Dissipation in ultra-thin current-carrying superconducting bridges; evidence for quantum tunneling of Pearl vortices
我们已经取得了电流-电压（IV）测量的人工分层高$T_c$薄膜桥。这些膜的扫描SQUID显微镜提供了超过桥宽度的珍珠长度$Λ$的值，并且显示跨桥的电流分布是均匀的。在高温和高电流下，电压遵循幂律$V \propto I^n$，具有$n=Φ_0^2/8π^2Λk_B T+1$，在高温和低电流下，电阻随温度呈指数变化，与热激活涡旋运动的预测非常一致。在低温下，IV与$I^{-2}$中的$\ln V$线性更好地拟合。这是预期的，如果低温耗散是由珍珠涡的量子隧穿主导。
2005-04-06 cond-mat.supr-con
Microwave-induced flow of vortices in long Josephson junctions
本文报道了零直流磁场下微波诱导长约瑟夫森结中涡旋流动的实验和数值研究。我们有趣的观察是，施加一个小频率$f \ll f_p $和足够大的幅度的交流偏置改变结的电流-电压特性（$I$ - $V$曲线）的方式类似于直流磁场的效果，众所周知的磁通流行为。该低压支路的特征电压$V$随着微波辐射的功率$P$而增加，作为具有指数$α\simeq 0.5 $的$V_{s}\propto P^α$。使用低温激光扫描显微镜的实验明确地表明了微波驱动的约瑟夫森涡旋的运动。数值模拟结果与实验数据一致，并显示出强烈的{ \it不规则}涡运动。我们解释了我们的研究结果，利用微波诱导的涡流之间的类比在长约瑟夫森结和非相干多光子吸收小约瑟夫森结中存在的大的热波动。在长约瑟夫森结的情况下，涡旋运动中的时空混沌模拟了热涨落。根据这个类比，通过改变长结的阻尼常数来控制其混沌强度，会导致$I$ - $V$曲线的形状发生明显变化。我们的结果为以前测量到的但尚未理解的高温超导体中本征约瑟夫森结的微波驱动特性提供了一种可能的解释。
2004-07-12 cond-mat.supr-con
Dynamics of the superconducting condensate in the presence of a magnetic field. Channelling of vortices in superconducting strips at high currents
本文从含时的Ginzburg-Landau方程出发，研究了在垂直磁场和外加电流作用下宽二维样品中超导凝聚态的动力学。我们可以确定两个临界电流：纯超导态变得不稳定的电流（$J_{c2}$ \cite{self1}）和系统从电阻态过渡到超导态的电流（$J_{c1}<J_{c2}$）。电流$J_{c2}$随外部磁场单调减小，而$J_{c1}$在$H^*$处表现出最大值。对于足够大的磁场，滞后消失并出现$J_{c1}=J_{c2}=J_c$。在该高磁场区域中，对于接近$J_c$的电流，电压作为分离涡旋运动的结果出现。随着电流的增加，运动的涡流形成具有抑制的序参量的“通道”，涡流可以沿着通道非常快速地运动。这导致电压的急剧增加。这些“通道”在某些方面类似于在零磁场处出现的相位滑移线。
2003-10-18 cond-mat.supr-con
Fiske Steps and Abrikosov Vortices in Josephson Tunnel Junctions
本文从理论和实验两方面研究了具有不规则排列的Abrikosov涡旋的“小”约瑟夫森结的电流-电压特性中的Fiske共振。我们得到，在存在的Abrikosov涡的电磁波的共振相互作用，在一个结内激发，与交流约瑟夫森电流表现出Fiske步骤本身的电流-电压特性，即使在没有外部磁场。我们发现，电压位置的Fiske步骤是由结的大小，但Fiske步骤的大小取决于被困的Abrikosov涡的密度和它们的失调参数。我们测量了具有人工引入的Abrikosov涡旋的低耗散小型$Nb$约瑟夫森隧道结的第一费斯克台阶幅度和约瑟夫森临界电流的磁场依赖性。观察到约瑟夫森临界电流的强烈衰减和第一费斯克阶跃振幅对Abrikosov涡旋密度的弱非单调减小。实验观察到的依赖关系很好地描述了发达的理论。
2010-02-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Dynamical fluctuations in mode locking experiments on vortices moving through mesoscopic channels
利用锁模技术研究了易流介观通道中涡旋的流动特性。我们观察到一个ML跳跃与大的电压加宽的RF阻抗的实部。在通过减小射频幅度接近纯直流电流时，ML跳变通过电压宽度的发散而模糊。这表明内部频率的大范围扩展和直流驱动状态下时间相干性的缺乏。
2003-08-19 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Transport of magnetic vortices by surface acoustic waves
研究了超导YBCO薄膜中声表面波对压电基片的影响。观察到超声波与第二类超导体中的涡旋系统之间存在明显的相互作用。声表面波引起的直流电压垂直的声音路径的发生被解释为{ \em动态钉扎}的涡流的压电声表面波，它作为一个运输机的磁通量子。它相对于磁场的反对称性直接证明了感应的、定向的磁通运动。
2006-04-10 cond-mat.supr-con
Shapiro steps in a superconducting film with an antidot lattice
在射频辐射下，在具有正方形穿孔微孔（反点）的超导薄膜的伏安特性中观察到电压V_n=nV_0（n整数）处的Shapiro电压阶跃。当由反点和被反点捕获的涡旋产生的周期势中的间隙涡旋晶格的流动与所施加的射频频率同相时，这些等距台阶出现在第二匹配场H_2处。因此，Shapiro台阶的观察清楚地揭示了具有规则钉扎阵列的超导薄膜中存在移动的间隙涡旋。由驱动电流驱动的间隙涡与强烈钉扎在反点处的不动涡共存。
1999-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortices and Quantum tunneling in Current-Biased 0-π-0 Josephson Junctions of d-wave Superconductors
从理论上研究了由高温超导体制成的电流偏置0-π-0约瑟夫森结。当π结的长度足够大时，该结在π结的两端包含涡旋-反涡旋对。利用正弦-戈登方程计算了涡旋所携带的磁通量。结果表明，随着涡流间距的减小，涡流的磁通量被抑制到零。通过施加外部电流，涡旋的方向被反转，并且产生电压脉冲。计算这种转变所需的电流和产生的脉冲能量。本文还研究了该跃迁中的宏观量子隧穿效应。隧穿率已被评估的有效哈密顿量与一个自由度。
1997-01-21 cond-mat.supr-con
Superconducting vortex avalanches, voltage bursts, and vortex plastic flow: Effect of the microscopic pinning landscape on the macroscopic properties
利用并行处理器上的大规模模拟，我们详细分析了超导涡旋雪崩的动力学行为。特别是，我们量化的钉扎景观的宏观性质的涡雪崩和涡塑性流动的影响。当外部磁场稍微增加时，这些动态不稳定性被触发，并且因此由通量梯度而不是由热效应驱动。的通量分布，由刚性通量线，与100或更多的涡流相互作用，保持在Bean临界状态，并不衰减远离it.By直接确定在雪崩过程中的塑性移动lattice的涡流位置，我们发现，实验观察到的电压脉冲对应于沿分支通道或绕组链的方式让人想起雷击的涡流的脉冲运动。这种运动不能用弹性理论来描述。我们与统计量，如雪崩大小的分布的涡流通道的速度场和累积模式。具有高密度强钉扎位点的样品产生非常宽的雪崩分布。容易流动的涡流通道出现在样品中具有低钉扎密度，和典型的雪崩大小出现在一个广泛的分布的大小。我们观察到一个交叉，从窄通道中的间隙运动到宽通道中的针到针运动，因为针密度增加。视频请访问http://www-personal.engin.umich.edu/~nori
1997-09-19 cond-mat.supr-con
Vortices and the mixed state of ultrathin Bi films
本文报道了在磁场中急冷凝聚超导铋薄膜的电流-电压特性。这些表现出滞后的所有薄膜，生长和没有薄锗底层。Ge衬底上的薄膜，接近超导体-绝缘体转变，在临界电流中显示出峰值，表明涡旋固体的结构转变。这些底层，用于使膜更均匀，被发现是更有效地钉扎的旋涡。这些薄膜的上临界场（$B_{c2}$）由垂直磁场中的电阻转变确定。上临界场的温度依赖性被发现显着不同的金斯堡-朗道理论，修改后的混乱。
2002-09-02 cond-mat.supr-con
Amplification of electromagnetic waves excited by a chain of propagating magnetic vortices in YBaCuO Josephson-junction arrays at 77K and above
当孤立子在离散晶格中传播时，它在尾流中激发出小振幅的线性波。在直流偏置的约瑟夫森结（JJ）阵列中，这些表现为由（磁场诱导的）传播磁涡旋链激发的电磁（EM）波。当涡流速度和其中一个激发的电磁波的相速度匹配时，发生锁相。这在电流-电压特性中产生谐振阶跃，其中发生EM辐射的放大。我们首次在由高温超导体制成的JJ阵列中观测到了77 K及以上温度下锁相诱导的电磁辐射放大。
2014-01-24 cond-mat.supr-con
Nanoscale assembly of superconducting vortices with scanning tunnelling microscope tip
涡旋在决定超导体的性质及其应用方面起着至关重要的作用。因此，表征和操纵涡，特别是在单涡水平，是非常重要的。在众多研究单涡旋的技术中，扫描隧道显微镜（STM）因其能够探测局域电子态和高空间分辨率而成为一种强有力的工具。然而，本地控制的超导性，以及与STM尖端的个别漩涡的操纵仍然缺乏。在这里，我们报告了STM的一个新功能，即通过加热效应控制超导体中的局域钉扎。这种效应使超导态在纳米尺度下失超，并导致涡旋团簇的生长，其大小可以通过偏压来控制。我们还展示了使用STM尖端组装成所需的纳米尺度配置的单量子涡旋。
2017-01-23 cond-mat.supr-con
Thermally-activated dynamics of spontaneous perpendicular vortices tuned by parallel magnetic fields in thin superconducting films
我们报告的磁输运测量的超导锗（MoGe）膜的厚度$d$ =50 nm的平行磁场，并显示从迈斯纳状态的过渡到电阻状态的自发垂直涡旋产生的热波动高于一定的温度$T>T_v(B)$的证据。这里$T_v$似乎与涡核爆炸条件$d\approx 4.4ξ(T_v)$相匹配，其中$ξ$是相干长度。对于$T>T_v$，我们观察到非线性电流-电压（$IV$）响应（低电流下为欧姆，较高$I$下为幂律$V\propto I^β$）与$B^2$呈指数关系。我们提出了一个模型，在$T>T_v$的电阻状态是由于热激活跳跃的自发垂直涡调谐的成对破坏效应的平行$B$。关键词：涡旋，涡旋，通量，通量格，混合态，下临界场
2015-10-12 cond-mat.supr-con
Zero-bias Shapiro steps in asymmetric pinning nanolandscapes
通过理论建模和微波和直流电阻测量研究了非对称钉扎纳米景观中Abrikosov涡旋的相干非线性动力学。这个问题被认为是一个单涡Langevin方程的框架内的各向异性钉扎的随机模型的基础上。当Abrikosov涡在一个半交流周期期间被驱动的距离与纳米结构周期的一个或多个重合时，Shapiro步骤出现在电流-电压曲线（CVC）中，作为系统的一般特征，其在时间上的演变可以描述为在组合的DC和AC刺激下在周期性电位中移动的粒子。虽然直流电压出现在响应交流驱动，直流偏置的增加允许一个减少整流电压，并最终改变其符号时，外在直流偏置引起的钉扎电位的不对称性开始占主导地位的内在之一。CVC中的整流负电压变得明显为\emph{zero-bias} Shapiro台阶，这是第一次在理论上预测和实验上观察到的。
2019-01-18 cond-mat.supr-con
Flux flow noise and braided rivers of superconducting vortices
第二类超导体的电流-电压测量描述的超导涡旋动力学的粗粒度模型。我们发现，功率谱的电压波动，和噪声功率，有关的大尺度形态的塑性磁通流。在微分电阻峰值对应的海流处，通量流形成辫状河，噪声功率最大，功率谱在很宽的频率范围内呈1/f^α形式，α \approx为1.8。这与最近对NbSe_2的实验结果一致。观察到的α随外加电流的变化是一种交叉现象。
2001-10-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Novel dynamics and critical currents in fast superconducting vortices at high pulsed magnetic fields
在高脉冲磁场，以上的直流磁铁可访问的范围内的非线性电输运的研究，是直接的基本相关的物理超导体，畴壁，电荷密度波，拓扑半金属。全超导甚高场磁体也使其在技术上相关的研究涡旋物质在这一制度。然而，脉冲磁场在毫秒内达到100 T施加了技术和基本挑战，阻碍了这些研究的实现。在这里，我们提出了一种亚微秒，智能，电流-电压测量，这使得确定超导临界电流在脉冲磁场，超出了任何直流磁体的范围内的技术。我们证明了这种技术与低直流场测量Y $_{0.77}$ Gd $_{0.23}$ Ba $_2$ Cu $_3$ O $_7$涂层导体和无BaHfO $_3$纳米粒子的极好的一致性。探索未知的高磁场区，我们发现了一个特征的影响，磁场变化率（$dH/dt$）的电流-电压曲线上的超导体。我们完全捕捉到这种未开发的涡流物理通过一个理论模型的基础上所施加的电流产生的涡流速度分布的不对称性。
2019-05-16 cond-mat.supr-con
Dynamic Phases of Vortices in Superconductors with Periodic Pinning
我们目前的结果从广泛的模拟驱动涡晶格相互作用的钉扎站点的周期性阵列。改变所施加的驱动力产生了丰富多样的新的动态塑性流动相，这是非常不同的随机钉扎阵列系统中观察到的。这些不同的动力学阶段之间的过渡的签名包括突然跳跃的电流-电压曲线，以及显着的变化的涡旋轨迹和涡旋晶格顺序。几个动力学相图作为一个功能的可压缩性，钉扎强度，和钉扎网站的空间顺序。
1997-03-03 cond-mat.supr-con
High-field vortices in Josephson junctions with alternating critical current density
我们研究了临界电流密度沿结方向交替变化的长约瑟夫森结。新的平衡态，我们称之为场同步或FS状态，存在，如果所施加的领域是从周围的等距系列的共振场，$H_m$为中心的窄间隔。$H_m$的值远高于通量穿透场$H_s$。对于每个FS状态，交变临界电流密度$ϕ_i$的每个周期的通量是固定的。在第$m$ FS状态中，$ϕ_i$的值等于通量量子的整数量$ϕ_i =mϕ_0$。两种类型的单约瑟夫森涡携带通量$ϕ_0$或/和$ϕ_0/2$可以存在于FS状态。特定的逐步共振的电流-电压特性是由结的边缘之间的这些旋涡的周期性运动。
2007-09-08 cond-mat.supr-con
Manifestation of vortex depinning transition in nonlinear current-voltage characteristics of polycrystalline superconductor Y_{1-x}Pr_{x}Ba_2Cu_3O_7
本文报道了我们最近对多晶Y_{1-x} Pr_{x} Ba_2Cu_3O_7（x = 0.0，0.1和0.3）超导体的电流-电压特性随温度变化的研究结果。实验结果被发现是合理的，以及适合所有样品的幂等定律。根据所获得的结果的理论解释，我们的电流-电压特性曲线的非线性偏差从欧姆行为低于Tc是由于耗散过程的表现与电流诱导的脱钉的Abrikosov涡。
2008-05-28 cond-mat.supr-con
Dynamic transition of vortices into phase slips and generation of vortex-antivortex pairs in thin film Josephson junctions under dc and ac currents
我们目前的理论和数值研究的涡流驱动的强直流和交流电流在长约瑟夫森结所描述的非线性积分微分方程，考虑到非局部电动力学的薄膜，涡韧致辐射和切伦科夫辐射放大的吸引力的涡流的交界处的边缘。研究了薄膜中的约瑟夫森结中的涡旋动力学，其中约瑟夫森非局域性的影响占主导地位，但伦敦屏蔽可以忽略不计。我们得到了一个精确的解决方案，由一个任意的时间依赖的电流驱动的涡旋在过阻尼结的涡旋变成相位滑移，如果结的长度是短于一个临界长度取决于电流。我们的分析和数值计算结果表明，涡的动力学行为的欧姆阻尼参数至关重要。在过阻尼结中，涡流随着它们移动得更快而扩展，并且随着电流的增加而变成相位滑移。在欠阻尼结中，从边缘进入的涡旋产生切伦科夫辐射，产生扩展涡旋-反涡旋对的级联，这最终将整个结驱动到电阻性相位滑移状态。模拟结果显示了各种复杂的动态状态下的直流和交流电流的涡流，可以表现在滞后的电流-电压特性与跳跃和区域的负微分电阻从振荡到弹道传播的涡流，他们的相互作用与钉扎中心和驻非线性波在结。
2017-03-08 cond-mat.supr-con
Flux flow of Abrikosov-Josephson vortices along grain boundaries in high-temperature superconductors
研究表明，在高温超导体中，小角度晶界（GB）呈现出具有约瑟夫森核的中间Abrikosov涡旋，其沿GB的长度$l$小于伦敦穿透深度，但大于相干长度.我们找到了在磁场$H$中沿GB运动的周期性涡旋结构的精确解，并计算了磁通流电阻率$R_F(H)$和非线性伏安特性。预测的$R_F(H)$依赖性很好地描述了我们对$7^{\circ}$未辐照和辐照$YBa_2Cu_3O_7$双晶的实验数据，从其中的核心尺寸$l(T)$，和纳米尺度上的几个GB位错的本征缺陷密度$J_b(T)$首次被测量。所观察到的温度依赖性的$J_b(T)=J_{b0}(1-T/T_c)^2$表明一个显着的序参量抑制GB位错核心之间的电流通道。
2002-01-15 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
Current-voltage characteristics and vortex dynamics in highly underdoped La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_{4}$
在零磁场和垂直磁场下研究了高度欠掺杂La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$（$x=0.07$和0.08）厚膜的非线性电流-电压（$I$-$V$）特性的温度依赖性. $V(I)$的幂律行为被发现的$H=0$和$H \neq 0$。提取了临界电流$I_{c}$，并详细研究了其温度和磁场依赖性。Berezinskiii-Kosterlitz-无边界物理在$H=0$的超导转变附近主导非线性$I$-$V$，并且它继续贡献直到特征温度$T_x(H)$。非线性$I$ -由于涡旋的去钉扎，$V$持续到甚至更高的温度$T_{h}(H)$。
2016-09-06 cond-mat.supr-con
Thermal escape of fractional vortices in long Josephson junctions
我们考虑长0-κ约瑟夫森结中的分数约瑟夫森涡旋。均匀施加的偏置电流对涡旋施加洛伦兹力。如果偏置电流超过临界电流，则整数磁通从κ涡旋中撕裂，并且结切换到电压状态。在热波动的存在下，逃逸过程已经在偏置电流的亚临界值下以有限的概率发生。我们的实验研究热诱导逃逸的分数涡旋的临界电流的拓扑电荷κ的涡旋的函数的高分辨率测量和比较结果的数值模拟有限的结长度和无限结长度的理论预测。为了研究结的几何形状所造成的影响，我们比较了环形和线性结中的旋涡逃逸。
2009-03-22 cond-mat.supr-con
Transverse ratchet effect and superconducting vortices: Simulation and experiment
用电子束光刻和磁控溅射技术制备了磁性/超导混合薄膜，测量了薄膜的横向棘轮效应。样品是生长在Ni纳米三角形阵列顶部的Nb膜。由于超导体中磁通涡旋的净运动，注入平行于三角形反射对称轴的交流电流产生垂直于电流的输出直流电压。的效果是再现的数值模拟的旋涡朗之万粒子与现实的参数。模拟提供了棘轮机制的直观图像，揭示了超导体随机固有钉扎所起的基本作用。
2014-09-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Direct observation of photon-induced vortices in superconducting films
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology（产业技术综合研究所）；School of Engineering, The University of Tokyo（东京大学工学部）
研究超导探测器中光子诱导涡旋-反涡旋对动力学，通过观测其产生的量化电压信号，分析与多种因素关系，发现特定条件下可稳定VAP数量，实现光子数分辨能力，揭示相位动力学探测机制，为相关探测器发展开辟新途径。
2026-07-16 cond-mat.supr-con quant-ph
Prediction of polaron-like vortices and dissociation depinning transition in magnetic superconductors: The example of ErNi2B2C
在硼碳化物ErNi $_2$ B $_2$ C中，在2.3 K下到相称自旋密度波的相变使得1/20的类伊辛Er自旋实际上是自由的。涡旋不均匀地挤压这些自旋，并在运动时重新挤压它们。在低自旋弛豫率和低偏置电流下，携带磁极化的涡旋云变为极化子状，其速度由有效阻力系数决定，该系数明显大于Bardeen-Stephen（BS）阻力系数。当电流增加时，在临界电流下$J_c$涡旋释放极化云，并且I-V特性中的速度以及电压跳变到与BS阻力系数对应的值。磁场和磁化强度的非均匀分量随速度的增加而下降，导致极化变弱和不连续的动态解离脱钉转变。当电流减少时，在返回的路上，涡流被电流$J_r<J_c$处的极化云重新捕获。
2012-07-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Vortex melting and decoupling transitions in YBa$_{2}$Cu$_{4}$O$_{8}$ single crystals
采用准磁通Transformer结构，研究了不同磁场下，高质量YBaPDMATHABMM CuPDMATHABMN O $_{8}$单晶中沿c轴方向的涡旋关联随温度T的变化.在初级和次级电压（V $_{top}$和V $_{bot}$）中观察到与涡旋晶格熔化相关的同时急剧下降。刚高于熔化温度时，涡旋形成三维线液体，其相关长度沿c方向$L_{c}\leq $ t，样品厚度。R $_{bot}$中出现电阻峰值的温度对应于去耦温度T $_{d}$，在去耦温度T下，涡旋沿c方向失去它们的相关性，并且它们溶解成二维饼状涡旋。得到了YBa $_{2}$ Cu $_{4}$ O $_{8}$单晶的H-T相图。
2000-05-26 cond-mat.supr-con
Picovoltmeter for probing vortex dynamics in a single weak-pinning Corbino channel
我们研制了一种利用铌直流超导量子干涉仪（SQUID）测量亚微米弱钉扎超导通道中少量涡旋磁通流电压的皮伏计。我们已经应用这个picovoltmeter测量的涡旋响应在一个单一的通道安排在一个圆上的Corbino磁盘几何形状。圆形通道允许涡流遵循闭合轨道，而不会遇到任何样品边缘，从而消除了进入障碍的影响。
2008-09-10 cond-mat.supr-con
Interaction of linear waves and moving Josephson vortex lattices in layered superconductors
本文发展了描述层状高温$_c$超导体中Josephson涡旋与大类线性波耦合动力学的唯象理论。该理论是基于流体力学长波近似，并描述了电磁，电子和声子的自由度在平等的基础上的涡流的相互作用。在极限情况下，所提出的理论退化为前面考虑过的简单模型。在该模型的框架下，我们对置于外部磁场中的层状超导体的电阻态进行了数值模拟，并证明了运动的涡旋晶格对各种起源的线性波的激发，表现为电流-电压特性上存在共振。
2010-01-03 cond-mat.supr-con
Nonequilibrium Dynamic Phase Diagram for Vortex Lattices
我们在这里提出的新的动态相图与不同的晶格柔软度的驱动涡表明，在高驱动电流，至少有两个不同的动态阶段的磁通量流出现取决于涡涡相互作用的强度。当磁通晶格是软的，涡在独立运动的通道中流动，具有近晶结构。对于刚性磁通晶格，相邻的通道被锁定在一起，在耦合通道相位中产生类似晶体的顺序。在这些相位之间的交叉晶格软度处，系统产生最大量的电压噪声。我们的结果与空间秩序与运输，并与实验一致。
1998-09-10 cond-mat.supr-con
Radiofrequency generation by coherently moving fluxons
第二类超导体中的Abrikosov涡旋晶格的特征在于垂直于所施加的磁场的磁感应强度的周期性调制。对于在输运电流作用下的相干涡旋运动，样品的给定点处的磁感应强度随时间变化，具有搓板频率f_WB = v/d，其中v是涡旋速度，d是运动方向上涡旋之间的距离。在这里，通过使用频谱分析仪连接到一个50 nm宽的金纳米线曲折附近的超导铌膜的表面，我们检测到的交流电压引起的相干移动磁通。电压在洗衣板频率f_WB及其次谐波f_TOF = f_WB/5处达到峰值，其由天线宽度确定。通过扫描的直流电流值，我们发现，f_WB可以从100 MHz到1.5 GHz的调谐，从而表明，图案化的正常金属/超导体纳米结构可以用作直流可调谐发电机在射频范围内工作。
2018-04-03 cond-mat.supr-con
Quantum ratchet effect for vortices
我们测量了准一维约瑟夫森结阵列中涡旋运动的量子棘轮效应。在这种固态器件中，可以精确地设计涡旋势能的形状，从而精确地设计能带结构。这种能带结构决定了量子棘轮效应的存在或不存在，如在所提出的实验中观察到的。特别是，不对称结构，仅拥有一个带以下的障碍不表现出电流整流在低温和偏置电流。运输的量子性质也揭示了在一个普遍的/非普遍的幂律依赖测得的电压-电流特性的样品没有/有整流。
2003-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Vortex jets generated by edge defects in current-carrying superconductor thin strips
在足够大的输运电流$I_\mathrm{tr}$下，超导带材边缘的一个缺陷充当了涡流进入带材的门，这些涡流形成了一个射流，射流在缺陷附近很窄，并且由于涡流的排斥而扩大，当它们向带材的相对边缘移动时，产生了一个横向电压$V_\perp$。在这里，依赖于竞争涡-涡和$I_\mathrm{tr}$ -涡相互作用下的涡运动方程，我们推导出窄（$ξ\ll w\lesssimλ_\mathrm{eff}$）和宽（$w\ggλ_\mathrm{eff}$）条带中的涡射流形状[ $ξ$：相干长度，$w$：条带宽度，$λ_\mathrm{eff}$：有效穿透深度]。我们预测一个非单调的依赖$V_\perp(I_\mathrm{tr})$，可以测量与霍尔电压引线放置在线$V_1V_2$在一个小的距离$l$除了边缘缺陷，并改变其符号后，$l\rightarrow -l$逆转。对于窄条，我们比较理论预测与实验，通过拟合的$V_\perp(I_\mathrm{tr},l)$数据的$1\,μ$ m宽的MoSi条与单边缘缺陷铣削由聚焦离子束在距离$l = 16$ - $80$ \，nm的线$V_1V_2$。对于宽条，推导出的涡流射流形状的磁场依赖性是符合最近的实验观察的旋涡移动在铅桥与缩小。我们的研究结果与时间相关的Ginzburg-Landau模拟再现计算的旋涡射流形状和$V_\perp(I_\mathrm{…
2022-04-13 cond-mat.supr-con
Initial dissipation and current-voltage characteristics of superconductors containing fractal clusters of a normal phase
本文研究了正常相的分形团簇对超导体伏安特性的影响。高分辨率的测量结果的微分电阻的BPSCCO/Ag复合材料的磁通量动力学的背景下进行了讨论。初始耗散的区域上观察到的电流-电压特性在附近的过渡到电阻状态。在这一阶段的电阻过渡的过程中，旋涡开始脱离正常相位的集群，作为钉扎中心。研究了输运电流对涡旋脱钉的影响。一个广泛的电流范围内的初始耗散被认为是一个证据的分形性质的正相团簇。
2004-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Dynamics of semifluxons in Nb long Josephson 0-pi junctions
我们提出，实施和实验测试使用传统的Nb-AlOx-Nb技术制造的长约瑟夫森0-π结。我们表明，使用一对电流注入器，可以创建一个任意的约瑟夫森相位的不连续性，特别是π-不连续性，就像在d-波/s-波或d-波/d-波结，并研究分数约瑟夫森涡自发出现。此外，使用这样的结，我们可以研究分数涡的\emph{dynamics}-由于其固有的高阻尼，自然0 π结还不能使用的域。我们观察到半整数零场台阶出现的电流-电压特性，由于跳跃的半流子。
2003-11-26 cond-mat.supr-con
Critical Currents and Vortex States at Fractional Matching Fields in Superconductors with Periodic Pinning
我们利用数值模拟研究了分数次匹配场作用下二维超导体中周期钉扎的涡旋态和动力学。对于正方形钉扎阵列，我们表明，有序状态的形式在1/1，1/2，1/4填充分数，而只有部分有序状态的形式在其他填充分数，如1/3和1/5，在最近的成像实验。对于三角形钉扎阵列，我们观察到匹配效果在填充分数为1/1，6/7，2/3，1/3，1/4，1/6，和1/7。对于正方形和三角形钉扎阵列，我们还发现，对于某些次匹配的填充，涡结构依赖于钉扎强度。对于弱钉扎，可以发生其中一部分涡旋位于钉扎位点之间的排序。在匹配场中，涡旋是有序的，涡旋的脱钉是弹性的，而在无公度场中，运动是塑性的。在不相称的领域，作为所施加的驱动力的增加，可以有一个过渡到弹性流动的旋涡沿着钉扎网站在1D通道和重新排序过渡到一个三角形或扭曲的三角形晶格。我们还讨论了电流-电压曲线，以及它们如何与在公度场和非公度场的涡旋排序。
2000-08-02 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
Vortex configurations in a Pb/Cu microdot with a 2x2 antidot cluster
我们提出了一个详细的研究超导Pb/Cu微点与2x2反点团簇的输运性质。测量了该结构的超导-正常（S/N）相界、临界电流和电流-电压特性。S/N相边界作为场B（T_c（B））的函数，揭示了在这些钉扎中心（反点）的小簇中可能实现的有限数目的涡旋构形所引起的振荡结构。利用临界电流（J_c（B））和电压-电流（V（I））特性数据分析了这些结构的稳定性，并讨论了可能的耗散机制。将T_c（B）和J_c（B）的实验数据与Ginzburg-Landau理论伦敦极限的计算结果进行了比较，证实了涡旋确实可以被反点钉扎而形成团簇，并且涡旋的基态构型可以通过向结构中输送电流而得到明显的改变。本文还讨论了2 × 2反点团簇中产生位相滑移和涡旋运动的可能性。
1998-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Time resolved nanosecond vortex dynamics in high Tc superconducting films
我们报告的观察，在ns的时间尺度下的快速磁场的变化，由于选择性局部加热的高Tc超导薄膜的涡旋重排。详细的模拟描述了沿薄膜测量的光致电压信号，从而更好地理解了快速状态下的涡旋动力学，其中平均涡旋速度达到10000 m/s
2000-11-21 cond-mat.supr-con
Ordered Bose Glass of Vortices in Superconducting YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7-δ}$ Thin Films with a Periodic Pin Lattice Created by Focused Helium Ion Irradiation
$_{2}$-$_{7-δ}$（YBCO）薄膜的富缺陷形貌导致了Abrikosov涡旋的玻璃状排列，这导致电阻在电流密度消失时消失。这种涡旋玻璃由纠缠的涡旋线，并确定了电压-电流等温线的特征标度。随机分布的柱状缺陷使涡旋线分层，并导致玻色玻璃。在这里，我们报告的观察有序玻色玻璃在YBCO薄膜与六角形阵列的柱状缺陷与30 nm的间距。在氦离子显微镜中，通过30 keV He $^+$离子的聚焦束来设计周期性钉扎景观。
2022-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.app-ph
Superconducting diode effect in a meso-wedge geometry with Abrikosov vortices
本研究基于广义含时 Ginzburg-Landau 理论，探讨了 3+1 维超导介观楔形在电流与磁场下的非互易临界电流特性，揭示了超导二极管效应与 Abrikosov 涡旋各向异性成核密切相关。
2025-06-02 cond-mat.supr-con
Influence of Point-like Disorder on the Guiding of Vortices and the Hall Effect in a Washboard Planar Pinning Potential
基于二维单涡动力学的Fokker-Planck方法，在存在类点无序的搓板钉扎势中，给出了各向异性纵向和横向非线性磁致伸缩率的电流依赖的显式表达式，并进行了分析.电阻响应的图形分析中的电流角坐标和旋转电流计划。该模型描述了由点状（各向同性）和各向异性钉扎竞争引起的非线性各向异性效应。讨论了非线性导向效应，分析了临界电流各向异性。逐渐增加各向同性钉扎力的大小，该理论预测的各向异性的磁阻逐渐减少。从新的各向异性霍尔电阻的比例关系在没有点状钉的情况下，众所周知的点状无序的比例关系的物理过渡得到阐明。这是讨论在一个渐进的各向同性的引导涡运动，这是负责在洗衣板钉扎潜在的新的（相对于磁场反转）霍尔电压的存在。它示出，而霍尔电导率不改变钉扎，霍尔电阻率可以改变其符号在一些电流角范围内，由于存在的竞争之间的i-和a-引脚。
2007-01-22 cond-mat.supr-con
Vortex density waves and negative absolute resistance in patterned superconductors
本文从理论上研究了具有障碍物阵列的超导薄膜中涡旋的动力学相。通过一系列的分子动力学模拟和解析计算，我们证明了在很宽的参数范围内存在类似孤子的涡旋密度波。这些波是由自组装相分离过程引起的强烈非线性密度波动的运动涡旋物质超过一定的临界驱动电流。在高涡流浓度下，波以近似与电流无关的速度移动，导致电压-电流特性中的宽平台。在更强的驱动下，涡流系统进入完全堵塞（零电压）阶段。通过结合交流和直流驱动，涡旋密度波和堵塞相位之间的相互作用导致观察到的负绝对迁移率的涡旋，这诱导超导膜进入负电阻状态。
2011-07-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Filamentary flow of vortices with infinite tilt modulus in Bi_2Sr_2Ca_1Cu_2O_{8+δ} single crystal
本文用微桥技术研究了Bi_2Sr_2Ca_1Cu_2 O_{8+δ}单晶B-T相图中很低温度区（即T/Tc -> 0）的涡旋动力学。我们区分两种类型的涡动力学附近的脱钉阈值取决于涡涡相互作用的大小。在0.01 <= μ_0H <= 1 T的情况下，电流-电压特性（I-V）强烈地依赖于磁场和电流循环的历史。在μ_0 H-Ic曲线上观察到的尖峰效应（PE）是由一个亚稳态引起的，该亚稳态在电流循环后可以消除。在低场下，I-V曲线表现出明显地引起“指纹现象”的台阶，因为可以看到差分电阻Rd = dV/dI的电流依赖性。我们将其与通过高度缺陷晶格的不相关通道的涡流相关联。事实上，随着场的充分增加，这些峰合并，给出更宽的峰，表明从平行弦到辫状河的交叉，其中涡-涡相互作用变得很重要。正如临界指数值β的不连续性所证实的那样，临界指数值β是在阈值电流附近使用幂律标度V（I-Ic）^β确定的，交叉点从β= 2.2到β= 1.2。沿c轴的强涡旋相关性已清楚地表明，使用直流通量-Transformer几何形状的运输测量，这证实了伪二维行为的FLL。我们的输运研究与最近的模拟结果一致，通过一个随机钉扎势的排斥相互作用驱动的二维弹性物体。
2009-12-21 cond-mat.supr-con
Macroturbulent Instability of the Flux Line Lattice in Anisotropic Superconductors
本文提出了硬超导体中含有相反方向涡旋（涡旋和反涡旋）系统的宏观湍流不稳定性理论。不稳定性的起源与样品平面中电流能力的各向异性有关。这种各向异性导致了涡旋流体动力学速度的切向不连续性和磁化反转前沿附近的反涡旋运动。从粘性流体的经典流体动力学可知，这导致流动的湍流化。检查的基础上进行的各向异性幂律电流-电压特性。得到了不稳定性增量与扰动波数的关系的色散方程，并进行了解析和数值分析。结果表明，即使在相对较弱的各向异性下，也可以观察到不稳定性。
2003-05-26 cond-mat.supr-con
Abrikosov fluxonics in washboard nanolandscapes
Abrikosov fluxonics是超导研究和纳米技术界面上的科学和工程领域，涉及纳米图案超导体中Abrikosov涡旋的性质和动力学研究，特别关注它们的限制，操纵和开发新兴功能。涡钉扎、引导涡运动和棘轮效应是三种主要的磁通"工具“，它们分别允许对磁通子进行动力学（钉扎或移动）、方向性（角度相关）和取向性（电流极性敏感）控制。由于涡旋晶格的周期性，当涡旋在周期性钉扎景观中移动时，会出现几组效应：涡旋位置与底层钉扎纳米景观的空间可互换性导致在所谓的匹配场处的直流电阻和微波损耗的降低。在半个交流周期期间访问的钉扎站点的数量的涡的位移的时间同步表现为Shapiro步骤中的电流-电压曲线。在高频交流驱动器的作用下振荡的涡旋的离域可以通过叠加的直流偏置来调谐。在这篇简短的评论中，选择在Nb薄膜中存在周期性钉扎的涡旋动力学的实验结果。考虑仅限于一种特定类型的人工钉扎结构-直接写入的搓衣板类型的纳米景观，这是由聚焦离子束铣削和聚焦电子束诱导沉积。所报道的结果是相关的磁通器件的发展和超导平面传输线的微波损耗的减少。
2015-10-23 cond-mat.supr-con
Voltage rectification in two dimensional Josephson junction arrays
本文数值研究了具有非对称调制周期涡旋钉扎势的二维约瑟夫森结阵列（JJA）中涡旋（反涡旋）在外加交流偏压下的定向运动。我们发现，棘轮效应在大的二维JJA可以得到使用RSJ模型的过阻尼涡动力学。整流效应表现出很强的依赖于涡流密度，以及与交流振幅的涡流方向的反转，为一个广泛的范围内的高磁场约f = 1/2（f是涡流密度）。我们的结果与D.E. Shalom和H. Pastoriza [Phys. Rev. Lett. 94，177001，（2005）]。
2005-10-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Tunable Josephson voltage source for quantum circuits
Collège de France（法兰西学院）；PSL University（巴黎文理研究大学）；Université Paris Saclay（巴黎萨克雷大学）
提出一种基于约瑟夫森效应的可调谐电压源，可在毫开尔文温度下输出30-160 uV电压并提供超100 nA电流，噪声仅50 pV RMS，为敏感量子器件提供低噪声电压偏置。
2025-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase Slips in Superconducting Weak Links
超导涡旋和相位滑移是超导、超流和冷原子系统中的主要耗散机制。虽然涡旋的动力学被很好地描述，但发生在准一维超导导线中的相位滑移仍然难以理解。主要原因是相位滑移是一种强非线性的时间依赖现象，不能用超导态的小扰动来描述。在这里，我们研究发生在超导弱环节的相位滑移。由于部分抑制弱连接的超导性，我们采用弱非线性近似的动态相位滑移。这种近似对于均匀的超导线和超导板是无效的。通过对含时Ginzburg-Landau方程的数值解和定态解的分岔分析，证明了相位滑移的发生是通过一个无限周期的分岔，表现为特定的电压-电流依赖关系.我们的分析结果与模拟吻合得很好。
2017-05-30 cond-mat.supr-con
Evidence of Vortex Jamming in Abrikosov Vortex Flux Flow Regime
本文研究了铌超导通道中非局域Abrikosov涡旋流的动力学性质。磁通流引起的非局域电压的磁场依赖性表明，涡旋形成有序的涡旋链。电压不对称性（整流）相对于涡流的方向是证据，涡流干扰强烈缓和在介观几何形状的涡流动力学。这些发现可以应用于利用涡流动力学和涡流操纵的超导设备，包括具有工程钉扎中心的超导导线。
2012-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spatially-resolved voltage-reversal due to Bernoulli potentials in dissipative Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+x}$
Laboratory for Physical Sciences（物理科学实验室）；Condensed Matter Physics and Materials Science Department, Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室凝聚态物理与材料科学系）
研究发现，在Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+x}$中，因侵入式电压接触导致的移动涡旋中粒子-空穴对称破缺及边缘相反伯努利势，引起纵向差分电压空间分辨反转。
2026-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex-antivortex dynamics and field-polarity-dependent flux creep in hybrid superconductor/ferromagnet nanostructures
本文研究了由垂直各向异性铁磁点阵在第二类超导薄膜中产生的涡旋-反涡旋阵列。最高的临界电流被转移到一个非零值的施加的字段，和电流-电压特性显示不同的制度，即使在零施加的字段，由于存在的涡旋-antivortex阵列的涡旋运动。在低驱动力下观察到间隙涡的蠕变。这种磁通蠕动是强烈的场极性依赖。
2005-08-19 cond-mat.supr-con
Dynamic Vortex Phases and Pinning in Superconductors with Twin Boundaries
我们使用大尺度分子动力学模拟对具有近百万个钉扎位点的样品研究了涡旋与孪晶界相互作用的钉扎和驱动动力学。对于低施加的驱动力，涡晶格定向本身平行于双边界，我们观察到的双边界的边缘附近的磁通梯度和无涡区域的创建。对于增加驱动器，我们发现几个不同的动态流相的证据，我们的特点是在涡晶格中的缺陷的密度，微观涡流模式，和方向的涡晶格。我们表明，这些不同的动力学阶段可以直接关系到微观可测量的电压-电流V（I）曲线和电压噪声。通过对不同孪晶界参数的模拟，我们得到了几个涡旋动力学相图。
1999-10-16 cond-mat.supr-con
