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
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
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
Buckling instability in type-II superconductors with strong pinning
我们预测了一种新的屈曲不稳定性的临界状态下的薄II型超导体与强钉扎。这种弹性不稳定性出现在高垂直磁场中,并可能导致磁化曲线中可见的几乎周期性的一系列磁通跳跃。作为一个例子,我们应用所获得的标准,一个长的矩形带。
1999-10-28 cond-mat.supr-con
Magnetic flux pinning in superconductors with hyperbolic-tesselation arrays of pinning sites
研究了双曲镶嵌顶点上钉扎点阵列与磁通量的相互作用。我们发现,由于钉扎位点的密度梯度,HT APS能够捕获广泛的应用磁通量的旋涡。因此,磁场在HT APS中的穿透与Bean模型预测的通常情况有本质的不同。我们证明,由于增强的不对称性的表面障碍的涡流的入口和出口,这种HT APS可以被用作“电容器”,以存储磁通量。
2012-05-04 cond-mat.supr-con
Peak Effect of Flux Pinning in Sc5Ir4Si10 Superconductors
比较了织构和单晶Sc_5Ir_4Si_(10)超导体的磁滞回线。利用Bean模型计算了MHLs的临界电流密度和磁通钉扎力。磁通钉扎力的三种峰值分别出现在零附近的低场、中间场和上临界场附近的高场。详细研究了这些峰的特征和成因。
2010-10-15 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
Exact Solution for the Critical State in Thin Superconductor Strips with Field Dependent or Anisotropic Pinning
本文根据一个简单的三参数模型,给出了垂直磁场中超导长薄带临界状态问题的精确解析解,其中临界电流密度j_c(B)取决于局部感应强度B。该模型既描述了具有这种j_c(B)依赖性的各向同性超导体,也描述了具有由j_c(θ)依赖性描述的各向异性钉扎的超导体,其中θ是磁通线远离样品平面法线的倾斜角。
2000-03-24 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
Evidence for Transition Temperature Fluctuation Induced Pinning im MgB$_2$ Superconductor
利用磁滞回线测量了MgB $_2$块材的临界电流密度$j_c(B)$随磁场的变化。不同温度下的$j_c(B)$曲线表明,当场大于交叉场$B_{sb}$时,从单涡钉扎到小束涡钉扎发生交叉。交叉场$B_{sb}(T)$的温度依赖性与随机分布的弱钉扎中心通过转变温度的空间波动($δT_c$ -钉扎)的模型一致,而钉扎由于平均自由程波动($δl$ -钉扎)没有观察到。
2001-08-10 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
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
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
Effect of pinning on the vortex-lattice melting line in type-II superconductors
通过使固相和液相中涡旋系统的自由能相等,推导出三维II型超导体中具有钉扎的涡旋晶格熔化线。我们占的弹性和钉扎能量和熵的变化,起源于在液体中的声子剪切模式的消失。钉扎被认为是由点缺陷引起的,并且不太强,使得熔化线位于所谓的钉扎区域内。我们表明,导出的方程的熔点线是等价于一些林德曼标准,但不同于以前使用的。估计钉扎对熔化时熵跳的影响,我们发现熔化线的上临界点的条件下,这种跳跃消失。我们还考虑了不同的强度和类型的钉扎的II型超导体的H-T相图,并分析了最近讨论的两个方案如何熔化线和有序-无序线合并。
2003-04-16 cond-mat.supr-con
Enhancing Critical Current Density in Thin Superconductor Layers by Moiré Pinning Centers
本研究通过分子动力学模拟求解Langevin方程,探讨了莫尔图案钉扎中心对超导带材临界电流密度的影响,发现特定旋转角度下及更强钉扎力时莫尔晶格能显著提升临界电流密度。
2024-06-05 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
Campbell response in type II superconductors under strong pinning conditions
测量II型超导体的$ac$磁响应提供了关于材料的钉扎景观(pinscape)的有价值的信息。我们使用强钉扎理论推导出坎贝尔长度$λ_{\rm \scriptscriptstyle C}$的微观表达式,$ac$信号的穿透深度。我们表明,$λ_{\rm \scriptscriptstyle C}$是由钉扎力的跳跃,在对比的临界电流$j_c$,其中涉及钉扎能量的跳跃。我们证明,坎贝尔长度一般不同的零场冷却和场冷却样品,并预测滞后行为可以出现在后者的情况。我们将我们的研究结果与新的实验数据进行了比较,并显示了这种技术在提供材料的pinscape信息方面的潜力。
2015-08-04 cond-mat.supr-con
New model of the pinning potential barrier in HTc superconductors
基于对饼状涡旋与纳米尺度缺陷俘获相互作用的几何近似,提出了多层HTc超导体中钉扎势垒的新模型。利用该模型,考虑了这些材料中的输运电流流动现象,特别是电流-电压特性和临界电流密度。详细的理论分析,包括基本的数学方程的推导描述的势垒的函数的传输电流密度和捕获的饼状涡的初始位置。计算机模拟了不同钉扎中心尺寸和初始饼涡位置下输运电流幅值对势垒高度的影响,以及快中子辐照对HTc层状超导体临界电流的影响。
2016-06-17 cond-mat.supr-con
Charge doping-induced quasiparticle scattering in iron-pnictide superconductors as probed by vortex pinning
铁磷属元素化物超导体的电荷掺杂导致磁通涡旋的集体钉扎,而等价掺杂则不会。此外,磁通钉扎在电荷掺杂的化合物是一贯的平均自由程波动所引入的掺杂剂原子,允许提取的弹性准粒子散射率。等价掺杂的BaFe $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$中不存在掺杂剂原子的散射与该材料中低温渗透深度的线性温度依赖性的观察结果一致。
2010-12-23 cond-mat.supr-con
Extreme vortex pinning in the non-centrosymmetric superconductor CePt$_{3}$Si
本文报道了非中心对称重费米子超导体CePt $_{3}$ Si单晶的涡旋动力学。剩余磁化强度的衰减显示出一个干净的对数时间依赖性,遵循Kim-Anderson理论预期的温度依赖性。蠕变率低于任何其他中心对称超导体中观察到的,并且不是由高临界电流引起的。相反,CePt $_{3}$ Si中的临界电流比具有强涡旋钉扎的其他超导体中的临界电流低得多,这表明在该超导体中可能存在对磁通线运动的另一种阻碍。
2009-04-01 cond-mat.supr-con
Scaling laws for the critical current density in anisotropic biaxial superconductors
为了理解技术超导体中磁通钉扎和临界电流密度的各向异性,将单轴超导体中单涡集体钉扎各向异性的标度律推广到双轴超导体中磁通束集体钉扎.标度结果表明,在无规未校正点缺陷系统中,临界电流密度与标度各向同性超导体的磁场之间存在统一的函数关系。得到的临界电流密度的角度依赖性描绘的实验观测的主要特点,考虑可能的修正,由于强钉扎相互作用。
2015-12-09 cond-mat.supr-con
Flux pinning properties of superconductors with an array of blind holes
我们进行了交流磁化率测量,以探讨涡流动力学和磁通钉扎性能的超导铅膜阵列的微孔(antidots)和非完全穿孔的孔(盲孔)。一个较低的交流屏蔽连同一个较小的延伸的线性制度的晶格的盲孔表明,这些中心提供了一个较弱的钉扎电位比antidot。此外,我们发现,被钉扎位置捕获的最大通量量子数,即饱和数ns,对于盲孔阵列是较低的。
2004-03-22 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
Prominent bulk pinning effect in the MgB_2 superconductor
我们报道了最近发现的二元超导体MgB $_{2}$的不可逆磁化的磁场依赖性。在$T< 0.9T_c$的温度范围内,体钉扎对磁化强度的贡献大于表面钉扎。这是显而易见的事实,磁化曲线,$M(H)$,很好地描述了临界状态模型,而不考虑表面钉扎效应。还发现,当磁场和磁化强度分别由特征标度因子$H^\ast(T)$和$M^\ast(T)$归一化时,在不同温度下的$M(H)$曲线标度。该特征表明,在$M(H)$中确定滞后的钉扎机制在$T=T_c$以下是唯一的。
2001-04-12 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
Vortex pinning : a probe for nanoscale disorder in iron-based superconductors
在混合态中,量子化磁通线或涡旋的钉扎被用来量化铁基超导体(IBS)中杂质的影响。在这些材料中,两个长度尺度上的紊乱是相关的。强磁通钉扎从纳米尺度的超导性能的异质性导致在IBS中观察到的非常无序的涡旋系综,并在低磁场的临界电流密度jc的显着的最大值。在原子尺度上的无序,最有可能由掺杂剂原子引起,导致“弱集体钉扎”和磁场无关的贡献jcoll。后者允许人们估计准粒子散射率。
2011-09-26 cond-mat.supr-con
Anisotropy of strong pinning in multi-band superconductors
铁基超导体中的临界电流密度的场角依赖性和各向异性使用的唯象方法具有不同的各向异性因子的穿透深度和相干长度进行评估。研究了铁基超导体在低磁场下的弱集体钉扎极限和强钉扎极限。据发现,在各向异性材料,如SmFeAsO和NdFeAsO,场角依赖性完全由相干长度(上临界场)各向异性,从而解释最近的结果在这些材料中的临界电流。在各向异性较小的超导体中,强钉扎可以导致各向异性的明显反转。最后,在所有情况下,磁场沿ab面的c轴和ab面的临界电流密度之比直接产生相干长度各向异性因子ε_(?)
2012-09-15 cond-mat.supr-con
Complex Dynamical Flow Phases and Pinning in Superconductors with Rectangular Pinning Arrays
我们研究涡旋钉扎和动态薄膜超导体相互作用的正方形和矩形钉扎阵列的不同的涡旋密度,包括密度显着大于钉扎密度。对于正方形和矩形钉扎阵列,临界脱钉力显示出最大值,只有在某些整数匹配领域的旋涡可以形成高度有序的阵列。对于矩形阵列,脱钉力和可压缩性效应是各向异性的,在容易流动的方向上具有低得多的脱钉阈值。我们发现的交叉钉扎行为在矩形钉扎阵列作为字段的增加的证据。我们还分析表明,并确认与模拟,对于$B = 2B_ϕ$最强的钉扎可以实现矩形钉扎安排,而不是正方形的一个方向的驱动力。在施加驱动力的情况下,我们发现正方形和矩形阵列中存在各种各样的明显的复杂流动相。这些流动相包括稳定的正弦曲线和复杂的收缩模式,其中来自不同通道的涡流不会混合。作为驱动力的函数,某些流动状态变得不稳定,并且观察到与净涡流速度的变化一致的不同相位之间的转变。在矩形阵列中,流的类型取决于驱动的方向。我们还表明,两种一般类型的塑性流动发生:稳定的流动,其中旋涡总是沿着相同的路径流动,和不稳定或混乱的流动。
2000-11-11 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
Ratchet Effects for Vortices in Superconductors with Periodic Pinning Arrays
使用数值模拟,我们表明,新的运输现象可以发生在周期性钉扎阵列移动的旋涡时,两个外部垂直交流驱动器。特别是,我们发现一个棘轮效应的涡流可以有一个净直流漂移,即使在没有直流驱动器。这种棘轮效应可能发生在交流驱动器上,它会产生打破一个或多个反射对称的轨道。
2003-10-23 cond-mat.supr-con
Pinning and Depinning of the Bragg Glass in a Point Disordered Model Superconductor
采用蒙特卡罗模拟和并联结动力学方法研究了点无序的三维阻挫各向异性XY模型,模拟了在弱电流和磁场作用下具有淬灭点钉扎的II型超导体的动力学行为.布拉格玻璃的集体钉扎和脱钉都进行了研究。我们发现了一个临界电流I_c,它将具有不可测量的低电压的蠕变区域与具有电压V \sim I-I_c的区域分开,并确定了这种行为背后的机制。进一步发现,通过绘制电压与TI的关系图,可以使在固定无序强度下获得的数据崩溃,其中T是温度,尽管这种行为的原因尚不清楚。
2006-04-23 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
Intrinsic pinning in layered antiferromagnetic superconductor
本文描述了稀土离子长程反铁磁有序限制在隔离面内的高温超导体的本征钉扎。混合态中反铁磁子系统和超导子系统的相互作用可能导致沿涡旋核产生自旋翻转畴。结果表明,当外场方向在基底a-b平面内改变时,磁化强度、激活能、电流-电压特性和磁通蠕动等物理量的行为发生变化。研究还表明,俘获通量的衰减是时间的对数函数
1997-11-07 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
Substitution induced pinning in MgB_2 superconductor doped with SiC nano-particles
通过在MgB_2超导体中掺杂SiC纳米颗粒,我们成功地在MgB_2晶粒的晶格中引入了钉扎位点(晶粒内钉扎)。这可能是由于平衡Si和C共同替代B的组合,导致大量的晶内位错和由替代引起的分散的纳米尺寸杂质。在较宽的温度范围内,临界电流密度的磁场依赖性得到了显著改善,而掺杂量最高的样品MgB_2(SiC)_x(x = 0.34)的转变温度仅下降了2.6 K。
2002-06-24 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 Pinball Under Crossed AC Drives in Superconductors with Periodic Pinning Arrays
与横向和纵向的交流驱动器,这是不同的相位驱动的涡被示出表现出一种新的双折射-抑制效应时,与周期性基板相互作用。对于不同的交流驱动参数,涡旋的运动形成与钉扎阵列的周期性相称的轨道。当公度轨道存在时,存在一个有限的DC临界脱钉阈值,而对于非公度相位,涡旋是离域的,并且DC脱钉阈值不存在。
2001-11-01 cond-mat.supr-con
Probing the pinning landscape in type-II superconductors via Campbell penetration depth
第二类超导体的磁性和输运特性归功于涡旋钉扎,即通过材料的不均匀性或缺陷固定通量量子。表征涡旋的势能景观,即钉扎景观(或简称钉扎景观),具有重要的技术意义。除了测量临界电流密度$j_c$和蠕变速率$S$之外,$ac$磁响应提供了关于针形的有价值的信息,该信息不同于通过$j_c$或$S$获得的信息,其中坎贝尔穿透深度$λ_{\rm \scriptscriptstyle C}$定义了在实验中很容易获得的特征量。在这里,我们推导出一个微观表达式的坎贝尔渗透深度$λ_{\rm \scriptscriptstyle C}$使用强钉扎理论。我们的结果解释了$λ_{\rm \scriptscriptstyle C}$对涡系状态准备和滞后响应的依赖性。通过分析不同的钉扎模型、金属或绝缘夹杂以及$δT_c$ -和$δ\ell$ -钉扎,我们讨论了在$H$ - $T$相图中不同涡旋态制备的坎贝尔长度的行为,并将我们的结果与最近的实验进行了比较.
2016-03-22 cond-mat.supr-con
Mobile fluxons as coherent probes of periodic pinning in superconductors
具有周期势的(准)粒子的相互作用出现在科学和工程的各个领域,如固体物理学、化学物理和通信理论。研究这种相互作用的一个有吸引力的试验场是具有人工钉扎位点的超导体,其中磁通量量子(Abrikosov涡旋)与纳米结构诱导的钉扎势$U(r) = U(r + R)$相互作用。在微波和直流电流的组合下,磁通子充当$U(r)$的移动探针:交流分量在磁通子的平衡点附近振动磁通子,该平衡点由直流电流引起的洛伦兹力抵消的局部钉扎力明确地确定,与$U(r)$的曲率相关,该曲率然后可以用于电压响应的成功拟合。推导出的依赖性$U(r)$与纳米结构的截面的良好相关性表明,钉扎主要是由涡旋长度减少引起的。我们的研究结果为超导薄膜中周期性钉扎的非破坏性评估开辟了一条新的途径。这种方法也应该适用于广泛的一类系统,其在时间上的演变可以描述的相干运动的(准)粒子在周期性的潜力。
2017-10-06 cond-mat.supr-con
Direct Numerical Confirmation of Pinning Induced Sign Change in Superconducting Hall Effect in Type-II Superconductors
利用含时的Ginzburg-Landau方程和Maxwell方程,系统地研究了钉扎无序下涡旋动力学的横向运动.因此,在塑性流动阶段,在移动和钉扎涡共存,我们发现,霍尔电压一般改变其符号。符号变化的起因是由于运动涡被钉扎涡的环形流强烈地漂移,并且被强制的横向移动方向与输送流相反。这表明霍尔符号变化是所有无序II型超导体中常见的行为。
2009-08-20 cond-mat.supr-con
Spontaneous Transverse Response and Amplified Switching in Superconductors with Honeycomb Pinning Arrays
利用数值模拟,我们表明,一个新的自发横向响应时,可以出现纵向驱动施加到II型超导体与蜂窝钉扎阵列在磁场附近的某些填充分数。这种响应是由发生在远离可伸缩性的场处的动力学对称性破缺产生的。当外加横向交流电流时,我们发现了一个相干的强烈放大的横向开关效应。横向交流驱动也可用于控制纵向速度响应的切换。我们将讨论如何利用这些效应来制造新型器件,如电流效应晶体管。
2008-04-07 cond-mat.supr-con
Negative differential resistivity in superconductors with periodic arrays of pinning sites
从理论上研究了加热对具有周期性钉扎位置阵列(PAPS)超导体中磁通量运动的影响。具有PAPS的超导体的电压-电流特性(VI曲线)包括具有S型负微分电阻率(NDR)的区域(即,S形VI曲线),而通过移动磁通线对超导体的加热产生N型NDR(即,具有N形VI曲线)。我们分析了均匀磁通流对应的不同部分的VI曲线与NDR的不稳定性。特别是,我们专注于外观的对应于S型NDR,这是非常不寻常的超导体的超导不稳定性。我们认为,同时存在的NDR的N-和S-型引起的外观的自组织的二维动力学结构的磁通流模式。我们研究了钉扎位置无序对NDR的影响,结果表明,中度无序不会改变预测的结果,而强无序完全抑制S型NDR。
2008-04-10 cond-mat.supr-con
Graphene doping to enhance flux pinning and supercurrent carrying ability in magnesium diboride superconductor
已经表明,石墨烯掺杂足以导致临界电流密度场性能(Jc(B))的改善,而MgB 2的转变温度几乎没有变化。在3.7at%石墨烯掺杂的MgB2下,与未掺杂的样品相比,在5K和10T下达到Jc(B)的最佳增强30倍。结果表明,石墨烯的有效碳取代、石墨烯的二维性质以及石墨烯片与MgB2超导体之间的热系数差异所引起的应变效应可能在磁通钉扎增强中起重要作用。
2010-01-28 cond-mat.supr-con
Flux exchange in inhomogeneous type-II superconductors
第二类超导体中的涡旋跳跃运动决定了超导体的载流能力,从而决定了超导体的应用领域。然而,目前尚不清楚涡旋如何在超导体中的不同钉扎区域之间跳跃。本文提出在两个相互接触的钉扎区之间应该存在磁性\textit{flux exchange}。建立了描述通量交换现象的微分方程组。采用定性分析方法。得到了系统的近似数值解和近似解析解。结果表明,磁通交换使弱钉扎区的内场减小,而使强钉扎区的内场增大。此外,磁通交换现象强烈地受超导体的几何尺寸的影响。
2013-07-06 cond-mat.supr-con
Nonuniform Self-Organized Dynamical States in Superconductors with Periodic Pinning
本文研究了具有周期钉扎阵列的超导体中的磁通量运动。我们表明,通过移动涡旋加热样品会产生N型和S型的负微分电阻率(NDR)(即,N形和S形)的电压-电流特性(VI曲线)。在VI曲线的NDR区,均匀磁通流动状态是不稳定的。在N型的VI曲线的NDR部分出现磁畴结构,而在S型的NDR部分观察到一个连续的不稳定性。这两种类型的NDR的同时存在引起了引人注目的自组织(固定和非固定)的二维动力学结构的外观。
2006-05-26 cond-mat.supr-con
Effect of dimensionality on the vortex-dynamics in type-II superconductor
我们探讨了在垂直磁场$H$存在下,样品维度对第二类低$T_C$ s波超导体NbN中涡旋钉扎的影响。我们发现显着差异的相图中的磁场-温度平面之间的3维(3D)和2维(2D)NbN薄膜。这种差异在接近正常超导体相变时最为显著。我们建立,这些差异有其起源在两个不同的尺寸在不同的钉扎性能。我们得到的钉扎强度定量在两个维度从两个独立的运输测量进行两个不同的制度的涡旋运动-(i)热辅助磁通流(TAFF)制度和(ii)磁通流(FF)制度。这两个测量一致地表明,钉扎电位和零场自由能势垒脱钉在3D超导体中至少是一个数量级强于在2D超导体。此外,我们还通过电压涨落谱研究了二维和三维超导体中的钉扎动力学。我们发现,涡旋钉扎-脱钉扎机制是定性相似的三维和二维超导体。由涡旋运动引起的电压涨落仅在二维超导体中存在关联。我们建立这是由于在2维超导体中Berezinskiii-Kosterlitz-BKT型超导转变附近存在长程相位涨落。
2020-09-19 cond-mat.supr-con
Flux pinning on nano-sized defects and critical current in HTc superconductors
本文在分析纳米尺度中心磁通钉扎的基础上,给出了高温氧化物超导体临界电流问题研究的新结果。提出了一种新的具有纳米尺度中心的饼状涡相互作用模型,并与其他钉扎力方法的计算结果进行了比较。应用能量平衡方法,导致磁通蠕动过程中决定饼状涡运动的势垒的出现。捕获的涡流的各种初始位置进行了分析,而这种配置的屏蔽电流的变化已被认为是和初始计算的影响,这种影响的电流-电压特性进行。得到了临界电流与钉扎中心参数的关系,并与实验数据进行了比较。计算了钉扎力及其与温度的关系,与实验定性一致。临界电流决定了磁感应曲线,因此磁通捕获,从应用HTc超导体作为永磁体的角度来看是非常重要的参数。计算了临界电流对陶瓷颗粒超导体中磁通俘获的影响以及各种其他材料参数的影响--晶粒半径、表面势垒、陶瓷颗粒的超导实现。临界电流对交流电流的影响。简要讨论了第二代磁性基片高温超导带材的损耗。
2010-04-02 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
Flux-Pinning Behaviors and Mechanism According to Dopant Level in (Fe, Ti) Paticle-Doped MgB$_2$ Superconductor
研究了掺杂平均半径为163 nm的(Fe,Ti)粒子对MgB $_2$超导体的磁通钉扎效应。5重量% (Fe其中掺杂MgB $_2$的样品表现出最好的磁化强度和25 wt.一个在五千米时成绩最差随着温度的升高,两者的磁化强度随磁场变化的差异增大。在这里,我们显示的(Fe,Ti)粒子掺杂的MgB $_2$的实验结果,根据掺杂水平和行为的原因。在理想状态下对体积缺陷掺杂超导体的磁通钉扎效应进行了模拟。在研究过程中,为了分析磁通钉扎效应,我们必须将体积缺陷主导的超导体的M-H曲线划分为三个离散区域,即抗磁增加区、$Δ$ H= $Δ$ B区和抗磁减少区。结果表明,随着掺杂量的增加,体积缺陷的磁通钉扎效应降低,这是由于体积缺陷的磁通钉扎极限降低所致。当掺杂量降低到最佳掺杂量以下时,也会出现类似的行为,这是由于体积缺陷数量减少所致。将理论与实验结果进行比较,随着掺杂剂水平超过最佳掺杂剂水平而增加,偏差增加,而两者在小于最佳掺杂剂水平的掺杂剂水平上很好地匹配。该行为被认为是由体积缺陷的偏析引起的。而过掺杂样品的性能随着温度的升高而急剧下降,这是由于体积缺陷的磁通钉扎极限和偏聚效应的双重降低造成的。
2020-12-21 cond-mat.supr-con
Flux Pinning by Nano Particles Embedded in Polycrystalline Y-123 Superconductors
采用固相反应法合成了YBa_2Cu_(3-x)Zn_xO_(7-δ)(x = 0,0.01,0.03)超导体样品。所有样品的结构表征已进行了X-射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)技术。X射线衍射分析表明,当Zn的取代量达到x=0.03时,YBa_2Cu_(3-x)Zn_xO_(7-δ)的总体结构和物相没有变化。透射电镜观察发现,在YBa_2Cu_(3-x)Zn_xO_7基体中,ZnO纳米花和Y-211相纳米棒分散在规则的YBa_2Cu_(3-x)Zn_xO_7基体中。这些分散的ZnO纳米花和Y-211相的纳米棒可以作为磁通钉扎中心。这些钉扎中心提高了这些HTSC样品的临界电流密度(Jc)值。
2011-07-06 cond-mat.supr-con
Pinning of stripes by local structural distortions in cuprate high-Tc superconductors
本文研究了低温正交和低温四方晶格混合对称晶格中的自旋密度波(条纹)不稳定性。在一个明确的平均场模型,它示出了如何本地LTT区域作为静态条纹形成的钉扎中心。我们计算了这些局域条纹区域附近局域态密度的调制,发现主要是相干峰和范霍夫奇异性(VHS)的空间调制。最后,我们使用真实空间的方法来模拟最近的隧穿数据中的过掺杂制度的VHS已被检测到利用本地正常状态区域。
2011-07-18 cond-mat.supr-con
London equation studies of thin-film superconductors with a triangular antidot lattice
我们报告的涡旋钉扎在纳米级antidot缺陷阵列的伦敦理论的背景下的研究。使用线网模型,我们离散的阵列与细网格,从而提供了一个详细的治疗钉扎现象。细网格的使用使我们能够检查菱形图案的圆形和细长缺陷。后者显示钉扎特性优于圆形缺陷构造与类似的面积。我们计算了零量子和单量子缺陷的钉扎势,并得到了第二匹配场$H = 2 Φ_{o}$的钉扎相图。
2001-05-31 cond-mat.supr-con
Campbell penetration in the critical state of type-II superconductors
$ac$磁信号进入处于Shubnikov相的II型超导体的穿透取决于Abrikosov涡旋的钉扎特性。在唯象理论中,所谓的坎贝尔穿透深度$λ_{\rm \scriptscriptstyle C}$由有效钉扎电位底部的曲率$α$确定。将样品准备到Bean临界状态,该曲率消失,坎贝尔长度正式发散。我们利用强钉扎理论中导出的钉扎力密度的微观表达式,并展示了在临界状态上的磁通穿透是如何以常规的方式进行的。
2015-10-12 cond-mat.supr-con