡流引导相关的低交流损耗响应持续高达约2 GHz。该值对应于与由纳米条引起的搓板钉扎电位相关联的脱钉扎频率$f_\mathrm{d}^\mathrm{s}$，并且表现出相应的涡旋晶格构型的峰值。以相对于纳米条的角度$α$施加直流和微波交流电流的总和，已经发现$f_\mathrm{d}^\mathrm{s}(α)$的角度依赖性与脱钉电流的角度依赖性相关。总之，我们的研究结果表明，超导体具有较高的$f_\mathrm{d}^\mathrm{s}$应有利于在GHz的交流频率范围内的有效的涡流操纵。
2020-01-18 cond-mat.supr-con
Highly Effective Superconducting Vortex Pinning in Conformal Crystals
研究了具有非均匀人工钉扎中心（APC）的超导薄膜器件中的涡旋动力学。共形晶体和随机稀释APC图案的磁输运性质进行了比较与三角形参考晶格。我们已经发现，在这两种情况下，低于三角形参考晶格的第一匹配场的磁阻显着降低。对于共形晶体，磁阻低于本底噪声，表明在宽磁场范围内的高效涡旋钉扎。此外，我们还发现，对于非对称的APC花样，R与H的关系曲线基本上是对称的，这意味着增强的涡旋钉扎是由于非均匀APC花样中的条纹的可折叠性，而不是由于整个涡旋晶格的重排和压缩。
2013-05-25 cond-mat.supr-con
Enhancement of critical current density and mechanism of vortex pinning in H$^+$-irradiated FeSe single crystal
在本报告中，我们全面研究了H $^+$辐照对FeSe单晶的临界电流密度、$J_c$和涡旋钉扎的影响。结果表明，经过3 MeV H $^+$辐照后，FeSe的$J_c$值提高了一倍以上。基于Dew-Hughes模型的涡旋钉扎力的标度分析表明，H $^+$辐照成功地在晶体中引入了点钉扎中心。我们还发现，辐照后的涡旋蠕变率强烈抑制。基于集体蠕变理论和扩展Maley方法对临界电流依赖的钉扎能的详细分析表明，H-$^+$辐照提高了磁通蠕变前的$J_c$值，减小了磁通束的尺寸，从而进一步降低了由涡旋运动引起的$J_c$的场依赖性.
2015-11-20 cond-mat.supr-con
Critical Currents and Melting Temperature of a Two-dimensional Vortex Lattice with Periodic Pinning
分析了涡旋系统的临界电流和熔化温度。计算了有限温度下二维薄膜的两种周期钉扎：六边形和Kagomé。分别施加平行于和垂直于钉扎阵列主轴的输运电流，并利用分子动力学模拟计算涡旋速度，得到临界电流。在零传输电流的结构因子和位移的旋涡被用来获得两个钉扎阵列的熔化温度。六角钉扎晶格的临界电流较高，两种钉扎阵列的临界电流均为各向异性。这种各向异性是更强的温度为六角形阵列。对于Kagomé钉扎晶格，我们的分析显示了多阶段的相熔化;也就是说，随着温度的升高，每个不同的动态相在达到熔化温度之前熔化。六方晶格的熔化温度和临界电流都较大，表明间隙涡在降低钉扎强度中的作用。
2012-11-07 cond-mat.supr-con
Vortex crossing, trapping and pinning in superconducting nanowires of a NbSe$_2$ two-dimensional crystal
研究了电子束光刻法制备的NbSe $_2$二维晶体纳米线，重点研究了Abrikosov涡旋运动对纳米线的影响。我们目前的磁阻测量这些纳米线，并显示相关的功能，涡交叉，捕获和钉扎。涡旋交叉率被发现随外加磁场的变化而非单调变化，这导致非单调的磁阻变化与伦敦近似的理论计算一致。在较低的临界场$H_{c1}$之上，交叉率也受到由样品边界或钉扎中心捕获的涡旋的影响，从而导致样品特定的磁阻图案。我们表明，本地的钉扎电位可以通过故意引入表面吸附物进行修改，使磁阻图案的“磁指纹”的样品特定配置的涡旋钉扎中心在一个2D晶体超导纳米线。
2016-02-04 cond-mat.supr-con
Commensurate and Incommensurate Vortex Lattice Melting in Periodic Pinning Arrays
我们研究熔融的公度和非公度涡晶格相互作用的方形钉扎阵列，通过使用数值模拟。对于弱钉扎强度的相称的情况下，我们观察到一个有序的过渡，从一个相称的正方形涡旋晶格的三角形浮动固相作为温度的函数。这种漂浮的固相在更高的温度下熔化成液体。对于强钉扎，从正方形钉扎晶格到液态只有一个转变。对于强钉扎在无公度的情况下，我们观察到一个多阶段的熔化，其中的间隙涡成为移动的第一，其次是熔化的整个晶格，与最近的成像实验一致。在无公度相中，涡的初始运动是通过间隙涡与钉扎点涡的交换过程实现的。我们还研究了较高匹配场的涡旋熔化行为，发现当温度较高时，整个涡旋晶格熔化，同时出现一个相称的钉扎涡旋晶格与间隙涡旋液体共存。对于三角形阵列在无公度场高于第一匹配场，我们观察到，初始涡运动可以发生通过一个新的相关环激励，其中一些涡可以旋转周围的钉扎涡。我们还讨论了我们的研究结果的相关性，最近的实验胶体粒子与周期性陷阱阵列。
2001-04-23 cond-mat.supr-con
