Ultrafast Hot Phonon Dynamics in MgB$_2$ Driven by Anisotropic Electron-Phonon Coupling
带心$E_{2g}$模在MgB $_2$中起着至关重要的作用,控制着正常态的散射机制以及超导配对。在这里,我们表明,通过第一性原理量子场论计算,由于各向异性的电子-声子相互作用,$hot$ - $phonon$制度,其中的$E_{2g}$声子可以实现显着更大的有效人口比其他模式,被触发的MgB $_2$通过与超短激光脉冲的相互作用。这种情况下,在超快泵浦-探测拉曼光谱的光谱特征进行了详细讨论,揭示了非绝热过程中的$E_{2g}$模式的光学特性的基本作用。
2020-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Effects of magnetic and non-magnetic doping on the vortex lattice in MgB$_2$
利用小角中子散射,我们研究了超导$_2$中的涡旋晶格与沿$c$轴施加的磁场,掺杂锰或碳,以实现类似的抑制临界温度。对于Mn掺杂,涡旋晶格相图保持定性类似于纯MgB $_2$,经历场和温度驱动的$30^{\circ}$旋转转变,表明只有适度的影响上的涡旋-涡旋相互作用。与此相反,涡旋晶格旋转过渡完全抑制在C掺杂的情况下,可能是由于电子结构的变化,影响了两个带/两个间隙性质的超导MgB 2。涡旋晶格纵向相关长度显示出相反的行为,保持大致不变之间的纯和C掺杂的MgB $_2$,而它是显着减少Mn掺杂的情况下。然而,在纯MgB $_2$中观察到的与涡旋晶格转变结合的广泛的涡旋晶格亚稳性和相关的活化行为在Mn掺杂样品中也被看到。这表明,涡旋晶格无序与显著增加的涡旋钉扎无关。
2022-05-02 cond-mat.supr-con
Vortex core shrinkage in a two gap superconductor: application to MgB2
作为MgB 2中涡旋核的模型,我们研究了一个两带模型,一个干净的σ带和一个脏的π带。我们目前的涡核大小在两个波段作为温度的函数的计算,并表明,存在一个Kramer-Pesch效应在两个波段,即使只有一个频带是在清洁的限制。我们提出了不同的π带扩散系数和相干长度的计算。
2006-07-24 cond-mat.supr-con
Studies on the Anisotropic Properties of MgB2
本文简要回顾了MgB_2超导态和正常态的各向异性性质(上临界场H_c ~ 2、场穿透深度、相干长度、能隙等)。磁阻、可压缩性、热膨胀)。到目前为止,已报道的结果已获得使用对齐的微晶,c轴取向的薄膜和亚毫米晶体。由于杂质散射直接影响的间隙各向异性,它可能是观察到的不同值的Hc 2各向异性比,范围在1.3和2.6之间的主要原因之一。
2001-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Mixed state of a dirty two-band superconductor: application to MgB_2
研究了具有强带内和弱带间电子散射率的双带超导体中的涡旋态。数值求解了耦合的Usadel方程,计算了两个带在不同磁场下的对势和局域态密度分布。两个不同的长度尺度对应于不同的频带的存在被证明。这一结果为最近的MgB_2涡旋结构的STM成像实验提供了定性的解释。
2002-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Evidence of rf-driven branching of dendritic vortex avalanches in MgB2 microwave resonators
采用共面谐振器技术研究了枝晶磁通穿透对MgB2超导薄膜微波响应的影响。奇特的功能包括跳跃的谐振曲线,引起的涡流雪崩冻结通量内的谐振器。由于振动效应,微波电流维持涡旋系统接近非平衡状态,导致枝晶分支。重离子辐照磁通钉扎剪裁前后的雪崩尺寸分布与文献报道的分子动力学模拟结果完全一致。
2006-09-18 cond-mat.supr-con
Observation of vortex structure in MgB$_2$ single crystals by Bitter decoration technique
本文报道了在纯的和轻掺Al的MgB $_2$单晶中观察到的超导涡旋。低场实验允许对伦敦穿透深度进行估计,对于T $\sim$ 6 K,λ ~ 1900 $Å$。在更高的磁场(例如200 Oe)中的实验清楚地显示了在实空间(13 $μ$ m × 13 $μ$ m,超过1000个涡旋的Bitter装饰图像)和倒易空间中的三角形涡旋晶格。
2002-09-18 cond-mat.supr-con
MgB2: synthesis, sound velocity, and dynamics of the vortex phase
测量了由这些元素合成的多晶MgB_2的声速,并计算了其体积模量和德拜温度。本文研究了混合态下弹性波向电磁辐射的转换,估算了涡旋晶格的动力学参数。这篇论文发表在《低温》上。里斯2002年,第28卷,N3,第270 -274页
2002-03-06 cond-mat.supr-con
The different development of the anisotropic upper critical field in MgB2 by aluminum and carbon doping
的温度依赖性的上临界场,Hc2,在部分取代的多晶MgB2的两个场方向的确定。虽然Tc的抑制对于铝和碳取代的样品是相似的,但Hc2以完全不同的方式受到取代的影响。在Al替代的情况下,变化可以暂时由本征效应(费米能级的位移)来描述。在C取代的样品中,Hc2急剧增加,并且外在效应(无序)必须发挥主要作用。两个替代之间的强烈对比进行了讨论,考虑到三个相关的散射率。
2004-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Disorder-induced Phase Transition of Vortex Matter in MgB2
测量的单晶MgB2与转矩磁力计在字段高达90千奥斯特揭示了一个尖锐的峰值在约0.85赫兹的不可逆扭矩。在峰值开始和最大值之间的区域中,发生明显的历史效应。角和温度依赖性的特征峰字段跟踪那些HC 2。观察到的特征表明,峰值标志着无序诱导的相变的涡旋物质之间的准有序布拉格玻璃和高度无序的玻璃。
2002-11-01 cond-mat.supr-con
Rotation of Triangular Vortex Lattice in the Two-Band Superconductor MgB2
为了确定的多带性质和各向异性的微观电子结构的宏观涡旋晶格形态的贡献,我们开发了一种方法的基础上的Eilenberger理论Hc2附近的第一性原理带计算相结合,以估计稳定的涡旋晶格配置。对于典型的双带超导体MgB 2,最近通过小角中子散射观察到的涡旋晶格取向的连续转变[Das等人:物理修订版信函108(2012)167001]通过两带超导性的特征场依赖性以及σ带和π带之间的六重各向异性的竞争来解释。在低温下的重入转变反映了σ带的费米速度各向异性。
2013-04-27 cond-mat.supr-con
Magnetic field dependence of vortex activation energy: a comparison between MgB2, NbSe2 and Bi2Sr2Ca2Cu3O10 superconductors
在低电流密度下的耗散机制进行了比较,在三个不同类别的超导体。这是通过测量作为温度和磁场的函数的电阻,在干净的NbSe 2,MgB 2和Bi 2 Sr 2 Ca 2 Cu 3 O 10超导体的多晶样品。热激活磁通流动行为清楚地确定在散装硼化镁。虽然MgB2在低场下的激活能与Bi2Sr2Ca2Cu3O10相当,但其场依赖性遵循抛物线行为,与Bi2Sr2Ca2Cu3O10中看到的幂律依赖性不同。我们分析了我们的结果的基础上的Kramer的缩放晶界钉扎在MgB2和NbSe2。
2008-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mixed-State Dissipation in Zero Temperature Limit in $MgB_2$ Thin Films
通过测量电阻转变、电流-电压特性、霍尔效应和点接触隧穿谱,研究了外延$_2$薄膜的混合态耗散。我们发现,不像单隙超导体中的涡旋量子涨落可以忽略不计冻结在T=0 K,有限的零温度耗散由于涡旋运动存在于MgB $_2$在一个广泛的磁场范围。发现这种耗散与MgB $_2$的$π$ -带的准粒子的增殖有关.结果表明,MgB $_2$的双带超导性增强了涡旋涨落,涡旋量子涨落可能是导致零温耗散非零的原因之一.
2007-03-24 cond-mat.supr-con
Comment on "Anisotropic s-wave superconductivity in MgB_2"
在Haas和Maki [Phys.Rev.B65,020502(R)(2001)]提出的模型的框架下,导出了由序参量的各向异性引起的热容Δ C/C_N跃变的重整化的解析结果。通过计算Δ C/C_N与费米面赤道带隙和极点带隙之比Δ_e/Δ_p的关系曲线,可以利用比热测量数据直接确定带隙各向异性参数Δ_e/Δ_p。
2002-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Growth, structure analysis and anisotropic superconducting properties of MgB2 single crystals
本文报道了在Mg-B-N体系中高压下生长不同形状的亚毫米MgB_2单晶。使用单晶X射线衍射分析的结构精修给出晶格参数a=3.0851(5)A和c=3.5201(5)A,具有小的可靠性因子(Rw =0.025,R=0.018),这使得我们能够分析傅立叶和傅立叶差分图。这些图清楚地显示了B-B键的Bsp 2轨道和共价性。磁化强度(DTc =0.6K)和电阻率(DTc <0.3K)的测量都得到了T_c =38.1-38.3K的尖锐超导转变。与磁场施加平行和垂直的Mg和B片的电阻率测量揭示了该化合物的各向异性的性质,上临界场各向异性比约为2.7。
2001-07-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Vortex state microwave response in superconducting cuprates and MgB$_2$
研究了YBaPDMATHABMM Cu $_{3}$ O $_{7-δ}$、SmBaPDMATHABMM Cu $_{3}$ O $_{7-δ}$和MgB $_{2}$在涡旋态下的微波响应物理.我们首先回顾了在伦敦极限下涡旋态微波响应的理论基础。然后,我们提出了一个广泛的测量领域,温度和频率依赖性的涡旋态微波复电阻率在超导薄膜,测量谐振腔和扫频Corbino磁盘。这些技术的组合允许在这些创新的超导体中的涡旋状态的微波响应的全面描述。在所有材料的调查,我们表明,单独的磁通量运动不能考虑到所有观察到的实验特征,无论是在频率,也不是在外地的依赖性。这种差异可以通过考虑准粒子对涡旋态响应的贡献(通常被忽略)来解决。奇特的,虽然不同的,这里考虑的超导材料的物理学,即两个带超导在MgB $_{2}$和超导能隙与线的节点在铜酸盐,引起一个大幅度增加的贡献准粒子场相关的微波响应。通过对实验数据的综合分析,可以提取或推断出许多与涡旋态有关的有趣的物理量,如涡旋频率和涡旋粘度随温度的变化,准粒子密度随场的变化,MgB $_{2}$中$σ$带超流密度随温度的变化等
2006-07-26 cond-mat.supr-con
Anisotropic s-wave superconductivity in MgB_2
MgB_2是一种高温超导体。在这里,我们提出了一个各向异性s波超导模型,一致地描述了观察到的这种化合物的性质,包括在烧结MgB_2线的热力学和光学响应。我们还确定了准粒子态密度的形状和各向异性的上临界场和超流密度,这应该是可检测的单晶样品成为可用。
2001-04-11 cond-mat.supr-con
Detailed electronic structure studies on superconducting MgB$_2$ and related compounds
为了理解MgB $_2$化合物的超导行为,我们对MgB $_2$及其相关体系进行了电子结构计算。由弹性性质计算的德拜温度表明,$_2$中的平均声子频率比其它超导金属间化合物中的高,并且只有当声子软化或声子模高度各向异性时,才能用BCS机制解释该材料中异常高的$T_c$。在$E_{F}$附近沿BZ的$Γ$ -A方向发现了一个双简并的准二维能带,它对该材料的超导行为起着重要的决定作用。在此基础上,我们在BeB $_2$、CaB $_2$、SrB $_2$、LiBC和MgB $_2$ C $_2$等一系列等电子化合物中寻找了类似的电子特征,发现MgB $_2$ C $_2$是一种很有潜力的超导电材料。关于MgB $_2$弹性性能的各向异性,从各向同性、中等各向异性到高度各向异性,存在相互矛盾的实验结果。为了解决这一问题,我们采用精确的全势方法计算了MgB $_2$的单晶弹性常数,得到了与方向相关的线性压缩系数、杨氏模量、剪切模量和相关的弹性性质。我们已经观察到大的各向异性的弹性性能。我们计算的极化光学介电张量虽然具有各向同性的输运性质,但仍表现出高度的各向异性。MgB $_2$具有混合成键特性,这已被证实从态密度,电荷密度和晶体轨道哈密顿布居分析。
2001-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Critical currents in weakly textured MgB2: Nonlinear transport in anisotropic heterogeneous media
提出了一种由具有择优取向的各向异性颗粒组成的非均匀介质中的高度非线性输运模型,并将其应用于弱织构二硼化镁(MgB2)中的电流输运。它基本上解释了为什么,不像在传统的超导体,一个显着的宏观各向异性的临界电流可以通过制备的MgB2磁带诱导。场和角度依赖性的临界电流计算为各种程度的纹理和实验数据进行比较。
2009-10-29 cond-mat.supr-con
Field-angle dependent vortex lattice phase diagram in MgB2
用中子小角散射研究了外加磁场从c轴向基面旋转时MgB_2超导涡旋晶格(VL)相图。场旋转逐渐抑制了H的六角基面中两个高对称方向的端态之间的中间VL相||C.在临界角以上,中间状态消失,并且先前连续的过渡变得不连续。朝向不连续过渡的演化可以通过VL自由能中的消失的十二倍各向异性项来参数化。
2021-03-24 cond-mat.supr-con
Flux dynamics and vortex phase diagram of the new superconductor $MgB_2$
测量了$MgB_2$块材从1.6 K到$T_c$在磁场高达8特斯拉的磁临界电流密度和弛豫速率。基于这些测量描绘了涡旋相图。发现了表征不同不可逆磁通运动的两个相界$H_{irr}^{bulk}(T)$和$H_{irr}^{g}(T)$,其中$H_{irr}^{bulk}(T)$的特征是线性电阻率的出现,并归因于在相当干净的系统中由涡旋的量子涨落引起的量子涡旋熔化.第二边界$ H_{irr}^g(T) $反映了由于很强的钉扎或微小晶粒上的表面势垒在某些局部区域的不可逆磁通运动。
2001-03-26 cond-mat.supr-con
Anisotropic critical fields of MgB2 single crystals
最近在MgB2中发现的超导性引起了世界轰动。尽管超导转变温度Tc=39K,但超导性被理解为具有与σ带和π带相连的能隙的罕见的双能隙超导体。然而,这个简单的模型不能描述的温度依赖的各向异性在H_c2或各向异性磁穿透深度的温度依赖性。在这里,我们提出了一个模型与两个各向异性的能隙具有不同的形状。事实上,本模型描述了一些peculities的MgB2已经揭示了最近才通过单晶MgB2。
2002-07-22 cond-mat.supr-con
Quasiparticle Excitations outside the Vortex Cores in MgB$_2$ Probed by Muon Spin Rotation
利用μ子自旋旋转探测磁涡旋周围的场分布,在微观上确定了混合态MgB $_2$的磁穿透深度$λ$. $λ$的温度和磁场的依赖性强烈建议离域准粒子周围的涡核的存在。特别是,多普勒频移的效果已被清楚地观察到作为$λ$的场依赖性的有限梯度,强烈地表明各向异性的序参量与消失的小能隙的区域。
2002-12-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropy of the upper critical field in superconductors with anisotropic gaps. Anisotropy parameters of MgB2
计算了弱耦合双带超导体的上临界场Hc 2。通过用两个费米面球模拟MgB_2的能带和带隙分布,得到了材料的平均参数,计算结果表明,H_{c2,ab} / H_{c2,c}随温度的降低而增大,与已有的数据一致.
2002-07-05 cond-mat.supr-con
I-V characteristics of the vortex state in MgB2 thin films
研究了在平行于c轴的不同磁场下不同MgB_2薄膜的电流-电压特性。在磁场\mu 0 H下,在0 ~ 5 T范围内,I-V等温线中出现了涡旋液体-玻璃化转变。在准二维涡旋玻璃理论的框架下,不同温度下测得的I-V曲线具有标度性。然而,在\mu 0 H >= 5 T时,在最低温度T= 1.7 K时观察到有限耗散,并且I-V等温线不按任何已知的标度律标度,任何维数。我们认为这可能是由σ带涡旋和π带准粒子的混合引起的。有趣的是,在零磁场下的I-V曲线仍然可以根据准2D涡旋玻璃形式主义来缩放,这表明由于持续电流和施加的磁场引起的自场的等效效应。
2007-10-30 cond-mat.supr-con
Structural studies of metastable and equilibrium vortex lattice domains in MgB2
MgB 2中的涡旋晶格的特征在于存在长寿命的亚稳态,其产生于穿过平衡相边界的冷却或加热。通过诱导涡流运动可以使平衡状态恢复。在这里,我们报告的小角中子散射研究的MgB 2,重点是涡旋晶格的结构特性,因为它是逐渐驱动从亚稳态到平衡态的交流磁场。使用通过冷却或加热跨越平衡相变获得的初始亚稳态进行测量。在所有情况下,纵向相关长度保持不变,并与样品厚度相当。相应地,涡旋晶格可以被认为是直杆系统,其中平衡态畴的形成和生长仅发生在垂直于外加场方向的二维平面中。对样品进行空间分辨光栅扫描,孔径小至80微米,对应于0.5 T外加场仅1.2*10^6个涡流。这些揭示了亚稳态和平衡涡旋晶格人口的空间变化,但个别领域没有直接解决。数据的统计分析表明平均畴尺寸的上限约为50微米。
2019-02-22 cond-mat.supr-con
Anisotropic, Fermi-Surface-Induced Variation in T_c in MgB_2 Alloys
用相干势描述无序,用Gaspari-Gyorffy方法计算电子-声子耦合,用Allen-Dynes方程计算T_c,我们证明了在Mg_{1-x} M_{x} B_{2}中(M = Al,Li或Zn)合金的T_c的变化取决于添加/修饰的k分辨态在费米面上的位置和T_c的变化c作为浓度的函数由Bp DOS决定。此外,用全势计算MgMB_4,我们发现:(i)在x=0.5时,在Mg_{1-x} Al_{x} B_2中可以形成超结构,而在Mg_{1-x} Li_{x} B_2或Mg_{1-x} Zn_{x} B_2中不能形成超结构;(ii)B层向杂质层移动,Al比Li或Zn多。
2002-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anisotropic superconducting properties of MgB2 single crystals probed by in-plane electrical transport measurements
本文报道了在垂直和平行于MgB_2单晶Mg和B晶面的磁场作用下,利用面内电阻率测量方法研究了新发现的MgB_2超导体的电子各向异性。结果表明,温度依赖的各向异性的上临界场与各向异性比增加从2.2接近Tc到约3低于30 K。我们估计的面内和面外相干长度分别约为68和23,电子平均自由程分别为240和60,表明MgB2单晶接近清洁极限II型超导体。
2002-01-28 cond-mat.supr-con
Anisotropic resistivity and Hall effect in MgB2 single crystals
本文报道了MgB_2单晶正常态和超导态的电阻率和霍尔效应测量结果。已发现电阻率是各向异性的,具有约3.5的略微温度依赖的电阻率比。霍尔常数,与磁场平行的Mg和B片是负的,与沿c轴指向的场的孔状霍尔响应相反,指示两种类型的载流子的存在,因此,MgB 2的多带电子结构。混合态中的霍尔效应没有出现符号变化的反常现象,再现了干净极限II型超导体中的霍尔效应行为。
2002-04-10 cond-mat.supr-con
Two band gap field-dependent thermal conductivity of $MgB_2$
研究了新型超导体$MgB_2$的热导率$κ(H,T)$随温度和磁场的变化。没有异常的热导率$κ(H,T)$观察周围的超导转变的存在或不存在的磁场高达14特斯拉;在该领域的超导性$MgB_2$持续。零场下的热导率在50 K以下呈$T$线性增加。发现在高磁场下,热导率随着磁场的增加而增加。我们解释的结果,如果有两个子系统的准粒子具有不同的场依赖特性的两个($L$和$S$)带超导体反应不同的涡旋结构。$κ(H ,T)$在低温但高于($H_{c2S}\simeq 3T$)临界场的不寻常的增强被解释为在$S$带中涡旋核外的低能态的重叠的结果。
2003-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Single crystal MgB2 with anisotropic superconducting properties
具有高Tc(39 K)的二硼化镁MgB_2超导体的发现提出了一些具有挑战性的问题:这种新的超导体是否类似于高温铜酸盐超导体(HTS)或低温金属超导体;哪种超导机制,声子介导的BCS或空穴超导机制或其他新的奇异机制可以解释这种超导性;以及它的应用前景如何。为了澄清上述问题,迫切需要使用单晶样品的实验。在这里,我们首次成功获得了这种新型MgB 2超导电性的单晶,并对其进行了电阻和磁化强度测量。他们的实验表明,电子和磁性取决于晶体学方向。结果表明,MgB_2单晶超导体具有各向异性的超导特性,为MgB_2单晶超导体的超导机理及其应用研究提供了科学依据。
2001-05-14 cond-mat.supr-con
Two-band BCS model describes well the thermodynamics of MgB$_2$
基于弱耦合各向异性BCS理论,计算了MgB超导体$_2$的能隙和比热随温度的变化关系,并与实验数据进行了比较,结果表明,弱耦合各向异性BCS理论对MgB超导体的热力学实验数据的描述精度可达3- 6%.
2004-06-11 cond-mat.supr-con
Detection of the Vortex Dynamic Regimes in MgB2 by Third Harmonic AC Susceptibility Measurements
在II型超导体中,在对交变磁场的磁响应中产生高次谐波是I-V关系中的非线性的结果。电流-电压(I-V)曲线的形状由热激活能U(J)的电流依赖性决定,因此与控制涡旋运动的动力学机制有关。为了研究MgB_2超导体中的涡旋动力学,我们研究了交流磁化率的基波(chi_1)和三次谐波(chi_3)。测量已被执行作为温度和直流磁场的函数,高达9 T,对于各种频率和振幅的交流场。我们表明,分析的卡方3(T)和卡方3(B)曲线的频率行为可以提供清晰的信息,在不同区域的I-V特性的非线性。通过比较实验曲线与数值模拟的非线性扩散方程的磁场,我们能够解决之间的交叉由磁通蠕动和一个主导的磁通流动现象的耗散制度。
2003-05-22 cond-mat.supr-con
Comment on ``Anisotropic s-wave superconductivity: comparison with experiments on MgB_2 [A. I. Posazhennikova, T. Dahm and K. Maki, cond-mat/0204272; submitted to Europhys. Lett.]
在Posazhennikova,Dahm和Maki提出的最近模型[cond-mat/0204272,提交给Europhys. Lett.],对于扁圆和长轴各向异性。利用Δ C/C_N与费米面赤道带隙和极点带隙之比Δ_e/Δ_p的关系曲线,通过拟合比热测量数据Δ C/C_N,可以直接确定带隙各向异性参数Δ_e/Δ_p。使用Wang、Plackowski和Junod [Physica C 355(2001)179]的实验值Δ C/C_N=0.82 +/- 10%,我们发现Δ_e/Δ_p = 4.0。
2002-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anisotropic normal-state properties of the MgB2 superconductor
基于实验发现的MgB2中存在两个能隙(一个能隙对应于硼的σ态,另一个对应于硼的π态),利用全势线性缀加平面波方法和广义梯度近似,研究了两个能隙对MgB2输运性质、电导率和霍尔系数的不同贡献.在刚性能带近似下分析了MgB2掺杂。这允许研究镁对铝的部分替代(Mg1-xAlxB2)以及其他替代如AB2(A = Be、Zr、Nb和Ta)。与大的超导能隙相关的σ带(硼σ态)在EF处是非常各向异性的,而π带具有非常小的各向异性特征。在(Mg_(1-x)Al_xB_2)中,Tc随Al含量的增加而减小,其它化合物不是超导体。在这项工作中,人们发现,与电子掺杂,如铝替代,σ带电导率降低,相应的频带变得不那么各向异性。在EF处,BeB 2和ScB 2的σ带贡献非常小,并且各向异性低得多。对于Zr、Nb和Ta,在EF处没有σ带。这些结果给出了超导性与σ带特性、带电导率和带各向异性之间的联系。这给出了一个合理的解释Tc的减少与不同的掺杂的MgB2。
2004-05-11 cond-mat.supr-con
Origin of the high DC transport critical current density for the MgB2 superconductor
如果超导体的临界电流密度Jc非常高,那么通过输运测量来估计它的值就不是很容易。在这种情况下,Jc的值,称为磁Jc的Jcm,通常通过使用适当的临界状态模型(如Bean模型(参考文献1))从测得的磁滞回线测量中获得。然而,对于大块多晶高温超导体,Jcm的值远高于从输运测量获得的值Jct。这是由于Jct被弱连接的晶界中断的事实。然而,对于最近发现的超导体MgB 2(参考文献2),晶界效应可以忽略,这两个值似乎是一致的。此外,Jc随着温度的降低而急剧增加。因此,散装线的临界电流密度可以非常高,这表明电力传输的许多应用。在这封信中,我们报告的基础上直接测量的电流-电压关系在高磁场的大电流承载能力的MgB 2的起源。晶粒之间的强耦合可能是不存在弱连接效应的一个原因。另一个原因可能是这样一个事实,即,而不是一个弱钉扎机制,如热激活通量跳跃,强钉扎由于涡旋玻璃相被发现在这种材料。从输运测量得到的涡旋相图表明,在H-T空间中,Hc 2线以下的宽区域被涡旋玻璃相覆盖。
2001-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Quantitative imaging of flux vortices in type-II superconductor MgB$_2$ using Cryo-Lorentz Transmission Electron Microscopy
在商用场发射枪基透射电子显微镜上成功地对高质量MgB $_2$单晶中的磁通涡旋进行了成像。在低温洛仑兹显微镜中,可以同时监测样品质量和涡旋晶格,使人们能够在显微镜下将表面质量和涡旋动力学联系起来。这种涡流运动最终确定了流阻率$ρ_{f}$,其知识对于诸如用于磁共振成像的超导磁体或导线的实际应用是必不可少的。所观察到的图案进行了分析,并与其他研究的低温洛仑兹显微镜或Bitter装饰。我们发现,涡旋晶格排列强烈依赖于样品制备过程中获得的表面质量,并倾向于在一个相对较低的磁场形成一个六角Abrikosov晶格。条纹或薄纱样图案,最近建议作为一个非常规的行为MgB $_2$的潜在签名,没有观察到。
2014-01-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Scaling of resistivities and guided vortex motion in MgB2 thin films
测量了不同超导转变宽度的MgB_2薄膜的纵向和横向电压。该研究在零和非零外部磁场中进行。在零外部磁场中,在临界温度附近观察到非零横向电压,而远离Tc,该电压变为零。在磁场中,它变成一个横向电压,它是磁场方向的偶函数。通常的霍尔电压随着磁场的增加而开始出现,并且在大磁场中,均匀电压消失,并且仅霍尔电压是可测量的(即,横向均匀电压随着磁场的增加和传输电流的增加而被抑制)。横向和纵向折射率之间的新比例已经被观察到。这种相关性不仅在零磁场中有效,而且在非零磁场中检测到横向均匀电压时也有效。几种模型试图解释观察到的结果进行了讨论。最有希望的一个似乎是引导运动的旋涡,虽然进一步的理论工作将需要证实这一点。
2007-01-31 cond-mat.supr-con
Anisotropic Superconducting Properties of MgB2 Single Crystals
测量了Mg-B-N系统中在4-6 GPa高压和1400- 1700 ℃温度下生长的MgB_2单晶的面内电输运性质。所有样品在38.1-38.3K附近都有明显的超导转变,转变宽度在0.2-0.3K之间。在40 K下的估计电阻率值为约1 mkOhmcm,电阻率比R(273 K)/R(40 K)为约4.9。在垂直于Mg和B面的磁场高达5.5T和平行于Mg和B面的磁场高达9 T下的测量结果表明,上临界场的各向异性与温度有关,各向异性比从接近Tc的2.2增加到低于30 K的约3。还发现Hc 2的角度依赖性与各向异性质量模型有很大的偏差。
2002-02-08 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
First-Principles Calculation of the Superconducting Transition in MgB2 within the Anisotropic Eliashberg Formalism
采用从头算赝势密度泛函方法和完全各向异性Eliashberg方程研究了MgB 2的超导转变。我们的研究表明,各向异性Eliashberg方程,与从头计算的动量相关的电子-声子相互作用和非简谐声子频率构建,得到的平均电子-声子耦合常数λ = 0.61,转变温度Tc = 39 K,和硼同位素效应指数α B = 0.31与合理的假设mu* = 0.12。Tc,λ,和alphaB的计算值分别与运输,比热和同位素效应测量非常一致。然而,费米表面的各个部分上的电子-声子耦合λ(k,k ')的单个值从0.1变化到2.5。所观察到的Tc是电子-声子耦合中的各向异性的提高效应和相关声子模式中的非谐性的降低效应的结果。
2001-11-09 cond-mat.supr-con
Specific heat and thermal conductivity in the vortex state of the two-gap superconductor MgB_2
本文计算了Abrikosov涡旋晶格的比热系数γ_s(H)和电子热导率kappa_{es}(H)。首先,我们求解整个磁场范围内的间隙方程。我们考虑到由于杂质散射计算玻恩近似的顶点校正。函数gamma_s(H)/gamma_n从零开始增加,并且在H/ H_{c2} \sim 0.1以上变得近似线性。通过顶点修正,大大降低了对杂质散射的依赖。kappa_{es}(H)/ kappa_{en}向上的曲率随场的增加而减小,随杂质散射的增加而减小。我们还计算了声子和准粒子的散射率1/ tau_{ps}(H)和1/ tau_{es}(H)对温度的依赖关系。在低温下,tau_{pn} / tau_{ps}(H)的比率随着H趋向于H_{c2}而迅速增加到1,这产生声子热导率kappa_{ph}的迅速下降。我们的结果与双能隙超导体MgB_2的实验定性一致。
2003-03-20 cond-mat.supr-con
Strongly enhancend anisotropic upper critical field in carbon substituted MgB2: impact of Fermi surface changes
上临界场Hc 2||由扭矩测量确定的Mg(B0.94C0.06)2单晶的c(0)为85 kOe,是未取代MgB 2单晶的c(0)为31 kOe的两倍多。Hc 2的各向异性从Tc附近的约3.4(接近MgB 2中的值)增加到低温下的约4(显著低于MgB 2中的值)。相应的HC 2|| ab(0)约为330-350 kOe,可能接近C取代的最大增强。在不可逆转矩Hmax的尖峰的位置被发现转移到较低的约化场H/Hc 2相比,其位置在未取代的MgB 2,表明增加的无序。只有当无序的主要结果是使p带更脏而不影响s带时,才能将Hc 2的增强解释为无序效应。除了无序和减弱的电子-声子耦合,费米能级移动到一个区域的影响与较低的s费米速度必须考虑在分析的HC 2数据以及。
2004-04-23 cond-mat.supr-con
Anisotropic Superconductivity in Epitaxial MgB2 Films
高质量的外延MgB2薄膜制备的脉冲激光沉积与Tc = 39 K提供了机会,研究各向异性和稳健性的超导态在磁场。我们测量了薄膜在磁场至60 T范围内的面内电阻率,并估算了沿c轴取向的场的超导上临界场Hc(0)= 24 ± 3 T,而在薄膜面内的场的超导上临界场Hab(0)= 30 ± 2 T。我们发现零温度相干长度xi_c(0)= 30 A和xi_ab(0)= 37 A比计算的电子平均自由程l = 100 ± 50 A短,这使我们的薄膜处于干净的极限。从干净的限制样品,再加上相对较小的各向异性,这样大的上临界场的观察,提供了强有力的证据的可行性MgB2作为一个技术上重要的超导体。
2001-06-08 cond-mat.supr-con
Magnetic shielding in MgB2/Fe superconducting wires
在磁场方向垂直和平行于MgB 2/Fe圆线的情况下,测量了纯MgB 2芯线和掺杂纳米SiC芯线的输运临界电流(Ic)。这种掺杂强烈地改善了MgB 2中的涡旋钉扎。由于铁鞘层的存在,Ic的场依赖性得到了极大的改善。在30 K时,对于0.09和0.7T之间的场,Ic不依赖于场。在较低的温度下,Ic增加与字段,初始减少后,类似于一个“峰值效应”。随着温度的降低,这种效应扩展到更高的场:在10 K时,峰值出现在3.5T处。这种改善不仅仅是由于铁的磁屏蔽,更可能是由于铁鞘和超导体之间的相互作用。改善涡流钉扎并没有影响范围内观察到这种效果的领域。
2002-07-31 cond-mat.supr-con
Induced Kramer-Pesch-Effect in a Two Gap Superconductor: Application to MgB2
在干净的超导体中,涡核的尺寸与温度有很强的相关性,并且随着温度的降低而收缩,当T -> 0时减小到零。我们研究了这种所谓的Kramer-Pesch效应的情况下,一个单间隙超导体和两个间隙超导体使用适当的参数二硼化镁。通常,Kramer-Pesch效应在脏极限中不存在。在这里,我们表明,Kramer-Pesch效应存在于两个带隙超导体的两个频带中,即使只有一个频带是在干净的限制和另一个频带在脏的限制,适当的情况下,MgB 2。在这种情况下,在脏带中出现诱导的Kramer-Pesch效应。除了数值结果外,我们还提出了一个分析模型,用于分析涡中心附近配对势的空间变化,即使在T -> 0的限制下,也可以简单地计算涡核半径。
2005-11-21 cond-mat.supr-con
Third Harmonic Susceptibility and the Irreversibility Line of Fe/MgB2 Tapes
我们报告的Fe/MgB 2磁带的钉扎性能的交流磁化率测量装置进行的研究。特别是,三次谐波响应已被测量为高达9 T的直流磁场的函数,在不同的温度下,对于各种频率和振幅的交流场。不可逆线已被确定使用三次谐波开始与不同的球磨MgB 2粉末制成的样品的标准。谐波响应的研究使我们能够探测的性质的涡旋钉扎,并分析其对增强的不可逆性场的影响,在强烈的球磨样品。我们还研究了动态制度,通过比较实验曲线与数值模拟的非线性扩散方程的磁场的磁带中的旋涡运动。
2003-09-11 cond-mat.supr-con
Ballistic and diffusive: theory of vortices in the two-band superconductor MgB2
受MgB_2中杂质效应的最新研究结果的启发,我们提出了一个两带超导体的理论模型,其中准粒子运动的性质在一个带中是弹道的,在另一个带中是扩散的.我们应用我们的模型来计算电子结构在附近的一个孤立的涡旋。我们假设,在扩散(π)带的超导性是由在清洁(西格玛)带,如MgB2的实验证据所建议的。我们的注意力集中在两个频带的序参量,电流密度和涡核谱的空间变化。我们的研究结果表明,耦合到π带可以导致额外的束缚态的外观附近的间隙边缘的西格玛带是缺席的单带的情况下。
2005-12-06 cond-mat.supr-con
Anisotropy of superconductivity of as-grown MgB$_2$ thin films by molecular beam epitaxy
采用分子束外延(MBE)方法,在超高真空低沉积速率共蒸发条件下,在MgO(001)衬底上制备了二硼化镁(MgB $_2$)超导薄膜。采用RHEED、XRD、XPS、SEM、XRD等测试手段对薄膜的结构和物理性能进行了研究,所有的膜都表现出超导性,而不使用任何后退火工艺。最高的{ \it T}通过电阻率测量确定了样品的$_{c,onset}$为33 K,通过电阻率和磁测量评价了样品的各向异性超导性能,并讨论了样品的各向异性$_2$薄膜超导性研究
2004-04-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Orbital-dependent two-band superconductivity in MgB2
我们表明,一个两带模型与${\bf k}$依赖的超导间隙很好地描述了传输和光学电导率测量的MgB $_2$薄膜。结果还表明,双带各向异性模型一致地描述了比热跃变和热力学临界磁场$H_c$。单间隙各向异性模型被证明是不足以理解一致的光学和热力学行为。在我们的模型中,在每个带的配对对称性具有几乎唯一确定的各向异性特性;在$σ$ -带的超导能隙具有各向异性的ab-平面和间隙在$π$ -带具有一个扁长的形式表现出各向异性的c-方向。与$π$带中的各向异性相比,$σ$带中的各向异性对物理性质产生相当小的影响。
2003-09-04 cond-mat.supr-con
Superconducting properties of well-shaped MgB2 single crystal
我们报告的高品质,亚毫米尺寸的MgB 2单晶的运输和磁性能的测量具有清晰的六边形板的形状。低场磁化强度和磁滞曲线表明这些晶体的涡旋钉扎很弱。由零场电阻曲线得到的$Θ_{D}\sim 1100$ K的德拜温度表明,正常态的输运性质是由电子-声子相互作用决定的。在40 K和300 K之间的电阻率比约为5,在32 K附近的温度下,上临界场各向异性比为3 $\pm$ 0.2。
2001-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Attractive vortex interaction and the intermediate-mixed state of superconductors
超导体中的磁涡旋通常互相排斥。当涡的相互作用有一个有吸引力的尾巴,从而最低限度,导致涡团和链的几种情况下进行了讨论。装饰图像通常看起来像在I型超导体的中间状态,显示迈斯纳状态或被迈斯纳状态包围的薄片或岛屿,但正常区域充满了混合状态下II型超导体的典型Abrikosov涡旋。40年前,在纯Nb、TaN和其他材料中观察到并详细研究了这种中间混合态;去年,它可能也在MgB $_2$中观察到,在那里它被称为“一种全新的状态”,并归因于两个超导电子带的存在,一个是I型,一个是II型。讨论了MgB $_2$的复杂电子结构及其对超导电性和涡旋的影响。结果表明,对于具有单一转变温度的实际超导体MgB $_2$,两个独立的序参量具有不同的穿透深度和不同的相干长度的假设是不符合物理的.
2010-07-07 cond-mat.supr-con
Anisotropy of superconducting MgB2 as seen in electron spin resonance and magnetization data
我们在MgB_2细粉中观察到超导态和正常态的传导电子自旋共振(CESR)。在450 ~ 600 K温度范围内,泡利磁化率为chi_s=2.0 × 10 ~(-5)emu/mole。自旋弛豫速率具有反常的温度依赖性。在低于T_c的几个频率下测量的CESR表明MgB_2是一种强各向异性超导体,其上临界场H_c2在2 ~ 16 T之间。假设MgB_2为各向异性超导体,H_c ~ 2 ^{ab} / H_{c2} ^{c} \approx = 6- 9,则可很好地描述随机取向粉末样品的高场可逆磁化数据。
2001-04-28 cond-mat.supr-con
Electron diffusivities in MgB2 from point contact spectroscopy
我们证明了Andreev反射随外加磁场的变化提供了一个直接的手段比较MgB2的性质与理论的肮脏的两个带超导体,我们发现两者之间的良好协议。从这个实验中可以推断出s和p带中的电子扩散率之比。我们发现p带费米能级态密度对场的依赖性与场方向无关,而各向异性上临界场由s带各向异性扩散率决定。
2005-02-05 cond-mat.supr-con