Anisotropy of the superconducting state parameters and intrinsic pinning in low-level Pr-doped YBa2Cu3O(7-delta) single crystals
在高达9 T的磁场中,用转矩磁测量法研究了低Pr掺杂对Y_(1-x)Pr_xBa_2Cu_3O(7-delta)单晶超导态参数各向异性的影响。发现平均各向异性参数γ为7.4,并且在Pr含量为2.4%时没有观察到Pr离子浓度对γ的影响。一个明显的最大值在0.5和1度之间的AB平面的角度观察到在所有晶体中的不可逆的角度依赖性的扭矩。这种最大值归因于与扭结涡相关的固有钉扎。不可逆转矩随取代水平的变化表明Pr含量对CuO 2平面内钉扎的影响,即使超导状态参数的各向异性不受影响。
2010-03-19 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
Enhanced Pinning of Vortices in Thin Film Superconductors by Magnetic Dot Arrays
在London近似下研究了磁点对薄膜超导体中涡旋的钉扎。单个点通常能够钉扎多个场诱导涡,直到饱和数n_s,其可以远大于1。然而,点的磁场也产生了固有的涡旋和反涡旋,这必须被考虑。在铁磁点阵列中,本征反涡旋仅被纵向钉扎。反铁磁点阵的钉扎效应要强得多。各种磁配置的可能实现进行了讨论。
2000-03-29 cond-mat.supr-con
Comment on "Superconducting anisotropy and evidence for intrinsic pinning in single crystalline MgB2"
在最近的一篇论文[Phys.Rev.B66,012501(2002)]中,给出了在10 K下在10至60 kOe的磁场中对MgB2单晶测量的扭矩数据。作者通过将理论表达式拟合到数据中获得了各向异性伽马,并得出结论,各向异性与场无关伽马\approx 4.3。他们还报告了“内在钉扎”的观察结果,他们将其作为硼层中超导性发生的实验证据。在这篇评论中,我们讨论了作者所使用的理论表达式的有效性范围,并表明场无关各向异性的结论不成立。此外,我们目前的扭矩测量数据的两个晶体的MgB2,建立在一些晶体中观察到的不可逆扭矩的峰值的外在性质。
2002-06-21 cond-mat.supr-con
Intrinsic pinning of FeSe$_1$$_-$$_x$S$_x$ single crystals probed by torque magnetometry
本文用力矩磁测量研究FeSe$_1$$_-$$_x$S$_x$单晶,发现面内四重不可逆力矩源于能隙节点与孪晶域效应的本征钉扎,面外力矩峰源于层状结构本征钉扎。
2024-12-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intrinsic pinning by naturally occurring correlated defects in FeSe$_\text{1-x}$Te$_\text{x}$ superconductors
我们研究了在超导状态的FeSe和Fe(Se $_\text{1-x}$ Te $_\text{x}$)通过电输运测量的耗散的角度依赖性,使用晶体共生材料。我们揭示了非超导磁性相Fe $_\text{1-y}$(Se $_\text{1-x}$ Te $_\text{x}$)的夹杂物的关键作用,生长成Fe(Se $_\text{1-x}$ Te $_\text{x}$)纯$β$ -相,在相关缺陷结构的发展。两种原子结构的匹配限定了晶体材料的生长习性以及相关的平面缺陷取向。
2017-03-17 cond-mat.supr-con
Intrinsic and extrinsic pinning in NdFeAs(O,F): vortex trapping and lock-in by the layered structure
铁基超导体(FBS)存在着种类繁多的化合物,其性质在不同程度上受其晶体结构的影响。其中,$\it{RE}$ FeAs(O,F)($\it{RE}$ 1111,其中$\it{RE}$是稀土元素)是具有最高临界温度$T_c$的族,但也具有大的各向异性和约瑟夫森涡旋,如在Sm 1111($T_c$ $\sim$ 55 K)中的通量流状态中所示。在这里,我们把我们的注意力集中在钉扎性能较低的$T_c$ Nd 1111在磁通蠕变制度。我们表明,H//c的临界电流密度$J_c$在高温下是由点缺陷钉扎中心为主,而在低温下的表面钉扎平行于$\it{c}$轴和涡旋剪切占上风的平面缺陷。当该领域的方法的$\it{ab}$ -平面,两个不同的制度被观察到在低温下作为3D-Abrikosov和2D-约瑟夫森涡之间的过渡的结果:一个是由形成的涡梯结构和一个由锁定的涡平行于层。这是第一次研究FBS显示这种行为在一个完整的温度,字段,和角度范围内,它表明,尽管较低的$T_c$和各向异性的Nd 1111相对于Sm 1111,这种化合物是基本上受内在钉扎产生一个强大的$\it{ab}$峰在$J_c$。
2016-10-26 cond-mat.supr-con
Current - voltage characteristics in magnetic field for layered superconductor with intrinsic pinning of Josephson vortices
M.N. Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院乌拉尔分校 M.N. 米凯耶夫金属物理研究所);National Research Nuclear University MEPhI(国立核研究大学莫斯科工程物理学院)
本研究测量了分层超导体Nd2-xCexCuO4在正交电磁场中的横向电压,发现约瑟夫森涡旋的临界退钉扎电流呈指数依赖,并观察到从涡旋蠕变到磁通流动的转变。
2026-09-14 cond-mat.supr-con
Competition between the modification of intrinsic superconducting properties and the pinning landscape under external pressure in CaKFe$_4$As$_4$ single crystals
研究通过最高 7.5 GPa 下的磁化与磁通蠕变测量,揭示 CaKFe$_4$As$_4$ 单晶中超导本征性质与钉扎景观的竞争,并以双钉扎源假说解释结构转变前后的行为。
2024-09-05 cond-mat.supr-con
Intrinsic pinning and the critical current scaling of clean epitaxial Fe(Se,Te) thin films
本文报道了用脉冲激光沉积法在Fe缓冲MgO(001)单晶衬底上制备的干净的外延Fe(Se,Te)薄膜的输运性质。在T_c附近,H的上临界场的斜率很陡||观察到ab(74.1 T/K),导致非常短的面外相干长度(0.2 nm),产生约0.4 nm的2 Δ c(0)。该值比Fe-Se(Te)平面之间的层间距离(0.605 nm)短,表明超导序参量沿c轴的调制。在4 K时,当H的取向接近ab面时,电场-电流密度(E-J)曲线的幂律指数N与临界电流密度Jc呈负相关。这些结果证明了Fe(Se,Te)中存在本征钉扎。利用各向异性的Ginzburg Landau方法,在合适的Γ值为2~3.5的情况下,可以成功地标度角相关的Jc和相应的指数N.τ的温度依赖性与穿透深度各向异性的温度依赖性几乎相同。
2013-03-11 cond-mat.supr-con
Intrinsic pinning on structural domains in underdoped single crystals of Ba(Fe$_{1-x}$Co$_x$)$_2$As$_2$
研究了Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$单晶中横跨整个掺杂相图的$x$值的临界电流密度。对于在$x = 0.058$处具有峰值的轻微欠掺杂晶体,发现了显著的增强。使用偏振光成像,X射线衍射和磁性测量的组合,我们将这种行为与正交相结构域上的固有钉扎。畴壁在整个样品厚度上沿涡旋方向延伸,并充当延伸的钉扎中心。随着$x$的增加,由于正交畸变的减少,域结构变得更加缠结和精细。这导致能量景观具有有利于钉扎的迷宫般的空间调制。这一发现表明,铁基磷属元素化物超导体,其特征在于高值的转变温度,高的上临界场,和低的各向异性可能固有地具有相对高的临界电流密度。
2009-09-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Directional pinning and anisotropy in YBa2Cu3O7-x with BaZrO3 nanorods: intrinsic and nanorods-induced anisotropy
研究了在倾斜磁场作用下,含BaZrO 3纳米棒的YBa 2 Cu 3 O 7-x薄膜在涡旋态下的微波复电阻率.给出了涡旋粘性$η$、钉扎常数k_p和蠕变因子χ_M的上限随角度的变化关系。我们发现,纳米棒的方向效应在η中是不存在的,这是由质量各向异性γ决定的。相比之下,钉扎介导的性质受到纳米棒的强烈影响。重要的是,受纳米棒影响的钉扎和蠕变在我们非常高的工作频率下也是可检测的,这意味着涡旋从其平衡位置的非常短的位移。
2014-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
One-dimensional pinning behavior in Co-doped BaFe2As2 thin films
角分辨输运测量结果表明,平面缺陷占主导地位的磁通钉扎在调查的Co掺杂BaFe2As2薄膜。对于任何给定的磁场和温度,临界电流仅取决于晶体学c轴和所施加的磁场之间的角度,而不取决于电流和磁场之间的角度。因此,临界电流仅受洛伦兹力的面内分量的限制,但与面外分量无关,面外分量完全由平面缺陷施加的钉扎力平衡。这种一维钉扎行为与层状超导体中的本征钉扎表现出相似性和差异性。
2014-01-29 cond-mat.supr-con
Cross-over between channeling and pinning at twin boundaries in YBa2Cu3O7 thin films
测量了高孪晶YBa_2Cu_3O_7薄膜的临界电流(J_c)与温度、磁场和角度的关系。对于大部分的参数空间,我们观察到一个强大的抑制Jc的领域在双边界(TB)的方向,这是定量建模为通量切割介导的涡沟道。对于某些温度和领域的交叉发生的制度,其中沟道被阻止和TB作为平面钉扎中心,使TB钉扎提高了整体Jc。在这种情况下,沿着TB的固有钉扎与双胞胎之间的钉扎相当。
2006-07-25 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
Flux pinning mechanism in NdFeAsO0.82F0.18 superconductor: Thermally activated flux flow and charge carrier mean free path fluctuation pinning
本文详细研究了高压下制备的NdO_(0.82)F_(0.18)FeAs超导体的磁通钉扎机制,其临界温度为51 K。在高达13 T的磁场中测量了磁化强度的场依赖性和磁阻率的温度依赖性。在集体钉扎模型中分析了临界电流密度Jc(B)的场依赖性。一个交叉场,Bsb,从单涡到小涡束钉扎制度进行了观察。Bsb(T)的温度依赖性与δ-1钉扎机制很好地一致,即,与电荷载流子平均自由程L中的波动相关的钉扎。电阻转变展宽的分析表明,热激活磁通流被认为是负责在Tc附近的电阻率的贡献。激活能U_0/kB在低场下为2000 K,在宽场范围内为B(-1/3)。结果表明,当H > 8 T时,NdO_(0.82)F_(0.18)FeAs比Bi-2212和MgB_2具有更强的本征钉扎。
2008-06-08 cond-mat.supr-con
Plastic pinning replaces collective pinning as the second magnetization peak disappears in the pnictide superconductor Ba-KFe$_2$As$_2$
本文报道了用$H$ $\parallel$ c测量欠掺杂Ba $_{0.75}$ K $_{0.25}$ Fe $_2$ As $_2$磷属元素化物单晶的等场磁弛豫和等温磁化强度的详细研究,超导转变温度$T_c$ = 28 K.在低于$T_c$ /2的温度下观察到第二磁化峰(SMP),在更高的温度下消失。通过测量弛豫速率、$R(H)$和Maley分析的磁场依赖性,研究了SMP的观察到的行为。结果表明,在SMP中观察到的从集体到塑性钉扎的交叉在12 K以上消失,塑性钉扎取代集体钉扎。得到了一个有趣的$H$-$T$相图.使用Bean的模型估计的临界电流密度($J_c$),并发现在10 K的SMP区域,这是一个最佳掺杂的Ba-KFe $_2$作为$_2$超导体,可用于潜在的技术应用程序的$\sim$ $3.4 \times 10^9$ A/m $^2$。钉扎机制被发现是非常规的,并不遵循通常的$δl$和$δT_c$钉扎模型,这表明钉扎在化合物中的固有性质。
2018-01-15 cond-mat.supr-con
Consequences of the peculiar intrinsic properties of MgB2 on its macroscopic current flow
在渗流模型的框架下,讨论了二硼化镁的两个重要特征对多晶MgB2宏观输运性质的影响。虽然双带超导性在可能的功率应用的场和温度范围内没有显著的后果,但对于上临界场的各向异性,情况正好相反。场的临界电流密度的依赖性强烈增加和宏观超导消失远低于表观上临界场。的体积钉扎力的场依赖性的共同的标度律被改变和克莱默的图不再是线性的,虽然晶界钉扎占主导地位,在几乎所有的多晶MgB2导体。与传统超导体NbTi和Nb3Sn相比,MgB2带材的制备工艺可以诱导出显著的临界电流各向异性。
2009-10-22 cond-mat.supr-con
Increases of a Diamagnetic Property by Flux-Pinning in Volume Defect-Dominating Superconductors
在理想的II型超导体中存在两个临界场H $_{c1}$和H $_{c2}$,而在真实的II型超导体中存在另一个临界场H $_{c1}'$,它被定义为表现出最大抗磁性质的场。我们将提出H $_{c1}'$是能够从理论和实验上得到证明的。我们导出了一个基于体缺陷磁通钉扎效应的方程。由Mg和B合成的MgB $_2$块体与该模型相似。通过该模型的方程给出了钉扎在半径为r的缺陷处的量子通量数、钉扎穿透深度、磁通量穿透方法以及静态下H $_{c1}'$处的磁化强度。据推测,在超导体中的体积缺陷处的被钉扎通量必须从缺陷中被拾取脱钉,并且当被钉扎通量的拾取力大于缺陷的钉扎力(F $_{pickout}$ $>$ F $_{pinning}$)时,或者当体积缺陷处的被钉扎通量之间的最短距离与H $_{c2}$的最短距离相同时,移动到超导体的内部。实际上,固定磁通的运动涉及到磁通运动能和磁通振动能之和的$Δ$ G $_{dynamic}$。当体积缺陷较少且较多时,由于$Δ$ G $_{dynamic}$较小,实验计算的体积缺陷处钉扎磁通数更接近理想计算值.然而,当体积缺陷是大的和几个,钉扎磁通的数量在体积缺陷计算的实验结果是远远少于理想计算的,因为一个大的$Δ$ G $_{dynamic}$。
2020-11-06 cond-mat.supr-con physics.app-ph
High Pressure RTSC-Hydrides are Extreme Hard Type-II Superconductors
据认为,大多数的RTSC超导体是本征硬II型超导体具有很强的钉扎效应。钉扎中心为长柱状缺陷,其半径为超导相干长度的数量级。核心和电磁钉扎都是同样有效的,从而使最大钉扎潜力时,旋涡是沿柱轴方向。该理论预测:(i)大的临界电流,(ii)与标准超导体相比,磁场中的电阻的温度展宽大大减小,(iii)大的磁化滞后,(iv)磁不可逆线被推向第二临界场并且磁化弛豫慢得多。RTSC-SiC是硬的II型SC,可以在这些材料中产生新的物理。
2021-04-25 cond-mat.supr-con
Evaluating free flux flow in low-pinning molybdenum-germanium superconducting films
研究发现,即使在较低的驱动力下,锗超导薄膜中的涡旋动力学也能很好地逼近未钉扎的自由极限。这提供了一个机会,以经验确定的内在性质的自由通量流,并详细测试的有效性,这一制度的理论超越了巴丁-斯蒂芬近似。我们的观测结果与含时Ginzburg-Landau理论的平均场结果符合得很好。PACS:74.25.Sv,74.25.Wx,74.25.Uv,74.25.Op,74.25.F-关键词:涡旋、磁通、Larkin、Ovchinnikov、上临界磁场
2010-07-28 cond-mat.supr-con
Angular dependence of the high-frequency vortex response in YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-x}$ thin film with self-assembled BaZrO$_3$ nanorods
我们提出了一个微波研究的角度依赖性的磁通流电阻率$ρ_{ff}$和钉扎常数$k_p$在YBCO薄膜含有BZO纳米棒。我们发现,BZO纳米棒是非常有效的钉扎中心,即使在倾斜的领域。我们发现$ρ_{ff}$是约化场$H/f(θ)$的标度函数。本文推广了单轴各向异性超导体中涡旋各向异性运动的模型,使之能在只考虑YBCO的本征各向异性的基础上描述实验$f(θ)$。相反,钉扎常数$k_p$在不同的角度范围内表现出不同的场依赖性,这与BZO在大至60 $^{\circ}$的角度下的钉扎一致,并且与沿$a,b$平面的钉扎一致,其起源于与纯YBCO中沿c轴的场相同的机制。
2011-12-21 cond-mat.supr-con
Anomalous Flux Pinning in ?-Pyrochlore Oxide Superconductor KOs2O6
超导转变的?-采用高质量的烧绿石氧化物KOs_2O_6单晶,在不同的磁场下,通过电阻率测量研究了Tc = 9.60 K的KOs_2O_6。在低于2 T的低磁场中,在Tc附近观察到超导性的重入行为.恢复的电阻可能是由于磁通流动表现出异常的角度依赖性,表明磁通钉扎在磁场中沿某些晶体学方向,如[110],[001]和[112]增强。这表明,有一个内在的钉扎机制,来自特定的晶体结构的?烧绿石氧化物。
2006-02-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Commensurate - Incommensurate vortex phase in a nanopatterned superconductor
磁光成像研究的高品质的Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8单晶部分图案化的三角形阵列的孔显示增强磁通屏蔽图案化区域的样品。通过映射局部磁场和屏蔽电流密度分布在不同的应用磁场和温度,我们确定的制度,其中钉扎从图案化的孔占主导地位的内在钉扎在样品中。在这种情况下,当所施加的场从低于匹配场变化到刚好高于匹配场时,观察到图案化区域的中心附近的通量密度增加,同时在图案化区域中维持显著的磁场梯度。我们的测量表明异质性的涡旋人口的钉扎特性,表现出弱钉扎和强钉扎的签名,在纳米图案区域的超导体。
2016-05-30 cond-mat.supr-con
Magnetization relaxation, critical current density and vortex dynamics in a Ba$_{0.66}$K$_{0.32}$BiO$_{3+δ}$ single crystal
我们对Ba $_{0.66}$ K $_{0.32}$ BiO $_{3+δ}$单晶的磁化强度及其动力学弛豫进行了广泛的研究。结果表明,虽然本征钉扎势$U_\mathrm{c}$较弱,但其磁化弛豫速率比铜氧化物超导体的弱,表明其具有较高的集体涡旋钉扎势(或激活能).详细的分析结果表明:(1)在2K ~ 24 K的很宽的温度范围内观察到了第二峰效应。(2)与第二峰效应有关的磁化弛豫速率与瞬态超导电流密度$J_\mathrm{s}$成反比,揭示了许多高温超导体中第二峰效应的普遍而相似的机制;(3)基于集体蠕变模型的详细分析表明,$μ$具有较大的玻璃化指数和较小的内禀钉扎势$U_\mathrm{c}$ ;(4)对体钉扎力密度的研究表明,用$p=2.79$和$q=3.14$可以将数据换算成公式$F_{p}\propto b^p(1-b)^q$,这里$b$是不可逆磁场的简化磁场。最大归一化钉扎力密度出现在$b\approx0.47$附近。最后,绘制了涡旋相图,以显示不同涡旋相之间的相变或交叉。
2015-05-07 cond-mat.supr-con
Angular magnetic-field dependence of vortex matching in pinning lattices fabricated by focused or masked helium ion beam irradiation of superconducting YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ thin films
研究了在人工钉扎形貌下,铜氧化物高临界温度超导体$_{2}$ O $_{7-δ}$(YBCO)薄膜中磁场磁化率效应的角度依赖性.通过两种不同的离子辐照方法制造点缺陷列--在氦离子显微镜中扫描聚焦的30 keV离子束或采用宽场75 keV He $^+$束的离子注入器通过模板掩模。离子-靶相互作用和由此产生的碰撞级联的模拟表明,这两种方法的缺陷列子$μ$ m间距的正方形阵列可以创建。它们由密集的点缺陷集群,作为钉扎中心的Abrikosov涡。这是验证的临界电流和相关的磁通流阻与磁场在匹配场的最小值的可重复的峰值的测量。在倾斜磁场中,匹配特征仅由平行于柱状缺陷的轴的磁场分量控制,这证实了磁通量沿着缺陷柱穿透。我们表明,后者占主导地位的钉扎景观,尽管在薄YBCO薄膜的强大的内在钉扎。
2020-04-29 cond-mat.supr-con
Theory of measurements of electrodynamic properties in anisotropic superconductors in tilted magnetic fields. Part I: flux flow and Campbell regimes
本文从理论上研究了单轴各向异性超导体在任意取向磁场中的涡旋动力学。重点是在线性政权的电输运实验模型。相关的涡参数,如粘性阻力,涡的流动性和钉扎常数(与点针),连同磁通量流和坎贝尔曲率,推导出张量的形式,在非常不同的自由磁通量流和钉扎坎贝尔制度。的适用性的各种张量的众所周知的标度律的角度依赖于场的取向进行了评论。此外,它表明,实验一般不产生的各向异性粘度和钉扎常数的本征值。给出了有关测量量和本征量的显式表达式。
2012-11-14 cond-mat.supr-con
Uniformly frustrated XY model: strengthening of the vortex lattice by intrinsic disorder
在超导薄膜中,内禀无序的作用通常是通过破碎全局相位相干性和降低超流密度来与超导性竞争。尽管如此,当横向磁场施加到系统和Abrikosov涡旋晶格的形式,无序的存在实际上可以加强超导状态对热波动。通过对二维均匀阻挫XY模型的蒙特卡罗模拟,我们发现,在弱钉扎下,超导临界温度$T_c$随外加场$H$的增加而增加,而在足够强的钉扎下,$T_c$和$H$之间的实验递减依赖关系得到恢复,并得到更稳健的涡旋晶格.
2021-10-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical flux pinning and enhanced upper-critical-field in magnesium diboride films
我们进行了脉冲输运测量的c轴取向的二硼化镁薄膜在整个相关范围内的磁场$0 \alt H \alt H_{c2}$(其中\hcu是上临界场)和电流密度$0 \alt j \alt j_{d}$(其中$j_{d}$是depairing电流密度)。与铜氧化物超导体相比,结合大的相干长度和三维性的膜的固有无序导致$H_{c2}$的六倍增强,并将脱钉电流密度$j_{c}$提高到$j_{d}$的数量级内。的电流-电压响应是高度非线性的,在所有的领域,从脱钉和对断裂的组合,并没有一个欧姆自由通量流制度的痕迹。关键词:对,破缺,退配对,超导体,超导电性,磁通,磁通子,涡旋,mgb 2
2003-11-15 cond-mat.supr-con
Hysteretic vortex matching effects in high-$T_c$ superconductors with nanoscale periodic pinning landscapes fabricated by He ion beam projection technique
用He离子束投影技术在$_{2}$(YBCO)薄膜中制备了间距小于300nm的亚微米柱状缺陷的正方形阵列。显著的峰值在临界电流和相应的最小值的电阻表现出相称的安排磁通量子与人工钉扎景观,尽管在外延YBCO薄膜的强大的本征钉扎。而这些涡流匹配签名是完全在预测值在现场冷却实验,他们被取代在零场冷却,磁场斜坡实验,保存匹配的峰值和最小值的等距。这些观察揭示了一个非常规的临界状态的铜氧化物超导体与人工,周期性钉扎阵列。这种非平衡涡旋排列的长期稳定性为采用磁通子的电子应用铺平了道路。
2017-06-23 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Intergranular pinning potential and critical current in the magnetic superconductor RuSr2Gd1.5Ce0.5Cu2O10
在零磁场和温度下,通过交流磁化率X”虚部峰值的频移,确定了RuSr_2Gd_(1.5)Ce_(0.5)Cu_2 O_(10)多晶的晶间钉扎电位U和临界电流密度J_c。一个临界状态模型,包括磁通蠕动项,被发现准确地描述X”的行为。与高Tc铜酸盐YBa 2Cu 3 O 7相比,所获得的值U(H = 0,T = 0)~ 30 meV和Jc(H=0,T=0)~ 110 A/cm^2分别低约两个数量级和四倍。这些结果归因于Ru磁化对弱连接网络的连接性的影响,在结处产生约15 Oe的本征局部场。由于平均晶粒半径较小(约1 μ m),对Jc的影响不太强烈。采用Kim型Jc场依赖性表达式,导出了T = 0时的晶内伦敦穿透长度[λ_L(0)~ 2 μ m]。一个可能的来源相比,高Tc的铜酸盐的大值的λ_L建议来自一个强大的晶粒内粒度,由于结构域的相干旋转RuO 6八面体分离的反相边界。
2004-10-20 cond-mat.supr-con
Theory of measurements of d.c. and a.c. resistivity in anisotropic superconductors in tilted magnetic fields
从理论上研究了磁场、外加电流与各向异性轴之间具有任意夹角的单轴各向异性超导体的涡旋动力学,重点研究了线性区电输运实验模型。涡参数,如粘性阻力,涡的流动性和钉扎常数(在薄弱点钉扎制度),连同涡运动电阻率,推导出张量形式,考虑到非常不同的自由通量流和钉扎坎贝尔制度。结果扩展到高频制度,如热脱钉/蠕变发生的额外的影响。的适用性,以各种张量的众所周知的缩放法的角度依赖于场的方向进行评论,说明何时以及与哪些注意事项的缩放方法可以用来区分内在和外在的影响。结果表明,实验一般不产生的涡参数和涡双折射率的内在价值。给出了有关测量量和内在量的显式表达式,并在角度测量的数据分析中举例说明了它们的使用。
2014-02-13 cond-mat.supr-con
Vortex deformation and breaking in superconductors: A microscopic description
传统上研究了非均匀临界电流密度下的涡旋破碎,尽管它也可能由于非均匀钉扎力分布而出现。在这篇文章中,我们研究的情况下,高钉扎/低钉扎/高钉扎分层结构。我们已经开发了一个弹性模型来描述在这些系统中的一个涡旋的变形在一个均匀的传输电流密度$J$的存在下,对于任何任意取向的传输电流和磁场。如果$J$高于某个临界值$J_c$,则涡流破裂,并出现有限的有效电阻。我们的模型可以应用到一些实验配置,涡破碎自然存在。对于$_2$ $_3$ O $_{7-x}$(YBCO)小角度晶界和相邻衬底上的膜,情况就是这样,其中分别由Abrikosov-Josephson涡旋(AJV)和Josephson弦涡旋(SV)经历断裂。与我们的模型,我们已经实验提取了一些内在的参数的AJV和SV,如线张力$ε_l$,并将其与现有的预测的基础上的涡结构。
2007-09-26 cond-mat.supr-con
Enhancement of flux pinning and high critical current density in graphite doped MgB2 superconductor
本文报道了石墨(C)掺杂MgB_(2-x)Cx(x = 0.0,0.1,0.2和0.3)样品的合成和表征。通过X射线衍射仪和透射电子显微镜(TEM)分析研究了晶体结构和显微结构特征。利用物理性能测试系统测量了超导体的超导性能,特别是Jc和Hc ~ 2。我们发现石墨掺杂对MgB_2超导体的晶格参数和微观结构都有影响。在最佳掺杂(x=0.1)样品的情况下,5 K下的临界电流密度对应于3 T和5 T场分别为1.1 x 10^6和5.3 x 10^4 A/cm ^2。掺杂后,上临界场提高了近两倍。通过磁通钉扎力密度曲线研究了磁通钉扎行为,发现掺杂后磁通钉扎行为得到了显著改善。TEM显微照片显示尺寸约为5-10 nm的石墨纳米颗粒,其总是存在于MgB 2晶粒中。这些纳米粒子作为磁通钉扎中心,负责增强MgB 2的超导性能。
2007-09-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Angular dependent vortex dynamics in superconductors with columnar defects
我们详细探讨的角度依赖的涡旋动力学在II型超导体对准柱状缺陷引入非常高能的重离子辐照。我们使用直流磁化测量深的旋涡固相,和交流磁化率附近的固-液转变。我们表明,对齐的柱状缺陷是一个很好的工具来测试模型的涡旋动力学,特别是如果它们是倾斜的相对于晶轴,所以它们的效果可以很容易地区分所产生的质量各向异性,样品的几何形状,孪晶界和内在钉扎。例如,这允许我们使用柱状缺陷的单轴钉扎作为探针来确定块体材料内的涡旋的取向,该取向通常不同于所施加的场的取向。在某些方面,我们发现了一个很好的协议与玻色玻璃模型的理论期望。场的依赖性的锁定角如下非常好的1/H预测在整个温度范围内,我们的测量。反过来,锁定角的温度依赖性强有力地支持了由熵拖尾效应主导的有效钉扎能的概念。另一方面,我们的交流和直流的结果表明,柱状缺陷产生有效的钉扎在一个很宽的角度范围内,相关钉扎占主导地位的情况下,所有的场方向。结果之一是存在着丰富多样的旋涡阶梯。
2003-08-25 cond-mat.supr-con
High critical current density and improved flux pinning in bulk MgB2 synthesized by Ag addition
在目前的调查中,我们报告了一个系统的研究银掺杂在MgB 2的固相反应在常压下制备。在本调查中的所有样品都进行了结构/微观结构表征,采用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)技术。通过物理性质测量系统(PPMS)进行磁化测量。透射电镜研究表明,在Ag混合样品中形成了MgAg纳米颗粒。这些纳米颗粒可以提高临界电流密度,因为它们的尺寸(~5-20 nm)与MgB 2的相干长度(~5-6 nm)相容。为了研究在MgB 2中掺银的磁通钉扎效应,通过对合成样品的细粉末版本进行磁性测量来评估晶粒内临界电流密度(Jc)。在10at.%时,晶内Jc最佳Ag掺杂样品在5 K下进行热处理。这对应于自场为9.23 × 10^7 A/cm ^2,1 T时为5.82 × 10^7 A/cm ^2,3.6T时为4.24 × 10^6 A/cm ^2,5 T时为1.52 × 10^5 A/cm ^2。而未掺Ag的MgB 2样品在5 K自场下、1 T、3.6T和5 T下的晶内Jc值分别为2.59 × 10^6A/cm ^2、1.09 × 10^6A/cm ^2、4.53 × 10^4A/cm ^2和2.91 × 10^3A/cm ^2。高值的银混合MgB 2超导体的晶内Jc已被归因于列入MgAg纳米颗粒到MgB 2的晶体基质,这是能够提供有效的磁通钉扎中心。提出了一种可行的微结构特征与超导性能之间的关系。
2007-01-08 cond-mat.supr-con
Intrinsic superconducting properties and vortex dynamics in heavily overdoped Ba(Fe$_{0.86}$Co$_{0.14}$)$_2$As$_2$ single crystal
本文报道了过掺杂Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$(x=0.14)单晶中内禀超导参数对涡旋动力学的影响。我们发现超导临界温度为13.5 K,磁穿透深度$λ_{ab}$(0)= 660 $\pm$ 50 nm,相干长度$ξ_{ab}$(0)= 5 nm,和上临界场各向异性$γ_{T\rightarrow Tc}$ $\approx$ 3.7。事实上,Ginzburg-Landau模型可以解释这种各向异性三维超导体的角相关$H_{c2}$。与最佳掺杂的化合物相比,涡旋相图呈现出窄的集体蠕变制度。此外,我们没有发现沿c轴的相关钉扎的迹象。我们的研究结果表明,涡核缺陷尺寸比和$λ$起着重要的作用,在所产生的涡旋动力学的材料具有类似的内在的热波动。
2013-02-01 cond-mat.supr-con
Near-isotropic performance of intrinsically anisotropic high-temperature superconducting tapes due to self-assembled nanostructures
高温超导体(HTS)被用作功率器件中潜在应用的大电流导线。在磁场中,它们的基面临界电流特性对取向的依赖性会引起重要的设计问题。在这里,我们报告的材料和操作参数条件下,原型高温超导带材导体表现出临界电流特性,基本上是场取向独立的。观察到的新现象,具体的磁场强度,取决于工作温度,并在材料中具有强通量钉扎的扩展纳米级结构大致沿高温超导晶体c轴对齐。这种效应可以用一个简单的临界电流密度场依赖性模型来描述,并推广到各向异性电子响应。该描述可以提供对在优选的场和温度下微调材料性质以获得几乎各向同性的性能特性的手段的了解。
2008-08-25 cond-mat.supr-con
Anisotropic vortex squeezing in synthetic Rashba superconductors: a manifestation of Lifshitz invariants
大多数二维超导体是II型,即,当暴露于面外磁场时,它们被量子化的涡流穿透。在存在超电流的情况下,类洛伦兹力作用于涡旋,导致漂移和耗散。在缺陷处的钉扎阻碍了电流诱导的涡旋运动,使得能够使用超导体来产生高磁场而不耗散。通常,钉扎强度在任何类型的成对断裂时都会降低。在这里,我们表明,在Rashba超导体的应用程序的面内场导致,而不是一个意想不到的增强钉扎。当相对于电流方向旋转场的面内分量时,涡旋电感变成高度各向异性的。我们解释这种现象的表现形式的Lifshitz不变项的金斯堡-朗道自由能,这是使反演和时间反演对称性破缺,并导致椭圆形压缩的涡核。我们的实验提供了Rashba超导体的基本特性,并提供了一种全新的涡旋操纵方法。
2022-11-29 cond-mat.supr-con
Collective vortex rectification effects in films with a periodic pinning array
研究了正方形亚微米反点阵列图案化铝膜中的涡旋棘轮效应。我们已经研究了两组样品的输运性质:(i)不对称的反点,其中涡旋由无偏置的交流电流驱动,及(ii)对称的反点,其中除了交流驱动直流偏置被使用。对于每个样本,整流(直流)电压作为驱动幅度和频率、磁场和温度的函数进行测量。正如我们的数据明确显示,在不对称反点的电压整流是由固有的不对称性所引起的钉扎电位所创建的反点,而在对称反点的整流是由直流偏置。此外,实验还揭示了涡旋棘轮效应中有趣的集体现象。在低于第一匹配场($H_1$)的场,直流电压-交流驱动特性呈现两个整流峰,这被解释为弱钉扎无公度涡列的一维运动与整个涡格的二维运动之间的相互作用。我们还讨论了不同的动力学制度控制的运动的间隙和被困的旋涡在外地略高于$H_1$和他们的影响的旋涡棘轮效应。
2005-06-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
On Critical Current Enhancement in Dislocated, Deoxygenated and Particle Irradiated Superconductors: A Unified Approach
基于“主动钉扎”(通过外场改性的本征约瑟夫森结进行钉扎)的新概念和晶体内部存在的各种竞争力影响扩展缺陷(位错)和点缺陷(氧空位)之间相当微妙的平衡,提出了描述位错、脱氧和粒子辐照超导体中异常临界电流增强的统一方法。所提出的方案意味着实际上超导样品的任何处理(例如烧结、熔融织构化、银涂覆、热和机械处理、氧化/脱氧过程、粒子辐照、高磁场和电场的应用)将不可避免地导致材料的预处理缺陷结构的“自组织”重排以优化其钉扎能力。
2003-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Increase of critical current density in FeSe superconductor by strain effect
通过应变效应显著提高FeSe超导体的临界电流密度,揭示应变对涡流钉扎机制的影响
2025-11-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Angle-dependent Magnetoresistance of an Ordered Bose Glass of Vortices in YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7-δ}$ Thin Films with a Periodic Pinning~Lattice
超导$_{2}$ O $_{7-δ}$(YBCO)薄膜中的本征无序与超致密三角形晶格的30 nm间距的钉扎中心之间的竞争导致有序的玻色玻璃相涡旋。通过在YBCO薄膜的表面上扫描氦离子显微镜的聚焦光束以形成点缺陷的列,其中超导性被局部抑制,来创建样品。的电压-电流等温线揭示了临界行为和规模在附近的二级玻璃化转变。后者表现出一个明显的峰值,在熔融温度($T_g$)与施加的磁场($B_a$)在磁可磁化率场,随着玻璃波动的寿命急剧上升。在恒定的洛伦兹力的几何形状的角度相关的磁阻测量揭示了一个强大的各向异性增加相比,一个原始的参考膜的涡旋的密度相匹配的柱状缺陷。因此,钉扎由平行于柱状缺陷的磁场分量主导,暴露出其一维特征。这些结果支持有序玻色玻璃相的想法。
2023-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Flux line lattice structure and behaviour in anti-phase boundary free vicinal YBa2Cu3O7-d thin films
本文对YBa_2Cu_3 O_(7-d)薄膜的临界电流、磁光显微镜和高分辨电子显微镜进行了研究。高分辨电子显微镜图像显示,研究的薄膜表现出清洁的外延生长与低密度的反相界和堆垛层错。任何反相边界(APB)附近形成的薄膜基板界面迅速愈合,而不是通过膜的厚度延伸。与退火衬底上生长的邻位膜不同,该邻位膜含有高密度的反相边界,磁光成像显示在所研究的膜中没有额外的通量渗透。然而,磁通穿透是不对称的。这与磁通串的本征钉扎由倾斜的a-b平面和钉扎力的依赖关系的局部场和a-b平面之间的角度。场角依赖的临界电流测量表现出惊人的涡流沟道效应,以前报道的邻位片。通过结合三个互补的表征技术的结果表明,扩展APB自由膜表现出显着不同的临界电流行为相比,APB丰富的电影。这是由于APB网站作为强的约瑟夫森弦涡a-b平面之间的钉扎中心的作用。
2003-01-27 cond-mat.supr-con
Thermodynamic approach for enhancing superconducting critical current performance
人工钉扎中心的加入使得超导体中的临界电流密度($J_{\rm c}$)显著增加,从而实现了创纪录的全超导磁体和其他应用。$J_{\rm c}$已达到$\sim 0.2$ - $0.3$ $J_{\rm d}$,其中$J_{\rm d}$是退配对电流密度,数值因子取决于钉扎优化。通过分别修改$λ$和/或$ξ$、穿透深度和相干长度,我们可以增加$J_{\rm d}$。对于(Y $_{0.77}$ Gd $_{0.23}$)Ba $_2$ Cu $_3$ O $_y$((Y,Gd)123),我们通过控制与$λ$和$ξ$相关的载流子密度来实现这一点。我们还通过控制铁基超导体BaFe $_2$(As $_{1-x}$ P $_x$)$_2$薄膜中的化学压强来调节$λ$和$ξ$。$λ$和$ξ$的变化通过$J_{\rm d}$导致$J_{\rm c}$的内在改善,在$4.2$ K下获得极高的$J_{\rm c}$值$130$ MA/cm $^2$和$8.0$ MA/cm $^2$,这与对于两种非相干纳米颗粒掺杂(Y,Gd)123涂层导体(CC)和BaFe $_2$(As $_{1-x}$ P $_x$)$_2$薄膜,表明这种新材料设计对于实现广泛的超导体的高临界电流密度是有用的。在$4.2$ K和18 T(${\bf H}\parallel c$)下,(Y,Gd)123 CC的这种热力学和钉扎优…
2022-10-21 cond-mat.supr-con
Role of Carbon in Enhancing the Performance of MgB2 superconductor
比较了碳和纳米SiC掺杂对MgB 2临界电流密度(Jc(H))的影响。由磁场实验下的电阻率确定的上临界场(Hc 2)虽然对于C取代和纳米SiC添加都有所改善,但对于前者更明显。在MgB 2-xCx中,碳取代硼,引起硼网络中的无序,并充当内部钉扎中心。对于x = 0.1的样品,得到了最佳的Jc(H)值。在纳米SiC掺杂的MgB 2的情况下,Jc(H)的改善更深刻,两个同时发生的机制似乎负责这种增强。高反应性的纳米SiC释放出自由碳原子,这些碳原子很容易结合到MgB 2晶格中,作为固有的钉扎中心。观察到更高的纳米SiC浓度,其中未反应的组件作为额外的外在钉扎中心的进一步增强。
2012-01-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High field magneto-transport and magnetization study of Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ(x = 0.0-0.25)
本文报道了多晶Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_3 O_(7-δ)(YBCO)(x = 0.00,0.05,0.10,0.15,0.20和0.25)的直流等温磁化强度、整体临界电流密度(JC)、晶内临界电流密度(JCintra)和电阻上临界场(Bc 2)。在YBCO超导体中Y位掺杂Ca可产生磁通钉扎效应,从而提高超导体的临界电流密度和上临界场。JC和JCintra是通过直流等温磁化测量(M-H),采用众所周知的Bean的临界模型实验计算的。据观察,这两种类型的电流密度(全球和内部)增强与较低的掺杂(5%)的样品,并可以占在达到最大的钉扎中心和改善晶粒耦合性质。的上临界场(Bc 2)的增加与钙含量是一致的增强晶粒耦合性质的掺杂样品。
2012-09-25 cond-mat.supr-con
Anisotropy of flux-flow resistivity in UPt3
在超导UPt_3单晶中测量了H \parallel c和H \perp c在f=0.01- 1 MHz和T=0.1- 0.4K范围内的交流渗透深度λ_ac(T,H,f)。将体钉扎和表面钉扎的贡献分离出来,得到磁通流电阻率ρ_f(H)。对于H \perp c,rho_f在低场下表现出磁阻效应,这与以前的直流测量结果和具有各向异性间隙的干净晶体的特征标度律一致。当H \parallel c时,低场ρ_f增大三倍。我们解释这个属性的证据与非常规的核心结构的磁通线。
2000-09-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Very strong intrinsic supercurrent carrying ability and vortex avalanches in (Ba,K)Fe2As2 superconducting single crystals
我们报道了Tc = 32 K的(Ba,K)Fe_2As_2单晶的钉扎电位U_0高达10^4 K,且U_0几乎不受场的影响。此外,(Ba,K)Fe2As2单晶在低温和高磁场下变得各向同性,导致非常刚性的涡旋晶格,即使在非常接近Hc2的磁场中也是如此。二维(Ba,K)Fe_2As_2中的刚性涡旋使其与具有二维涡旋的二维高Tc铜酸盐超导体区别开来,并使其能够承载很高的临界电流,在低温下大样品中也观察到由于高Jc引起的磁通跳跃。
2010-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex rectification effects in plain superconducting films
超导薄膜在垂直磁场中对交流电流有整流作用。在普通和纳米结构的超导薄膜(铌和铅)中都观察到了这种效应。整流后的电压沿交流电流方向和横向出现,并且强烈依赖于磁场。整流现象是基于超导体在磁场(涡流)中具有永久循环电流并在足够高的电流下产生电场的特性。与之前的发现相反,在较高的电流频率下,不需要不对称的钉扎位点来产生整流和相关的引导通量运动。
2004-05-27 cond-mat.supr-con
Possible critical point in phase diagrams of interlayer Josephson-vortex systems in high-Tc superconductors
通过广泛的蒙特卡罗模拟,在层间约瑟夫森涡旋系统中观察到各向异性参数与磁场乘积的临界值。低于/高于该临界值,在温度扫描时正常状态和超导状态之间的热力学相变是一级/二级的。其起因是高温超导体层状结构的固有钉扎效应。
2000-03-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Intrinsic magnetic properties of NdFeAsO$_{0.9}$F$_{0.1}$ superconductor from local and global measurements
利用磁光成像技术研究了多晶NdFeAsO $_{0.9}$ F $_{0.1}$(NFAOF)的局域磁化强度。在不同的温度下,可以绘制尺寸高达$\sim200\times100\times30$ $μm^{3}$的单个微晶。晶粒内的持续电流密度约为$j\sim10^{5}$ A/cm $^{2}$,并且在约$T_{m}\sim38$ K下,处于回复态的磁弛豫速率达到峰值。通过与在棒状、致密的多晶样品中测得的总磁化强度的比较,我们认为NdFeAsO $_{0.9}$ F $_{0.1}$类似于层状高$T_{c}$化合物,如Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+x}$,并在涡旋结构中表现出$3D\to2D$交叉。2D Ginzburg参数约为$Gi^{2D}% \simeq10^{-2}$,这意味着电磁各向异性与$ε\sim1/30$一样大。在$T_{m}$以下,静态和动态行为与集体钉扎和蠕变一致。
2008-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of $α$-particle irradiation on a NdFeAs(O,F) thin film
研究了$α$粒子辐照对NdFeAs(O,F)薄膜的影响,以确定缺陷的引入如何影响基本的超导性质,包括临界温度$T_c$和上临界场$H_{c2}$,以及更有应用价值的性质,如临界电流密度$J_c$和相关的钉扎景观。辐照引起的薄膜$T_c$的抑制明显小于类似损伤的单晶。此外,$H_{c2}$的行为不同,这取决于场的方向:对于H//c的$H_{c2}$斜率单调增加,随着增加的无序,而H//ab它保持恒定,在低剂量和它只增加时,样品是高度无序的。这表明需要更高的损伤水平来驱动NdFeAs(O,F)薄膜进入脏极限。尽管在低温$H_{c2}$的增加,对$J_c$(H//c)性能的影响是温和的,在测量的温度和场范围内,与移位的钉扎力最大值从4.5 T到6 T后,照射$2\times10^{15} cm^{-2}$。相反,$J_c$(H//ab)始终受到抑制。分析表明,辐照引入点缺陷作为钉扎中心成比例的辐照能量密度,但也抑制了c轴相关钉扎的有效性存在于原始样品。我们估计,显着的性能改善可能在高场或在温度低于10 K。$J_c$(H//ab)性能的抑制与其他超导体中发现的$J_c$各向异性的降低无关。相反,这是由于点缺陷的存在,降低了具有层状结构的材料的典型的ab平面本征钉扎的效率。
2018-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.app-ph