Vortex Flow and Transverse Flux Screening at the Bose Glass Transition
研究了含柱状缺陷的非孪晶YBaCuO单晶的涡旋相图。这些随机分布的缺陷,由重离子辐照产生,预计将诱导一个“玻色玻璃”相的局部涡流的特点是消失的电阻和迈斯纳效应的磁场横向缺陷轴。我们用霍尔探针磁强计阵列直接观察横向迈斯纳效应。正如预测的那样,迈斯纳状态在温度Ts处破裂,温度Ts随着横向磁场的增加而线性降低。然而,Ts远低于由消失的电阻率确定的常规熔化温度Tm,这表明即使当旋转离开柱状缺陷时,通量线也有效地局部化的中间状态。
1999-12-17 cond-mat.supr-con
Paramagnetic Meissner, vortex and 'onion' ground states in Fulde-Ferrell finite-size superconductor
我们从理论上发现,有限尺寸的Fulde-Ferrell(FF)超导体(在体情形下表现为空间不均匀的基态$Ψ\sim \text{exp}(-i{\bf q}_{FF}{\bf r})$和$|Ψ|(r)=const$,其中$Ψ$是超导序参量)具有顺磁Meissner、涡旋和“洋葱”基态,并带有$|Ψ|(r) \neq const$ .当超导体的横向尺寸为$L \sim 1/q_{FF}$时,由于边界效应,这些态得以实现.我们认为,用$L \simeq 150-600 nm$可以在超导体-铁磁体-正常金属三层膜构成的薄圆盘/正方形中观察到预言态。
2020-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlinear Meissner States, Vortex Sheets, and Laminar Structures in Extreme Type-II Superconductors
University of Virginia(弗吉尼亚大学)
研究极端II型超导体的非线性速度理论,发现其可精确求解的一维分支解含多种结构,涡旋片可视为密排阿布里科索夫涡旋行的粗粒化极限,周期性解对应粗粒化矩形涡旋晶格。
2026-08-03 cond-mat.supr-con math-ph math.MP
Semi-Meissner state and non-pairwise intervortex interactions in type-1.5 superconductors
我们证明了多组分和层状超导系统中涡旋之间存在非成对相互作用力。也就是说,与大多数常见的模型相反,在一组这样的旋涡中的相互作用不是库仑力或汤川力的普遍叠加。其次,我们研究了1.5型双组分超导体半迈斯纳态中涡旋团的性质。我们发现,在一定条件下,非成对力可以有助于形成非常复杂的涡旋态的1.5型制度。
2011-10-10 cond-mat.supr-con
Quasiparticle trapping in Meissner and vortex states of mesoscopic superconductors
如今,超导体在许多应用中发挥作用,从高磁场磁铁到超灵敏的辐射探测器。介观超导器件,即那些具有纳米尺度的器件,处于特殊的位置,因为它们在典型的操作条件下很容易被驱动出平衡。非平衡超导体的特征是非平衡准粒子。这些额外的激发可能会通过引入,例如,量子器件中的泄漏电流或降低的相干时间。通过施加一个外部磁场,人们可以方便地抑制或重新分配过剩准粒子的布居。在这篇文章中,我们提出了一个实验证明和理论分析,这种有效的控制准粒子,导致电子冷却的迈斯纳和涡旋态的介观超导体。我们介绍了准粒子动力学的理论模型,这是在定量协议与实验数据。
2016-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Meissner-London currents in superconductors with rectangular cross section
本文给出了矩形截面超导带材在垂直磁场中和/或有输运电流时迈斯纳态磁矩和屏蔽电流的精确解析解。扩展到有限伦敦渗透是通过一个优雅的数值方法,也适用于磁盘。样品角部的表面电流发散为l^(-1/3),其中l是到角部的距离。这种增强降低了涡旋穿透的障碍,并应增加d波超导体中的非线性迈斯纳效应。
2000-08-17 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
Numerical simulation evidence of dynamical transverse Meissner effect and moving Bose glass phase
本文给出了零温下一维关联无序运动涡旋晶格的三维数值模拟结果。我们的结果与场倾斜证实了理论预测的运动玻色玻璃相,其特征在于横向钉扎和动态横向迈斯纳效应,移动的磁通线被定位沿相关的无序方向。超过临界横向场,涡线沿其长度表现出一个“扭结”的结构,从一个有效的静态“锡屋顶”钉扎在横向上的潜力。
2003-01-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Absence of Meissner State and Robust Ferromagnetism in the Superconducting State of UCoGe: Possible Evidence of Spontaneous Vortex State
本文报道了超导铁磁体UCoGe(超导温度和居里温度分别为$T_{\rm SC} \sim 0.5$ ~K和$T_{\rm Curie} \sim 2.5$ ~K)的交流磁化率和直流磁化强度的测量结果。在正常铁磁状态($T_{\rm SC} < T < T_{\rm Curie}$)下,磁化曲线呈现出与规则巡回铁磁体相似的磁滞回线。当温度降低到低于$T_{\rm SC}$时,自发磁化强度不变,但磁滞现象明显增强。即使在超导状态的深处,铁磁性也没有被完全屏蔽,也没有迈斯纳区域,即$H < H_{\rm c1}$(一种较低临界场)的磁场区域。从这些结果中,我们认为,UCoGe是第一个材料中,铁磁性鲁棒地生存在超导状态和一个自发的涡旋状态没有迈斯纳状态实现。
2010-07-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Peak effect phenomena, surface superconductivity and paramagnetic Meissner effect in a spherical single crystal of niobium
本文通过等温和变温的直流磁化强度和交流磁化率的测量,研究了球形铌单晶(T ~ 9.3K)中的涡旋相图。该晶体具有极弱的钉扎,这可以从T_c以下的环的可逆性推断。然而,在T = 8 K之前,我们可以看到等温M-H环中的峰值效应(PE)特征。在H > 750 Oe的等温交流磁化率数据中,PE也是突出的。在本研究中,一个有趣的观察是表面超导性的突出指纹,开始于PE峰值位置处的钉扎崩溃上方,结束于表面临界场(H_c3)。我们还观察到了顺磁迈斯纳效应的场冷磁化数据记录在相对较大的领域在这种晶体。通过标记PE(H_p)、上临界场(H_c2)和表面临界场(H_c3)的峰值位置,绘制了涡旋相图。与以往报道的Nb晶体相图中H_p、H_c2和H_c3线相交处存在多临界点不同,我们在弱钉扎晶体中没有观察到多临界点。
2008-12-28 cond-mat.supr-con
On the Explanation of the Paramagnetic Meissner Effect in Superconductor/Ferromagnet Heterostructures
用超导量子干涉仪(SQUID)测量了超导/铁磁体(S/F)双层膜V(40 nm)/F [F $=$ Fe(1.3 nm),Co(3 nm),Ni(3 nm)]在10 Oe ~ 50 Oe的磁场中的磁矩随冷却温度的升高而增加。类似的增加,通常称为顺磁迈斯纳效应(PME),以前在各种超导体和超导体/铁磁体系统中观察到。为了解释所提出的S/F双层膜中的PME效应,提出了基于位于S/F界面处的一排涡旋的模型。根据该模型,T_c以下的感应磁矩由S层涡旋核的顺磁贡献和无涡旋区的反磁贡献组成。由于发现S层的厚度比磁场穿透深度小3-4倍,因此后者的抗磁性贡献可以忽略不计。该模型正确地占的符号,近似的大小和磁场的依赖性的顺磁和迈斯纳的感应磁矩的贡献后,通过超导转变的铁磁体/超导体双层。
2016-10-08 cond-mat.supr-con
Paramagnetic Meissner effect in superconductors from self-consistent solutions of Ginzburg-Landau equations
在小的超导样品中观察到了顺磁迈斯纳效应(PME),对这种效应提出了许多有争议的解释,但对它的本质还没有明确的认识。本文在Ginzburg-Landau理论(GL)的基础上考虑PME。在不同的圆柱半径R、GL参数κ和涡度m的情况下,得到了超导长圆柱模型的一维解.根据GL理论,PME是由样品内部存在的涡流引起的。超导电流在涡旋周围流动,以将涡旋自身的场与样品本体屏蔽。另一电流在边界处流动以屏蔽外部场H使其不进入样品。这些屏蔽电流以相反的方向流动,并且以相反的符号对样品的总磁矩(或磁化)做出贡献。根据H,总磁化强度M可以是负的(抗磁性),也可以是正的(顺磁性)。本文讨论了由GL方程的自洽解得到的一个非常复杂的锯齿依赖M(H)(及其它特征)。
2000-09-04 cond-mat.supr-con
Semi-Meissner state and neither type-I nor type-II superconductivity in multicomponent systems
传统上,超导体被分类为I型或II型。I型超导体只支持迈斯纳和正常状态,而II型超导体在足够强的外加磁场中形成磁涡旋。近年来,在从凝聚态到高能物理的各个领域,人们对具有多种凝聚态的超导系统产生了很大的兴趣。在这里,我们表明,类型I/类型II分类是不够的,这样的多组分超导体。我们得到的解代表了具有通常的I型/II型二分法之外的性质的涡稳定涡,因为它们具有以下特征:(i)Pippard电动力学,(ii)具有长程吸引和短程排斥部分的相互作用势,(iii)对于n-量子涡旋,非单调比E(n)/n,其中E(n)是每单位长度的能量,(iv)对非轴对称涡旋状态(“涡旋分子”)的能量偏好。因此,这些超导体表现出一个新兴的一阶过渡到一个“半迈斯纳”状态,一个不均匀的状态,包括域的混合物的两个组件迈斯纳状态和涡团。
2005-10-04 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Nonlinear Meissner effect in Nb3Sn coplanar resonators
通过测量不同温度下平行磁场对Nb $_3$ Sn薄膜共面谐振器谐振频率的影响,研究了非线性迈斯纳效应(NLME)。我们使用低射频功率探测薄膜薄于伦敦穿透深度$λ(B)$显着增加的涡流渗透和测量平衡条件下的NLME的字段开始。与s波超导体中预期的$λ(B)$与$B$的传统二次增加相反,我们观察到$B$的穿透深度几乎线性增加。我们的结论是,这种行为的$λ(B)$是由于我们的多晶Nb $_3$ Sn薄膜中的弱连接晶界,这可以模仿NLME预期在一个干净的d波超导体。
2022-02-12 cond-mat.supr-con
Vortex charge in mesoscopic superconductors
本文用唯象的Ginzburg-Landau方法研究了圆对称介观超导体(即圆盘和圆柱)中的电荷密度。我们发现,即使在迈斯纳态下,样品中也存在电荷重新分布,使样品边缘带负电。在涡旋状态下,这种迈斯纳电荷和涡旋电荷之间存在竞争,这可能会随着磁场的增加而改变样品边缘处电荷的极性。分析表明,尽管电荷重新分配的介观样品作为一个整体保持电中性。
2000-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic Dipoles at Topological Defects in the Meissner State of a Nanostructured Superconductor
在磁场中,超导性表现为总磁场排斥(迈斯纳效应)或整数倍的通量量子Φ_0的穿透。在这里,我们提出的实验结果揭示磁偶极子迈斯纳电流周围流动人工引入的拓扑缺陷(反点晶格)。利用扫描霍尔探针显微镜,我们在铅超导薄膜中探测到在空间周期反点处产生的有序磁偶极晶格。当传统的均匀迈斯纳状态被破坏时,磁偶极子的总磁通量保持量子化并且等于零。观测到的磁偶极子强烈依赖于局部流动的迈斯纳电流的强度和方向,使得磁偶极子成为监测局部超电流的有效方法。我们还研究了涡旋脱钉过程的第一步,在那里,由于磁偶极子的产生,钉扎的Abrikosov涡旋变形,并从原来的钉扎位置移动。
2016-04-08 cond-mat.supr-con
Critical fields and spontaneous vortex state in the weak-ferromagnetic superconductor RuSr2GdCu2O8
在30 ~ 56 K之间观察到RuSr_2GdCu_2O_8的自发涡旋态(SVS),其铁磁居里温度Tc = 131 K,超导转变温度Tc = 56 K.低场(20 G)超导磁滞回线表明,在平均下临界场Bc 1(T)= Bc 1(0)[1 -(T/T0)2]范围内,平均Bavec 1(0)= 12 G,T0 = 30 K,存在一个狭窄的迈斯纳态区。在很低的外磁场下,完全Meissner屏蔽信号表明该层状体系具有ab面Bab c1(0)~ 4G,各向异性参数g ~ 7。在30 K到56 K之间的自发涡旋态的存在是弱铁磁有序的结果,其净自发磁矩为~ 0.1 μ B/Ru,这在CuO 2双层中产生约10 G的弱磁偶极子场。上临界磁场Bc_2与(1 - T/Tc)成线性关系,直至7-T场。由于超导和弱铁磁有序的共存和相互作用,涡旋熔化线Bm为(1 - T/Tm)3.5,熔化转变温度Tm = 39 K,涡旋液体区域很宽。
2005-07-01 cond-mat.supr-con
Electron-phonon heat transfer in giant vortex states
我们研究了“脏”$s$波超导体中不同涡旋组态的非平衡准粒子的能量弛豫。用Usadel方法计算了Meissner态和巨涡旋态下半径为几个相干长度量级的介观超导圆盘中从电子子系统到声子的热流.重组过程被证明是强烈的影响,位于涡核和样品边缘的光谱间隙$E_{\rm g}$的迈斯纳电流减少的区域中的子隙状态的相互作用。为了揭示结果的物理起源,我们开发了一个半定量的分析近似的基础上相结合的Usadel方程的均匀解的Meissner和涡旋态的介观超导盘和解析计算相应的空间分辨的电子-声子热率。我们的方法提供了一个重要的信息,非平衡准粒子冷却的磁场诱导陷阱在各种介观超导器件。
2021-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Skyrmion versus vortex flux lattices in p-wave superconductors
p波超导体除了在s波和p波材料中都可能存在的通常的涡旋之外,还允许称为Skyrmions的拓扑缺陷。在磁场中的强II型超导体中,Skyrmion磁通晶格产生的自由能低于Abrikosov磁通晶格的涡旋,因此应该在p波超导体中实现。我们解析计算了每skyrmion的能量,这与数值计算结果吻合得很好。由此,我们得到了作为外部磁场H的函数的磁感应强度B,以及在低临界场H_c 1附近的skyrmion晶格的弹性常数。与林德曼准则一起,这些结果足以预测skyrmion晶格的熔化曲线。我们发现一个显着的差异,在熔融曲线的涡旋晶格和skyrmion晶格:而前者是在所有温度下分离的迈斯纳相的涡旋液相,skyrmion晶格相共享一个直接的边界与迈斯纳相。也就是说,skyrmions晶格永远不会在Hc1附近熔化,而涡旋晶格总是在足够接近Hc1的地方熔化。这使得一个非常简单的测试是否存在一个skyrmion晶格。可能的muSR实验检测skyrmion晶格进行了讨论。
2007-11-27 cond-mat.supr-con
Superconducting Diode Effect due to Chiral Meissner Currents in a Hollow Superconducting Helix
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院)
通过螺旋超导体中的手性迈斯纳电流,实现无手性超导体的超电流整流,揭示手性控制的非互易性交叉过渡。
2025-12-17 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
Domain structure of superconducting ferromagnets
在超导铁磁体中,平衡畴结构在迈斯纳态中不存在,但出现在自发涡旋相(零外部磁场中的混合态)中,尽管具有基本上超过正常铁磁体的周期。即使在迈斯纳态,亚稳畴壁也是可能的。畴壁在样品表面附近产生静磁场,其可用于畴壁的实验检测。
2002-02-12 cond-mat.supr-con
Measurement of the nonlinear Meissner effect in superconducting Nb films using a resonant microwave cavity: A probe of unconventional pairing symmetries
本文报道了通过测量平面超导腔的谐振频率与平行磁场的大小和方向的关系,观察到Nb薄膜中的非线性迈斯纳效应(NLME)。使用低功率射频探测薄膜薄于伦敦的渗透深度,显着增加了该领域的涡流渗透开始,使NLME检测下真正的平衡条件。这些数据与Usadel方程的计算结果吻合得很好。我们建议使用NLME角谱探测超导体中的非常规配对对称性。
2010-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Detailed investigation of the superconducting transition of niobium disks exhibiting the paramagnetic Meissner effect
本文详细研究了Nb盘中的超导过渡区,发现了顺磁迈斯纳效应。从场冷磁化行为来看,PME的出现有两个明确的温度:T_1(< T_c)表示顺磁矩首次出现的特征温度,较低的温度T_p(< T_1)表示正磁矩不再增加的温度。在随后的升温过程中,顺磁矩在T_p处开始减小,然后在T_1处消失,这两个温度之间的磁化强度变化幅度与冷却过程中的磁化强度变化幅度几乎相同。这表明PME的性质是可逆的,与通量运动无关。此外,即使在最低温度下磁化强度不保持为正,在0.2 T的磁场中也可以观察到这种顺磁矩的出现。在T_1和T_p之间的温度范围内的磁滞回线也表现出与大块II型超导体的原型形状不同的独特形状。这些行为进行了讨论,在所谓的“巨涡状态”。
1998-07-07 cond-mat.supr-con
Spin-Triplet Vortex State in the Topological Superconductor CuxBi2Se3
我们报告的观察体超导电性从直流磁化测量在圆柱形单晶CuxBi2Se3。迈斯纳状态下的磁化强度非常小,并且刚好在下临界场Hc1以上的磁化强度的磁场依赖性与通常的II型超导体非常不同。从理论上研究了自旋三重态配对超导体中涡旋态的性质,并与实验结果进行了比较。结果表明,CuxBi_2Se_3的超导电性与奇宇称自旋三重态配对超导电性一致。我们还观察到超导抗磁性的快速弛豫现象。
2011-06-22 cond-mat.supr-con
Elastic contribution to interaction of vortices in uniaxial superconductors
在四元超导体中由涡旋引起的应力有助于涡旋间的相互作用,该相互作用取决于晶体内的涡旋取向、弹性模量,并且即使在沿$c$晶轴的场中,在某些角区域内也是吸引的。对于足够强的应力依赖性的临界温度,这种贡献可能会导致扭曲的六角涡旋晶格$\bm H||\bm c$。在小磁场中,它导致形成一个固定的$H$独立间距的正方形涡旋晶格。在磁化$M(H)$中,这应该被看作是从迈斯纳到混合状态的转变处的磁化的不连续跳跃。
2013-10-04 cond-mat.supr-con
Type-1.5 Superconducting State from an Intrinsic Proximity Effect in Two-Band Superconductors
我们发现,在多带超导体中,即使是很小的带间邻近效应也可以通过产生长程涡间吸引力而导致超导涡旋之间的相互作用势发生质的变化。这种类型的涡旋相互作用导致对低磁场的不寻常响应,导致相分离成双组分迈斯纳态和涡旋液滴的域。
2010-10-27 cond-mat.supr-con
Universal behavior of the IMS domain formation in superconducting niobium
在II/1型超导体的中间混合态(IMS)中,由于部分吸引的涡旋相互作用,涡旋晶格(VL)和迈斯纳态畴共存。使用基于中子的多尺度方法结合磁化强度测量,我们研究了连续分解的均匀VL到越来越密集的域在IMS中的散装铌样品的不同纯度。我们发现一个普遍的温度依赖性的涡间距,密切相关的伦敦穿透深度和独立的外部磁场。即使在存在通量冻结转变(即明显的钉扎)的情况下,也会发生涡旋的重排,这表明在涡旋吸引开始时钉扎发生了破裂。
2019-05-15 cond-mat.supr-con
Enhancement of penetration field in vortex nanocrystals due to Andreev bound states
我们研究了在微米级样品中成核的涡旋纳米晶体的穿透场$H_{\rm P}$,其边缘沿d波超导参数Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8 - δ}$的节和反节方向排列.在这里,我们提出的证据表明,$H_{\rm P}$的纳米晶体成核的样品与边缘平行的节点方向是大于波腹的情况下,$\sim 72$ \,\%在低温下。这一发现支持了理论上的建议,即表面Andreev束缚态出现在一个样品中的边缘平行于节点方向将产生一个异常的迈斯纳电流,增加了Bean-Livingston势垒的vortex penetration.This已被检测到由于具有显着的表面积与体积比的涡旋纳米晶体的成核。
2019-06-20 cond-mat.supr-con
Connection between London moment and Meissner effect from classical electrodynamics
对伦敦力矩的理论和实验进行了综述。本文提出了一个简单的数学模型,并用来研究球形超导体对外场和转动的响应。它揭示了完全抗磁性(迈斯纳效应)和伦敦时刻之间的联系。在该模型中,这两个都不是精确的,但是在前一种情况下与B=0内场的偏差和在后一种情况下与$B=(2mc/e)Ω$的偏差由相同的无量纲参数描述。除了它的教学价值,该模型可能会对围绕伦敦时刻修正的争议有所启发。
2004-11-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex studies in superconducting Ba(Fe0.93Co0.07)2As2
用小角中子散射和Bitter装饰方法研究了Ba(Fe $_{0.93}$ Co $_{0.07}$)$_2$ As $_2$ }超导涡旋.一个高度无序的旋涡配置观察到在所有测量领域,并归因于强钉扎。这一结论得到了支持的情况下,迈斯纳边缘的装饰图像接近样品边缘。SANS散射矢量的大小的字段依赖性表明涡晶格域(扭曲)六边形对称,一致的装饰图像,主要显示6倍协调涡域。对散射强度的分析表明,这比从上临界场的估计中预期的要快得多,与大的无序程度一致。
2008-12-22 cond-mat.supr-con
Muon spin rotation measurements of the vortex state in vanadium: A comparative analysis using iterative and analytical solutions of the Ginzburg-Landau equations
我们报道了边缘II型超导体V单晶的μ子自旋旋转测量。测量的内部磁场分布是用Ginzburg-Landau(GL)方程的理想涡旋晶格的解来模拟的。Brandt,Phys. Rev. Lett. 78,2208(1997)和(ii)变分方法。这两种模型产生定性相似的结果。从数据分析确定的磁穿透深度(λ)和GL相干长度(xi)表现出强的场依赖性,这归因于涡旋晶格的电子结构的变化。的零场外推值的λ和GL参数κ同意与其他实验技术,探测迈斯纳状态得到的值。
2006-04-21 cond-mat.supr-con
Determination of the magnetic penetration depth with measurements of the vortex-penetration field for type-II superconductors
该研究基于矩形截面无限长超导平板的 Meissner 电流分布,分析几何与 Bean-Livingston 势垒共同决定的涡旋穿透场,并提出由表面磁感应测量提取下临界场和 London 穿透深度的方法。
2024-08-03 cond-mat.supr-con
Vortices on a superconducting nanoshell: phase diagram and dynamics
在超导体中,对特殊涡旋态(如巨涡旋)的研究主要集中在横向受限或纳米图案化的超导薄膜、圆盘、环或多边形上。我们研究了在超导球壳上实现巨涡旋态和非均匀涡旋态的可能性,这是由于拓扑结构和外加磁场的相互作用。我们推导出相图,并确定作为所施加的磁场,壳厚度和壳半径的函数,这些不同的涡旋相位发生。此外,弯曲的几何形状允许这些状态(或涡旋晶格)与迈斯纳状态共存,在同一个弯曲的薄膜上。我们已经研究了当磁场被调整以使相边界被穿过时,巨涡旋或具有非均匀涡旋的状态衰变成涡旋晶格的动力学。
2007-09-04 cond-mat.supr-con
Response to tilted magnetic fields in $Bi_2Sr_2CaCu_2O_8$ with columnar defects : Evidences for transverse Meissner effect
用输运测量方法研究了含柱状缺陷的多层超导体$Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+y}$中的横向迈斯纳效应。我们提出了详细的证据$H_{\perp}<H_{\perp c}$的玻色玻璃相的持久性:(一)可变范围的涡流跳跃过程为低电流跨越到半环制度的高电流;(二)在这两个制度附近的$H_{\perp c}$的能量障碍消失线性与$H_{\perp}$ ;(三)的转变温度是由$T_{BG}(H_{\parallel},0) -T_{BG}(H_{\parallel},H_{\perp}) \sim |H_{\perp}| ^{1/ν_{\perp}}$与$ν_{\perp}=1.0 \pm 0.1$。此外,以上的过渡为$H_{\perp}\to H_{\perp c}^+$,移动扭结链符合一个膨胀不相称的过渡方案进行了观察。因此,这些结果清楚地表明了$H_{\perp}<H_{\perp c}$的TME的存在。
2002-03-29 cond-mat.dis-nn 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
Controlled suppression of local magnetization hysteresis by dc in-plane field in Bi2Sr2CaCu2O8
局域磁滞是高温超导体(HTSC)研究最广泛的特性之一。超导体中的磁滞现象通常来源于材料缺陷引起的体涡旋钉扎。另外两种已知的磁不可逆机制是Bean-Livingston表面势垒和几何势垒(GB)。GB的出现是由于渗透到样品中的涡流的线能量与迈斯纳电流的洛伦兹力之间的竞争,迈斯纳电流将涡流集中在样品的中心以形成圆顶形的涡流分布。这项工作表明,直流面内场克服滞后主要是通过GB抑制在考虑中的相图区域(高温和低场)。
2009-11-23 cond-mat.supr-con
Magnetic-field dependent vortex dynamics and critical currents in superconducting microwires with regular large-area perforation by pinholes
University of Zurich(苏黎世大学);Karlsruhe Institute of Technology (KIT)(卡尔斯鲁厄理工学院)
研究通过模拟和实验揭示了超导微线中磁场依赖的涡旋动力学及临界电流特性,发现临界电流与磁场存在两个平台区,且孔间距影响临界电流大小。
2025-09-27 cond-mat.supr-con
Mesoscopic Superconducting Cylinders: Phase Transitions, Phase Diagrams and Magnetization
在一般的de Gennes边界条件下,分析了介观圆柱体在外磁场中的超导态,给出了序参量。计算了在不同de Gennes“外推长度”$b$值下圆柱的下临界场和表面临界场。对于标准边界条件(对应于$b\to \infty $),我们用变分法计算了不同超导态之间的相变。基于序参量的试探函数,我们找到了Meissner态、单涡旋态和巨涡旋态的Ginzburg-Landau方程的近似解。计算了薄圆柱体的磁化曲线。
2001-05-18 cond-mat.supr-con
Josephson-Vortex-Glass Transition in Strong Fields
本文研究了外加场{ \it平行}作用下层状超导体中点无序引起的涡旋玻璃化转变。我们的倾斜响应的计算表明,无论场的大小,所得到的玻璃相,约瑟夫森涡旋玻璃(JG),应该有一个横向的迈斯纳效应,在一个平面张开的玻璃相,只有垂直于层的倾斜。此外,聚焦高场(和/或高各向异性)区域$B \sqrtΓ > ϕ_0/d^2$,其中$Γ$是Lawrence-Doniach模型中的质量各向异性,JG转变线$T_{JG}(B)$被示出为具有与遵循{ \it无无序} Lindemann准则的$B$线相似的形式,并且随着$B \sqrtΓ$的增加而减小,这与在这种高场区域中的无无序熔化线{ \it对$B \sqrtΓ$不敏感}形成明显对比。该$T_{JG}(B)$系似乎最近在a.c.磁化率和面内电阻率测量BSCCO和定性地解释了在较低温度下的先前BSCCO电阻率数据的场依赖性,显示了所谓的面内无洛伦兹力行为。
2000-08-28 cond-mat.supr-con
Magnetic mapping of defects in type-II superconductors
近年来,人们发现在第二类超导体中,非均匀的迈斯纳电流在钉扎点附近产生了具有非量子化磁通量的非常规涡旋-反涡旋对[J. - Y. Ge等人,国家通信6,6573(2015)]。在这里,我们提供了这种现象的理论表明,涡旋状结构起源于由非超导缺陷的电流流线的扰动,这导致在局部磁场的产生。这种涡偶极子的位置和形状被证明是非常敏感的缺陷形式。因此,将外部磁场或电流施加到超导体并使用例如,利用高分辨率扫描霍尔显微镜测量杂散磁场,可以绘制出含有缺陷位置及其形状信息的图。
2016-06-03 cond-mat.supr-con
Anisotropic second-harmonic generation in superconducting nanostructures
Institute of Spintronics and Quantum Information, Faculty of Physics and Astronomy, Adam Mickiewicz University(亚当·密茨凯维奇大学物理与天文学学院自旋电子学与量子信息研究所);Laboratory of Advanced Quantum Materials and Devices, Institute for Quantum Studies, Chapman University(查普曼大学量子研究学院先进量子材料与器件实验室)
研究揭示了超导纳米立方体在非顺列磁场下各向异性二次谐波生成机制,通过迈斯纳电流饱和与正常相凹陷非线性振荡的相互作用,实现了方向分离的二次谐波信号。
2026-01-07 cond-mat.supr-con
Spontaneously broken time-reversal symmetry in high-temperature superconductors
传统的超导体是通过迈斯纳效应排出磁场的强反磁体。因此,如果超导基态支持自发磁场,那将是令人惊讶的。这种时间反演对称性破缺态已被提出用于高温超导体,但它们的识别在实验上仍有争议。在这里,我们展示了一条通往低温超导态的路线,它具有破缺的时间反演对称性,可以容纳目前相互矛盾的实验。这种状态的特点是一个不寻常的旋涡图案的形式的项链的分数涡周围的周边的材料,其中相邻的旋涡有相反的电流循环。这种涡旋图案是表面附近的载流状态的光谱重排的结果。
2014-11-04 cond-mat.supr-con
Morphology of the Superconducting Vortex Lattice in Ultra-Pure Niobium
Nb的超导磁通线晶格(FLL)的形态包括具有各种锁定跃迁和对称性破缺旋转的渐变。我们报道了一个全面的小角中子散射研究的FLL在超纯单晶铌作为一个功能的方向施加磁场。我们属性的一般形态的FLL和它的方向,以三个占主导地位的机制。第一,非本地的贡献,第二,开放和封闭的费米面片之间的过渡,第三,迈斯纳和舒布尼科夫阶段之间的中间混合状态。
2009-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic Field Dependent Microwave Losses in Superconducting Niobium Microstrip Resonators
我们描述了一个实验协议,以表征磁场依赖于超导铌微带谐振器的微波损耗。我们的方法提供了一个统一的观点,涵盖了两个著名的磁场相关的损失机制:准粒子产生和涡旋运动。我们发现,准粒子的产生是平行磁场的主要损失机制。对于垂直场,主要的损失机制是涡流运动或从准粒子生成到涡流运动的切换,这取决于冷却程序。特别是,我们引入了一个图的品质因数与谐振频率作为一种通用的方法,用于确定占主导地位的损失机制。我们通过模拟复电阻率计算预期的谐振频率和品质因数作为磁场的函数。表征微波损耗的关键参数估计从观察到的和预期的谐振器特性的比较。基于这些关键参数,我们发现厚度与其穿透深度相似的铌谐振器是X波段电子自旋共振应用的最佳选择。最后,我们检测到部分释放的迈斯纳电流在涡流穿透场,这表明涡流和迈斯纳电流的边缘附近的相互作用是必不可少的理解的磁场依赖的谐振器属性。
2018-06-26 cond-mat.supr-con quant-ph
Magnetic Susceptibility of Superconducting Films in the Meissner-London Regime
Ames National Laboratory(艾姆斯国家实验室);Iowa State University(爱荷华州立大学)
本文针对迈斯纳-伦敦态超导薄膜,基于二维面电流模型给出χ(λ)的闭式表达式及矩形样品映射经验公式,明确适用范围,制定全样品磁化率测量校准方案。
2026-10-15 cond-mat.supr-con
Microwave Microscope Studies of Trapped Vortex Dynamics in Superconductors
本文开发了近场磁微波显微镜,通过测量亚飞瓦级二次谐波响应研究超导体中俘获涡旋在局域射频磁场下的微米尺度动力学,并结合TDGL模拟验证了该方法可揭示脱钉事件与空间分辨钉扎特性。
2025-03-04 cond-mat.supr-con
Charge expulsion, Spin Meissner effect, and charge inhomogeneity in superconductors
超导性发生在具有大量负电荷的系统中:在铜酸盐中高度带负电荷的$(CuO2)^{--}$平面,在铁砷化物中带负电荷的$(FeAs)^-$平面,以及在二硼化镁中带负电荷的$B^-$平面。而且,在几乎所有超导体的几乎充满(负电子)的能带中,正如它们在正常状态下的正霍尔系数所证明的那样。根据空穴超导理论,金属之所以成为超导体,是因为它们被驱动从内部排出负电荷(电子)。这就是为什么NIS隧穿谱是不对称的,负偏压样品的电流更大。这也是为什么会有迈斯纳效应:当电子在磁场存在的情况下被推向表面时,洛伦兹力赋予它们方位角速度,从而产生屏蔽内部磁场的表面迈斯纳电流。在第二类超导体中,作用在未到达表面的被驱逐电子上的洛伦兹力引起涡旋电流的方位角速度。在没有外加磁场的情况下,由于自旋-轨道相互作用,被驱逐的电子仍然获得方位角速度,对于自旋向上和自旋向下的电子,方向相反:“自旋迈斯纳效应“。这导致在没有外加场的情况下,宏观自旋电流在超导体表面附近流动。在强II型超导体中,这种物理学应该会在整个超导体内部产生电荷不均匀性和自旋电流,对(非磁性)无序具有很大的敏感性,并有很强的相分离倾向。
2008-10-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crossing lattices, vortex chains, and angular dependence of melting line in layered superconductors
我们研究了在相对于c轴倾斜的磁场下,各向异性层状超导体中的涡旋结构和熔化转变。我们发现,即使是一个小的面内场不均匀倾斜的涡旋晶格,而是渗透到超导体内部的约瑟夫森涡(JVs)的形式类似于迈斯纳状态。在高c轴磁场下,JV的相场由饼状涡旋的位移产生的相位扰动建立。交叉晶格基态导致熔化场和熔化温度对面内场的线性依赖关系,与最近的实验观察一致。在小的领域,JV的堆叠积累了额外的煎饼串,产生密度增加的涡列。这一机制解释了Bitter装饰所观察到的混合链格态。
1999-04-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Intrinsic Pinning in the High Field C-Phase of UPt_3
我们报道的是AC。超导UPt_3在直流磁场中的磁响应在低场(H < H^*)下,同相磁化率在$T_c$处随温度的降低而急剧下降,而异相磁化率在T_c处出现一个大峰,随后出现一个不寻常的宽峰。然而,当B-C相线相交时(H>H^*),同相和异相磁化率都类似于零场迈斯纳曲线。我们解释这些结果的涡钉扎力,而相对较小的A/B-阶段,变得足够大,以有效地防止在C-阶段的旋涡运动。
1997-07-20 cond-mat.supr-con
Helicity Modulus and Fluctuating Type II Superconductors: Elastic Approximation and Numerical Simulations
我们发展的螺旋模量作为超导秩序的标准在混合相的波动II型超导体。我们发现,有一个对偶关系,这个螺旋模量和超流密度的系统的模拟2D玻色子。我们证明了涡旋线晶格在外加磁场的剪切扰动下表现出完美的迈斯纳效应,这成为平行于外加磁场的“纵向超导”的理论基础。我们提出的论点的基础上的二维玻色子类比,以及数值模拟的结果,表明纵向超导性可以持续到涡线液体状态的有限厚度的系统,在实验中常见的那些。
1997-01-31 cond-mat.supr-con
Direct Evidence of Spontaneous Abrikosov Vortex State in Ferromagnetic Superconductor EuFe$_2$(As$_{1-x}$P$_x$)$_2$ with $x=0.21$
利用低温磁力显微镜(MFM)对EuFe $_2$(As $_{0.79}$ P $_{0.21}$)$_2$单晶的超导$T^{\rm 0}_{\rm SC}=23.6$ ~K和铁磁$T_{\rm FM}\sim17.7$ ~K转变温度下的自发涡旋相(SVP)的形成提供了直接的实验证据。自发涡旋-反涡旋(V-AV)对在$T_{\rm FM}$附近成像。此外,在$T_{\rm FM}$附近的冷却循环,我们观察到的短周期畴结构,这出现在迈斯纳状态,到长周期的自发涡旋畴结构的一级转变。这是第一次在铁磁超导体中观察到这种情况。低温相的特征是在V-AV状态下的大得多的畴和在表面的特殊的分支条纹结构,这是典型的具有垂直磁各向异性(PMA)的单轴铁磁体。估算了不同温度下的畴壁参数。
2017-09-29 cond-mat.supr-con
Current distribution across type II superconducting films: a new vortex-free critical state
迈斯纳态中载流矩形薄膜厚度上的电流分布是很久以前由伦敦兄弟建立的。宽度上的分布更复杂,但后来被证明是高度不均匀的,在边缘发散。因此,II型超导体的标准观点是涡旋从边缘进入,随着电流的增加,涡旋被向内驱动,直到它们在中心自我湮灭,导致耗散。假定该条件定义临界电流。然而,我们已经表明,在自场(无外场)下,输运临界电流是伦敦表面电流,其中表面电流密度等于临界场除以λ,跨越整个宽度。因此,临界电流分布必须是均匀的。在这里,我们报告的商业YBa 2Cu 3 O 7导体的电流和场分布的研究,并确认在低电流接受的非均匀分布,但表现出激进的交叉在临界电流的均匀分布。这种交叉在奇点处不连续地结束,并且计算详细地定量地证实了这些结果。出乎意料的是,自场耗散的开始是热力学性质的,并且隐含的无涡旋临界状态似乎需要新的物理学。
2018-11-29 cond-mat.supr-con
Thermodynamics and magnetic field profiles in low-kappa type-II superconductors
二维低kappa第二类超导体的数值研究范围内的Eilenberger方程的超导性。根据金兹伯格-朗道参数κ=λ/λ,涡-涡相互作用可以是吸引的或纯粹排斥的。相互作用的符号表现为从迈斯纳到混合态的一(二)阶相变。本文计算了具有相互吸引涡旋作用的低k Ⅱ型超导体中磁场分布与温度和磁场的关系。理论结果与实验结果进行了比较。
2002-09-29 cond-mat.supr-con