Electrodynamics in Superconductors Explained by Proca Equations
基于Proca方程和大质量光子,建立了一个研究超导体稳态和非稳态电动力学的完全自洽模型。特别地,该方法已被应用于研究超导体中的电场穿透深度。与以前的方法相比,该模型显示了对内部电场的电荷贡献的偏差。
2008-03-20 cond-mat.supr-con
Giant flux jumps through a thin superconducting Nb film
实验研究了磁场对超导铌薄壁圆柱体的穿透动力学。结果表明,磁场穿透圆柱壁时,会发生一系列幅度为10 - 20 Oe、持续时间为几$μ$ s的巨跳。当壁中的总电流(而不是电流密度)超过某个临界值时,就会发生跳跃。此外,还有小的跳跃和/或平滑的穿透,它们的贡献可以达到总穿透通量的20%。结果表明,圆柱体内部的磁场呈现出多个振荡。巨跳的数量随着温度的升高而减少。
2016-02-15 cond-mat.supr-con
Proposed experimental test of an alternative electrodynamic theory of superconductors
另一种形式的伦敦的电动力学理论的超导体预测,静电屏蔽的长度是相同的磁渗透深度。我们认为,到目前为止进行的实验并不排除这种替代配方,并提出了一个实验来测试它。实验证据,在它的青睐将有基本的意义上的超导性的理解。
2014-11-14 cond-mat.supr-con
Nonlocal electrodynamics and the penetration depth of superconducting Sr$_2$RuO$_4$
本文将线节点超导体穿透深度的二次型低温变化结果推广至多节点情形,利用高精度紧束缚模型计算了Sr$_2$RuO$_4$的穿透深度,发现具有$\mathrm{B}_{1\mathrm{g}}$对称性的简单$d_{x^2-y^2}$波及复杂能隙结构均能符合实验数据。
2024-08-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Modelling nonlocal electrodynamics in superconducting films: The case of a concave corner
我们考虑了磁通量在具有凹角的超导薄膜中的穿透。不像凸角,在那里的电流模式很容易从Bean的临界状态模型构建,在一个凹角的电流模式是非常不平凡的。为了解决这个问题,我们做了一个数值通量蠕变模拟,特别注意的是支付给有效处理的非本地电动力学,超导薄膜的横向几何特征。我们发现,在凹拐角处的电流流线接近于圆形,但与精确圆的微小偏差保证了电场是有限的和连续的。然而,正如预期的那样,在凹拐角处的电场非常高。在低场下,临界态穿透深度从凹拐角处比从直边缘处更深,这是电动非局域性的结果。YBCO的磁光实验结果与模拟得到的磁通量分布几乎完全吻合,从而验证了在超导薄膜模型中考虑电动力学非定域性的必要性。
2013-05-06 cond-mat.supr-con
Nonlocal Effects on the Magnetic Penetration Depth in d-wave Superconductors
我们证明,在一定条件下,纯d波超导体的磁穿透深度$λ(T)$的低温行为是由非局域电动力学决定的,与一般的看法相反,偏差$Δλ(T) = λ(T)-λ(0)$与T ^2成正比,而不是T。我们预测,$Δλ(T)\propto T^2$的依赖,由于非局域性,应该是实验观察到的名义上干净的高T_c超导体低于交叉温度$T^* = (ξ_o/λ_o)Δ_o \sim 1 K$。由于杂质,表面质量和晶轴取向可能的并发症进行了讨论。
1997-02-21 cond-mat.supr-con
Low-energy electrodynamics of superconducting diamond
重掺硼的金刚石薄膜在高于4 K的临界温度$T_c$下成为超导体。在这里,我们首先测量这种薄膜的反射率下降到5厘米$^{-1}$,也使用相干同步辐射。因此,我们确定的光学间隙,场穿透深度,费雷尔-格洛弗-廷卡姆求和规则的作用范围,和电子-声子谱函数。我们得出结论,金刚石的行为作为一个肮脏的BCS超导体。
2006-02-06 cond-mat.supr-con
Evidence for nonmonotonic magnetic field penetration in a type-I superconductor
极化中子反射仪(PNR)提供的证据表明,非局域电动力学支配的磁场渗透在一个极端的低k超导体。该样品是一个大的弹性平均自由程(11 mkm)沉积在氧化硅晶片上的铟膜。结果表明,PNR可以解决由局域和非局域超导理论预测的反射中子自旋不对称性之间的差异。实验数据支持非局域理论,该理论预言了磁场的非单调衰减。
2007-12-06 cond-mat.supr-con
Magnetic Field Expulsion from an Infinite Cylindrical Superconductor
本文给出了圆柱对称超导体中磁场排出的伦敦方程的解。结果进行了详细的分析和数值表示的情况下,均匀的外部磁场在横向平面。特别是,几个轮廓图的磁能密度描绘了内部和周围的超导区域的范围很广的穿透长度的区域,显示如何驱逐和穿透的磁场的演变与穿透长度和圆柱体半径之间的比率。
2014-07-12 cond-mat.supr-con
Phase slip phenomena in superconductors: from ordered to chaotic dynamics
我们考虑磁通穿透二维超导圆柱。我们表明,在低场限制的动力学是确定性的。在强场的限制下,动力学变得随机。令人惊讶的是,由于开尔文-亥姆霍兹涡的优势,圆柱体中的不均匀性降低了随机性的水平。
2010-09-29 cond-mat.supr-con
Evidence for vertical line nodes in Sr$_2$RuO$_4$ from nonlocal electrodynamics
本研究通过交流磁化率测量高纯度球形 Sr$_2$RuO$_4$ 的临界场、相干长度和穿透深度,指出非局域极限下其低温行为支持垂直线节点能隙结构。
2023-12-11 cond-mat.supr-con
Magnetic penetration depth and vortex structure in anharmonic superconducting junctions with an interfacial pair breaking
在Ginzburg-Landau理论中,超导结的穿透深度lj是界面对破缺、磁场和Josephson耦合强度的函数。当界面对分裂增加时,lj增加,从而扩大了局域约瑟夫森电动力学对强约瑟夫森耦合结的适用性。在具有强非谐电流-相位关系的结中,lj对磁场的依赖性导致弱场穿透深度与约瑟夫森涡旋特征尺寸之间的显著差异.对于这种结,发现了lj和下临界场与约瑟夫森耦合常数的非单调关系,并建立了约瑟夫森涡旋中超导电流和磁场空间分布的特殊特征。
2014-05-23 cond-mat.supr-con
Impact of nonlocal electrodynamics on flux noise and inductance of superconducting wires
我们提出了精确的数值计算的超电流密度,电感,和杂质引起的磁通噪声的圆柱形超导导线在非本地Pippard制度,发生时,Pippard相干长度大于伦敦穿透深度。在这种情况下,超电流密度显示出远离表面的峰值,并在超导体内部改变符号,这表明通常近似的局部伦敦电动力学与重整化穿透深度的崩溃。我们的计算表明,在非局域超导体中,内电感和体磁通噪声功率增强。相比之下,动态电感减小,表面磁通噪声保持不变。因此,在皮帕德体系中,体中的杂质自旋可能主导超导量子比特中的通量噪声,例如使用具有大电子平均自由程的铝超导体的量子比特。
2019-01-25 cond-mat.supr-con quant-ph
Penetration depth study of the type-I superconductor PdTe2
拓扑非平凡狄拉克半金属PdTe $_2$的超导性最近被证明是I型的。在这里,我们报告的测量相对磁穿透深度,$ Δλ$,在几个单晶使用高精度隧道二极管振荡器技术。温度变化$Δλ(T)$遵循$T/T_c < 0.4$的指数函数,与完全带隙超导态和弱或适度耦合超导性一致。通过拟合数据,我们提取了$\sim 500$ ~nm的$λ(0)$值。归一化的超流密度与非局域电动力学的I型超导体的计算曲线吻合得很好。在$Δλ(T)$中观察到小台阶,这可能与由于单晶样品中的缺陷而导致的局部较低的$T_c$有关。单晶样品。
2018-11-26 cond-mat.supr-con
c-axis penetration depth in Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ single crystals measured by ac-susceptibility and cavity perturbation technique
用两种方法测定了Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$(BSCCO)单晶中$c$轴穿透深度$Δλ_c$与温度的关系,即在100 kHz频率下测量交流磁化率和在9.4 GHz频率下测量表面阻抗.在T<0.5 T_c的温度范围内,两种方法都得到了近似线性的函数$Δλ_c(T)\propto T$。电动力学分析的阻抗各向异性,使我们能够估计$λ_c(0)\approx 50 μ$ m BSCCO晶体过掺杂氧($T_c\approx 84$ K)和$λ_c(0)\approx 150 μ$ m在最佳掺杂水平($T_c\approx 90$ K)。
2000-06-23 cond-mat.supr-con
Microwave Electrodynamics of Electron-Doped Cuprate Superconductors
我们报告微波腔微扰测量的Pr_{2-x} Ce_{x} CuO_{4-delta}(PCCO)晶体的穿透深度,λ(T)和电导率,σ(T)的温度依赖性,以及PCCO薄膜的λ(T)的平行板谐振器测量。还提供了Nd_{2-x} Ce_{x} CuO_{4-delta}(NCCO)晶体的穿透深度测量。我们发现当T<Tc/3时,Δ-λ(T)呈幂律行为,从而得出结论:电子掺杂铜氧化物超导体在超导能隙中存在节点。此外,利用表面阻抗,我们导出了低于T_c的电导率实部σ_1(T),发现了与空穴掺杂铜氧化物中观察到的行为相似的行为。
2000-07-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Complete electrodynamics of a BCS superconductor with $μ$eV energy scales: microwave spectroscopy on titanium at mK temperatures
我们对超导钛(Ti)进行了共振微波测量,测量温度低至40 mK,远低于其临界温度$T_\mathrm{c} \approx 0.5$ ~K。我们的宽频率范围3.3-40~GHz包含零温度能隙$2Δ_0$,使我们能够探测超导态的全部电动力学,包括跨越能隙的激发以及超流凝聚体和热准粒子的低频响应。所观察到的行为遵循基于BCS的Mattis-Barclay形式主义的预测,这意味着超导Ti处于脏极限,与我们确定的散射率一致。我们直接确定了能隙的温度依赖性,这与BCS预测一致,并与$Δ_0 \approx$ 75~ $μ$ eV的$2Δ_0/k_\mathrm{B}T_\mathrm{c}\approx3.5$。我们还评估了穿透深度,并描述了超导钛在外磁场中的行为。
2018-03-07 cond-mat.supr-con
Meissner - London state in superconductors of rectangular cross-section in perpendicular magnetic field
本文分析了矩形截面片状样品在垂直磁场中,在有限伦敦穿透深度下迈斯纳态的磁感应强度分布。伦敦方程的精确的2D数值解解析地扩展到现实的3D情况。在铌圆柱体和箔以及YBCO和BSCCO单晶上得到的数据与模型符合得很好。结果是特别相关的磁化率,射频和微波谐振器测量的磁穿透深度在高Tc超导体。
2000-03-01 cond-mat.supr-con
Triple approach to determination of the c-axis penetration depth in BSCCO crystals
用三种高频技术测定了Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$(BSCCO)单晶的c轴穿透深度$λ_c$与温度的关系,即:(i)在100 kHz频率下测量不同样品取向对交流磁场的交流磁化率;(ii)在9.4 GHz下测量BSCCO晶体超导态和正常态的表面阻抗;(iii)测量约瑟夫森涡旋穿透样品的表面势垒场$H_J(T)\propto 1/λ_c(T)$。仔细分析这些测量,包括在任意温度下的各向异性板中的磁场分布的电动力学问题的数值解和样品中的缺陷的影响,使我们能够估计$λ_c(0)\approx 50 μ$ m在BSCCO晶体过掺杂氧($T_c\approx 84$ K)和$λ_c(0)\approx 150 μ$ m在最佳掺杂水平($T_c\approx 90$ K)。不同技术得到的结果是合理的协议。
2000-06-23 cond-mat.supr-con
Superconductors in realistic geometries: Geometric edge barrier versus pinning
第二类超导体的磁响应可能是不可逆的,这是由于两个不同的原因:涡旋钉扎和磁通穿透的障碍。即使没有体钉扎和微观Bean-Lingston表面势垒的情况下,涡旋渗透,超导体的非椭球形状可以表现出一个大的几何势垒磁通渗透。这种边缘势垒和由此产生的不可逆磁化循环和磁通密度分布计算从连续电动力学超导带和磁盘具有恒定的厚度,无论是没有和散装钉扎。给出了第一磁通入口场H_en和可逆性场H_rev的表达式,在该场以上,无钉磁化变得可逆。这两个场都与下临界场H_c1成比例,否则仅取决于样品形状。这些实际结果与理想超导体椭球的可逆磁行为进行了比较。
2000-03-26 cond-mat.supr-con
Terahertz Electrodynamics and Kinetic Inductance of Disordered Titanium-Vanadium Alloy Thin Films
Free Electron Laser Utilization Laboratory, Raja Ramanna Center for Advanced Technology(自由电子激光利用实验室,拉贾·拉曼纳先进技术中心);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴哈国家研究所)
利用太赫兹时域光谱研究无序Ti40V60合金薄膜,揭示无序对超导高频电动力学响应及动感电感的调控作用。
2026-05-29 cond-mat.supr-con
Angular dependence of the penetration depth in unconventional superconductors
我们研究了Meissner态非线性电动力学效应对低温穿透深度$λ$的场和角依赖性的影响,超导体处于几种非常规的配对状态,在能隙中具有节点或深极小值(“准节点”)。我们的计算是由这样一个事实,即对于典型的非常规超导材料参数,这些影响的预测大小为$λ$超过了这个数量的可用实验精度比其他大得多的因素。我们获得了不同的二维和三维节点或准节点结构的穿透深度,$Δλ$的非线性分量的表达式。每种情况下都有一个特征性的签名,其依赖于所施加的磁场的大小和方向。这表明,$Δλ$测量可用于阐明能隙的节或准节结构。对于节点线,我们发现,$Δλ$是线性的应用领域,而点节点的依赖性是二次的。对于具有$\rm{YBa_2Cu_3O_{7-δ}}$(YBCO)型各向异性的层状材料,我们对$Δλ$的角度依赖性的研究结果与四角晶系材料的结果有很大的不同,并且与实验结果一致。对于二维和三维拟节点情况,$Δλ$不再与场的功率成比例,并且场和角度依赖性不可分离,随着节点被填充,总体信号受到抑制.
2000-07-31 cond-mat.supr-con
Electrodynamic response of Ba(Fe1-xRhx)2As2 across the s+- to s++ order parameter transition
大多数铁基超导体的特征在于它们的序参量的s+对称性,并且如果引入足够的无序,预计将经历到s++状态的转变。我们以前报道的观察Ba(Fe 1-xRhx)2As 2通过研究的无序依赖的临界温度和低温伦敦穿透深度的这种转变。在本文中,我们报告的电动力学响应的分析相同的样品在整个过渡,我们确定的特性的行为的表面电阻和正常的电导率,可以被认为是过渡本身的痕迹。
2019-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Absolute measurement of penetration depth of superconducting thin films using microwave stripline resonators
Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);School of Physical Sciences, UM-DAE Centre for Excellence in Basic Sciences, University of Mumbai(孟买大学物理科学学院,UM-DAE基础科学卓越中心)
本文提出一种结合谐振器测量与COMSOL有限元电磁模拟的混合方法,通过不同厚度NbN薄膜及翻转薄膜结构,实现宽温度范围内超导薄膜穿透深度的绝对测量。
2026-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dendritic flux avalanches and nonlocal electrodynamics in thin superconducting films
我们提出了耦合的非线性麦克斯韦方程和热扩散方程描述非等温的树枝状磁通穿透超导薄膜的数值和分析研究。我们发现,自发分支的传播磁通细丝发生由于非局部磁通量扩散和磁通量运动和焦耳热产生之间的正反馈。分支触发的热磁边缘不稳定性,导致分层的临界状态。磁微雪崩的分布取决于缺陷的空间分布。我们的结果是在良好的协议与实验上进行Nb膜。
2004-07-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Vortex Lattice and Matching Fields for a Long Superconducting Wire
本文研究了外磁场作用下圆截面长圆柱形导线的磁通穿透模式和匹配场。在这项研究中,我们写的伦敦理论的混合和迈斯纳状态的长圆柱体,与边界条件适合这种几何形状。利用MonteCarlo模拟退火方法,使混合态的自由能随涡旋位置的变化最小,得到了N=3 ~ 18个涡旋的涡旋晶格的基态.迈斯纳和混合态的自由能提供了匹配场的表达式。我们发现,在不同的几何形状的样品的情况下,有限尺寸效应引起的涡流渗透和涡流积累在样品的中心的延迟。得到的涡型与实验结果符合得很好。
1998-04-14 cond-mat.supr-con
Microwave Electrodynamics of the Electron-Doped Cuprate Superconductors Pr_(2-x)Ce_(x)CuO_(4-y) and Nd_(2-x)Ce_(x)CuO_(4-y)
电子掺杂的铜氧化物超导体的对态对称性被认为是s波性质,而空穴掺杂的超导体则表现出d波对称性。我们重新审视这个问题的基础上,我们的电子掺杂材料和我们的测量技术的最新进展。本文报道了Pr_(2-x)Ce_xCuO_(4-y)和Nd_(2-x)Ce_xCuO_(4-y)晶体穿透深度与温度关系的微波腔微扰测量。我们的数据有力地表明,在这些材料中的配对对称性不是s波。
2000-01-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Axion electrodynamics of Weyl superconductors with broken time-reversal symmetry
本研究探讨时间反演破缺外尔超导体的轴子电动力学磁电响应,发现轴子贡献使伦敦穿透深度增加,迈斯纳态与涡旋相存在电磁相互作用并产生非零电磁角动量。
2025-10-01 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Only-phase Popov action: thermodynamic derivation and superconducting electrodynamics
本文通过热力学方法推导仅相位波波夫作用量,并将其应用于零温超导体,预言静电场衰减长度远小于伦敦穿透深度,且得到相对论性推广的验证。
2024-08-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Mechanism for flux guidance by micrometric antidot arrays in superconducting films
研究了磁通量在具有微米级反点(微孔)阵列的超导薄膜中的穿透。磁光成像(MOI)的YBCO薄膜形状为一个长的带与垂直antidot阵列显示两个强大的引导磁通量,并在同一时间大扰动的整体通量渗透和流动的电流。这些结果进行了比较与数值磁通蠕动模拟薄超导体具有相同的antidot图案。为了对这种复杂的几何结构进行计算,开发了一种有效的数值方案来处理反点和非局部电动力学的边界条件。模拟基本上再现了MOI结果的所有特征。此外,数值结果还提供了所有其他关键量的洞察力,例如,电场在连接反点的狭窄通道中变得非常大。
2012-02-17 cond-mat.supr-con
The role of temperature in the magnetic irreversibility of type-I Pb superconductors
温度如何参与磁不可逆性的中间状态的圆柱体和各种磁盘的纯I型超导铅的证据。等温测量的第一磁化曲线和磁滞循环进行了分析,在一个简化的表示,定义了一个平衡态的磁通渗透在所有的样品,并揭示了磁通驱逐取决于温度的磁盘,但不是在气缸。不可逆性沿磁滞回线下降分支处的磁场和零场处的剩余磁化强度随温度的升高而减小。的几何势垒和相关的应力缺陷,作为正常超导体界面上的钉扎中心的能量极小值的不可逆性的贡献进行了讨论。磁盘之间观察到的差异归因于不同的性质,在每个样品中的应力缺陷。钉扎势垒的建议,以减少与磁场,以解释这些结果。
2011-05-31 cond-mat.supr-con
Low frequency electrodynamics in the mixed state of superconducting NbN and a-MoGe films using two-coil mutual inductance technique
Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所)
采用双线圈互感技术提取复杂穿透深度,通过Coffey-Clem模型分析涡旋晶格参数,发现涡旋粘滞阻力比Bardeen-Stephen模型估计值大几个数量级。
2024-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Soliton states in mesoscopic two-band-superconducting cylinders
在Ginzburg-Landau方法的框架下,我们提出了一个在外部平行磁场中介观(薄壁)双带超导柱中特定孤子态的自洽理论。当超导序参量的每个分量的相绕组数不同时,这种状态出现在“约瑟夫森型”带间耦合的存在下。我们在一定的无量纲参数$ε\approx\frac{\mathcal{L}_{m}}{\mathcal{L}_{k}}\ll1$中计算了系统的吉布斯自由能,直到二阶项,其中$\mathcal{L}_{m}$和$\mathcal{L}_{k} $分别是磁感应系数和动力学感应系数。我们得到了完整的精确孤子解。从局部和全局(热力学)稳定性的角度对这些解进行了深入的分析。特别是,我们表明,旋转对称性破缺所造成的孤子的形成引起的零频率旋转模式。虽然孤子态被证明是介稳态的,但最低单孤子态和介稳态零孤子态之间的最小能隙可以远小于后者的磁吉布斯自由能,只要带内“穿透深度”有很大不同,带间耦合很弱。我们的研究结果可能适用于一个广泛的类介观双连接结构呈现双带超导。
2011-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Moment of inertia of superconductors
我们发现,成为超导体的金属的每单位体积的体转动惯量增加量为$m_e/(πr_c)$,其中$m_e$为裸电子质量,$r_c=e^2/m_e c^2$为经典电子半径。这是因为超流电子获得了固有的转动惯量$m_e (2λ_L)^2$,其中$λ_L$是伦敦穿透深度。因此,我们预测,当一个旋转的长圆柱体变成超导体时,它的角速度不会改变,这与传统的BCS-伦敦理论的预测相反,它会旋转得更快。我们解释了磁场产生的动力学时,旋转正常的金属成为超导。
2019-03-23 cond-mat.supr-con
Effective Demagnetization Factors of Diamagnetic Samples of Various Shapes
数值计算了各种非椭球形状的完全抗磁性样品的有效退磁因子,该因子将样品的磁矩与所施加的磁场联系起来。该过程是基于计算总磁矩通过整合从一个完整的三维解决方案的麦克斯韦方程组使用自适应网格的磁感应强度。当伦敦穿透深度(或趋肤深度)远小于样本大小时,该结果与超导体(和AC场中的导体)相关。对于实际形状,包括长方体、轴向和横向场的有限长圆柱体以及无限长矩形和椭圆形截面条,给出了简单但相当精确的近似公式。
2018-07-02 cond-mat.supr-con
Modeling the nanoscale linear response of superconducting thin films measured by a scanning probe microwave microscope
利用写磁头产生的局部强射频磁场研究了铌超导薄膜的线性电动力学性质。的复杂的反射系数的写头保持在接近的膜测量作为样品温度的函数。给出了一个结合磁路(磁写头感应耦合到样品)和传输线(微波电路)的模型来解释线性响应测量。此外,这种反射线性响应测量可用于确定各种超导体的磁穿透深度的温度依赖性。
2014-02-09 cond-mat.supr-con
Precision Microwave Electrodynamic Measurements of K- and Co-doped BaFe$_2$As$_2$
本文用腔微扰和宽带谱方法研究了铁基超导体Ba $_{0.72}$ K $_{0.28}$ Fe $_2$ As $_2$(空穴掺杂,$T_\mathrm{c}$ $\approx $ 30 K)和Ba(Fe $_{0.95}$ Co $_{0.05}$)$_2$ As $_2$(电子掺杂,$T_\mathrm{c}$ $\approx$ 20 K)的微波电动力学性质。使用SQUID磁力测定法来确认所研究样品的质量和均匀性。通过腔微扰技术,测量了面内伦敦穿透深度$Δλ(T)$的温度依赖性,从而测量了超流相刚度$λ^2(0)/λ^2(T)$。低至0.4 K,数据并没有显示在低温下的指数饱和预期从一个单一的,完全带隙的超导体。相反,电子和空穴掺杂系统似乎都最好用幂律行为来描述,其中$λ^2(0)/λ^2(T)$ $\sim$ $T^n$和\emph{n} $\approx$ 2.5。在我们研究的三个样品中,在我们测量的灵敏度极限附近的弱特征出现在$T/T_\mathrm{c}$ =~0.04附近,暗示了超导态密度中相应的低能特征。该数据也可以通过一个简单的双能隙s波模型的序参数相对较好地描述,但这产生的参数似乎不切实际,并依赖于拟合范围。宽带表面电阻测量揭示了一个样品相关的残余损耗,其起源尚不清楚。从\FeAs样品的数据可以作为$ω^2$的比例,如果外在损失被视为一个附加组件,表明大的散…
2010-09-22 cond-mat.supr-con
Numerical solution of Maxwell equations for s-wave superconductors
我们报告的方程组的数值解,它描述了s波超导体的电动力学,时间无关的字段和半平面超导体的几何形状。结果如下:i)所施加的磁场增加了Ginzburg-Landau(GL)相干长度并抑制了超导电性,ii)所施加的电场减小了GL相干长度并支持超导电性,iii)如果所施加的磁场是固定的并且所施加的电场增加,则磁场的伦敦穿透深度减小。主要结论是在极低温度下施加电场会使临界磁场增大。这一结果是可以通过实验检验的。
2016-07-12 cond-mat.supr-con
Niobium's intrinsic coherence length and penetration depth revisited using low-energy muon spin spectroscopy and secondary-ion mass spectrometry
TRIUMF(特利昂夫实验室);University of Victoria(维多利亚大学);Virginia Polytechnic Institute and State University(弗吉尼亚理工大学);Pacific Northwest National Laboratory(太平洋西北国家实验室);Thomas Jefferson National Accelerator Facility(托马斯·杰斐逊国家加速器设施);Paul Scherrer Institute(保罗谢尔研究所)
本研究利用低能muon自旋谱学和二次离子质谱测量铌的伦敦穿透深度和相干长度,发现其内禀参数表明清洁铌处于I型和II型超导体的边界。
2026-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electrodynamics of superconductors: from Lorentz to Galilei at zero temperature
本文从洛伦兹不变的Cooper对玻色子模型出发,推导了零温下超导体的电动力学,在非相对论极限下获得伽利略不变的超导系统,并预测了静电场的London穿透长度衰减及有质量电磁场的修正D'Alembert方程。
2024-06-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Coexistence of different pinning mechanisms in Bi-2223 superconductor and its implications for using the material for high current applications
本研究通过DMO成像和霍尔传感器阵列,发现Bi-2223超导体中存在表面钉扎和δTc钉扎两种机制,强钉扎中心非均匀分布且影响大尺度电流均匀性,为高电流应用提供参考。
2022-02-08 cond-mat.supr-con
Nonlinear Flux Diffusion and ac Susceptibility of Superconductors - Exact Numerical Results
本文用数值方法研究了具有电动力学特性$E\sim j^{κ+1}$、$κ\geq0$的材料平板的交流响应。从非线性扩散方程的解,谐波极化率的基本和高阶分量得到。每个$κ$的大部分数据可以通过单个参数$ξ$ = $t^{1/(κ+2)}\cdot H_0^{κ/(κ+2)}/D$进行缩放,其中$t$是表面交流场的周期,$H_0$是其幅度,$D$是板厚。然而,这只是一个近似的标度性质:场穿透到非线性介质中是一个比线性情况更复杂的现象。特别地,磁化率值不是由仅两个参数(诸如$κ$和$ξ$)的集合唯一地定义的,而一个参数(即,$t^{1/2}$ /D)足以描述线性介质的电动力学响应。
1995-08-29 cond-mat.supr-con supr-con
Electromagnetic proximity effect in planar superconductor-ferromagnet structures
在超导-铁磁体(SF)近接耦合结构中,库珀对向铁磁体中的扩散会引起强烈的逆电磁现象,即磁场从铁磁体向超导体的长程转移。与超导表面层自旋极化引起的逆邻近效应相反,上述逆电动力学效应的特征长度为伦敦穿透深度的数量级,通常远大于超导相干长度。相应的自发电流出现,即使在铁磁体的杂散场的情况下,并且由S/F界面附近的磁化矢量势产生,并且它们应该在纳米S/F器件的设计中被考虑。类似于著名的Aharonov-Bohm效应,所讨论的现象可以被视为矢量势在量子物理中的作用的表现。
2018-06-09 cond-mat.supr-con
Ginzburg-Landau Theory for Confined Thin-Film Superconductors
University of Göttingen(哥廷根大学)
本文发展了受限薄 film 超导体的 Ginzburg-Landau 理论,通过量子限制效应修正超导相干长度和穿透深度,揭示了限制对超导电动力学的影响。
2026-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Operation of a superconducting nanowire quantum interference device with mesoscopic leads
提出了一种描述超导纳米线量子干涉器件(NQUID)工作的理论。该装置由一对拓扑平行的超窄超导导线连接一对薄膜超导引线组成。由于超导序参量的热激活耗散涨落,它表现出固有的电阻。对于导线尺寸,应注意该电阻与垂直于导线的外部施加的磁场强度的相关性,使得磁场基本上完全且均匀地穿透导线。这种状态,其中至少一个引线尺寸位于超导相干和穿透长度之间,被称为介观状态。磁场引起器件电阻的显著振荡,其周期不受通过由导线和膜边缘包围的区域的Aharonov-Bohm效应的支配,而是在引线的几何形状方面,与薄壁超导圆柱体的众所周知的Little-Parks电阻形成对比。一个理论,包括这种现象,是通过扩展,设置平行的超导导线,Ivanchenko-Zil'berman-Ambegaokar-Halperin理论的情况下,短导线和Langer-Ambegaokar-McCumber-Halperin理论的情况下,较长的导线。它表明,NQUID作为一个探头的超导序参量的空间变化。
2005-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Local magnetic response of superconducting Sr$\mathrm{_2}$RuO$\mathrm{_4}$ thin films and rings
利用扫描SQUID磁化率测量法研究Sr$_2$RuO$_4$超导薄膜的局部磁响应,发现低温下磁穿透深度的二次温度依赖性源于散射,并表征了光刻超导环的磁通捕获,为序参量测试铺路。
2024-03-25 cond-mat.supr-con
c-Axis Superfluid Response and Pseudogap in High-Tc Superconductors
为了深入了解高$T_c$超导体的面外电动力学,我们测量了两种典型的单层高$T_c$铜氧化物La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$和HgBa $_2$ CuO $_{4+x}$的c轴磁穿透深度$λ_c(T)$的绝对值和温度依赖性,作为掺杂的函数。在接近0时观察到$λ_c$行为的明显变化。20个空穴/Cu,这与正常态赝能隙的打开有关。$λ_c$随掺杂的变化与面内分量$λ_{ab}$的变化定性相似,表明c轴超流响应主要受超导凝聚能的控制. p<0.20时$λ_c(0)$的强掺杂依赖性为文献中的差异提供了解释。
1999-11-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductor Meissner effects for gravito-electromagnetic fields in harmonic coordinates due to non-relativistic gravitational sources
众所周知,相对论性带电粒子的协变拉格朗日量会导致哈密顿量消失。另外,它表明,使用“空间+时间”拉格朗日导致一个新的规范动量和最小耦合规则,描述了电磁场和引力场耦合到相对论带电粒子。不同作者得到的哈密顿量之间的分歧得到解决。正则动量导致了伦敦方程和伦敦规范的新形式。利用调和坐标系中线性化的爱因斯坦场方程和非相对论性的理想流体,导出了引力-电磁场方程。这些用于获得磁场和重力磁场的新穿透深度。一个关键的结果是,只有当磁场也存在时,重力磁场才从超导体中排出。导出了超导体中的磁通量子和超导环中的量子化超电流。最后,在一个带电的旋转质量圆柱体的存在下的超导环的情况下被用作应用的形式主义开发的一个例子。
2022-01-31 cond-mat.supr-con gr-qc
Superconducting Pb stripline resonators in parallel magnetic field and their application for microwave spectroscopy
平面超导微波谐振器是各种技术应用中的关键元件,并且还用作各种感兴趣材料的微波光谱学的灵敏探针。在这里,超导Pb是作为微波带状线谐振器的基础的合适材料。为了在可变磁场中(例如在ESR中)利用Pb带状线谐振器,必须很好地理解这种谐振器在有限磁场中的电动力学。因此,我们进行了微波传输测量超导铅带线谐振器在可变的,平行磁场。我们测定了超导铅的表面电阻、穿透深度以及复电导率的实部和虚部σ $_1$和σ $_2$随磁场的变化。在这里,我们发现的功能,让人想起那些在温度相关的测量,如最大的σ $_1$(相干峰)。在磁场以上的临界场的I型超导体,我们仍然发现低损耗的微波响应,我们分配到剩余的超导体中的细丝的形式在铅。一旦扫过的磁场超过临界磁场,在谐振的品质因数中发现滞后效应。这是由于正常的导电区域被钉扎,因此可以持续在超导阶段。除了零场冷却,我们还展示了一种替代方法,即使在T<T $_c$也能消除这些。基于我们的微波数据,我们确定了Pb在1.6 K ~ 6.5 K温度范围内,磁场高达140 mT的临界磁场和临界温度,与BCS预测结果吻合较好。我们研究了Sn样品在Pb谐振器中的应用,以证明超导Pb带线谐振器在变磁场中对其他(超导)材料的实验研究中的适用性。
2016-10-10 cond-mat.supr-con
Thomas-Fermi screening of electrostatic fields in a type-I superconductor
School of Physics & Astronomy, University of Nottingham(诺丁汉大学物理与天文学学院)
通过测量Pb(111)在超导转变前后的力-距离曲线和场发射谱,发现静电屏蔽变化小于1%,证实Thomas-Fermi屏蔽在超导转变中保持不变,否定了Hirsch理论。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con