Cascade dynamics of thermomagnetic avalanches in superconducting films with holes
研究了含非导电空穴(反点)超导薄膜中热磁雪崩的亚微秒动力学。当这样的雪崩到达一个洞时,它很快被磁通量填满,并且它的边缘经常变得不稳定,第二次雪崩成核。在这项工作中,这种级联雪崩行为的时间和空间分辨的行为,确定使用数值模拟。结果提出了不同形状的孔的膜。研究发现,尖角洞是最容易产生二次雪崩的洞,而且尖角洞容易在尖角处成核。用相同的孔图案化的Nb膜的磁光成像强烈支持的数值结果。
2016-03-30 cond-mat.supr-con
Study of Vortex Avalanches using the Bassler-Paczuski Model
我们用Bassler和Paczuski提出的简单动力学模型,对Ⅱ型超导体中涡旋雪崩产生的磁通噪声进行了模型计算。在很宽的频率范围内,我们发现磁通噪声$S_Φ(ω)$具有幂律频率依赖性,$S_Φ(ω) \sim ω^{-s}$,与$s \sim 1.4$在合理的协议与实验。此外,对于小的晶格,计算的$S_Φ(ω)$具有高频拐点,这在一些实验中可以看到,并且这是由于有限的晶格尺寸。计算和实验之间的偏差主要归因于在实验样品的测量临界电流密度和钉扎强度的不确定性。
1999-05-10 cond-mat.supr-con
Dendritic flux avalanches in superconducting films of different thickness
在低温下,超导薄膜中的临界态对于热磁枝晶雪崩是不稳定的。通过对盘状超导体的数值模拟,我们考虑了雪崩的动力学和形态如何依赖于盘的厚度。我们发现,随着磁盘变得更厚,在磁矩的跳跃所造成的雪崩变得更大,阈值磁场的出现第一雪崩增加。与此同时,树枝更直,树枝数量减少。与理论的比较表明,强的空间无序在一定程度上取消了保持在恒定温度下的衬底的稳定作用。
2013-09-25 cond-mat.supr-con
Dendritic flux avalanches in rectangular superconducting films -- numerical simulations
树枝状磁通雪崩是II型超导薄膜涡旋物质在低温下经常遇到的不稳定性。以前,线性稳定性分析表明,这样的雪崩应该是成核的磁通渗透是最深的。为了验证这一预测,我们在超导矩形上进行了数值模拟。我们发现,在低衬底温度下,第一次雪崩正好出现在中间的长边,与预测一致。在更高的衬底温度下,从理论上没有明确的预测,我们发现,第一个雪崩的位置是由随机分布的无序波动决定的。
2012-09-13 cond-mat.supr-con
Vortex avalanches in the non-centrosymmetric superconductor Li2Pt3B
研究了非中心对称超导体Li_2Pt_3B在0.1 K - 2.8 K温度范围内的涡旋动力学。从Bean临界状态的恢复磁化衰减的两个不同的对数蠕变制度已被观察到。在第一个政权,蠕变速率是非常小的,表明存在一个新的,非常有效的钉扎机制。在某一时刻,发生涡旋雪崩,其使对数蠕变速率增加约5至10倍,这取决于温度。这可能表明存在某些阻碍通量运动的屏障,并且它们可以在涡流施加的增加的压力下打开。简要讨论了基于孪晶界势垒效应的可能机制。
2008-08-18 cond-mat.supr-con
The Dendritic magnetic avalanches in carbon-free MgB$_2$ thin films with and without a deposited Au layer
从磁光学图像(MOI),枝晶磁雪崩是已知的占主导地位的薄膜的新发现的MgB $_2$。为了澄清这一现象的起源,我们详细研究了无碳的MgB $_2$薄膜的MOI和没有沉积的金层。MOI表示,碳污染不是雪崩的主要来源。MOI清楚地表明,在MgB $_2$薄膜的顶部上沉积金属金沉积物改善了其热稳定性并抑制了树枝状通量雪崩的突然出现。这与先前观察到的磁化中的磁通噪声一致。
2005-04-07 cond-mat.supr-con
Anomalous flux avalanche morphology in a a-MoGe superconducting film with a square antidot lattice - experiment and simulation
我们已经采用磁光成像可视化磁通雪崩的发生在超导薄膜的a-MoGe。样品用排列在正方形格子中的正方形反点装饰。我们观察到雪崩的异常习惯,形成树的树干是垂直于主轴线的正方形晶格,而分支形成的角度为45度。雪崩的总体特征,特别是45度方向的分支,通过数值模拟得到证实。
2011-09-12 cond-mat.supr-con
Dynamics and morphology of dendritic flux avalanches in superconducting films
我们开发了一个快速的数值计算程序,用于分析在横向磁场中的II型超导薄膜的非线性和非局域电动力学,考虑到现实的边界条件。使用这个程序,我们探讨这种薄膜的稳定性相对于树枝状磁通雪崩。计算的磁通模式是非常相似的实验MgB 2和其他超导体的磁光图像,雪崩的大小和形态随温度的变化显着。我们还发现了一个阈值磁场,这与实验和线性稳定性分析相一致。模拟预测雪崩过程中的温度上升,其中对于亚微秒时间T ~ 1.5 Tc,以及具有大的热波动的前体阶段。
2013-05-06 cond-mat.supr-con
Metal frame as local protection of superconducting films from thermomagnetic avalanches
超导薄膜中的热磁雪崩传播极快,同时形成不可预测的图案,对基于这种材料的器件的性能构成严重威胁。它示出在这里,一个正常的金属框架周围的一个选定的区域内的膜面积可以提供有效的保护,从雪崩在其传播阶段。通过对NbN薄膜在Cu和Al框架上的磁光成像实验以及数值模拟,证实了NbN薄膜的保护行为。实验上,它被发现,而传统的磁通蠕动是不受影响的框架,树枝状雪崩的部分或全部屏蔽他们。屏蔽的水平取决于金属和超导体在电阻状态下的薄层电导的比率,并且对于比1大得多的比率,屏蔽是非常有效的。
2016-01-09 cond-mat.supr-con
Active control of thermomagnetic avalanches in superconducting Nb films with tunable anisotropy
超导体中的超快磁通动力学的主动触发和操纵在Nb膜中被证明。控制量的磁通量注入从一个点沿一个正方形的样品,在2.5 K响应的热磁雪崩的成核的边缘。磁光成像被用来表明,当这样的薄膜在面内磁场的存在下冷却时,它们变得各向异性,并且雪崩的形态随着场的方向和大小而系统地改变。图像显示,雪崩的树枝晶一致地弯曲向垂直于面内场的方向。的效果增加的领域的幅度,并在1.5 kOe的触发雪崩成为淬灭在成核阶段。实验结果解释的理论模型的基础上,在超导薄膜中的热磁雪崩成核,并通过假设冻结的磁通量产生在膜的热导的面内各向异性。结果表明,向薄膜超导体施加面内磁场可以成为控制其超快通量动力学的通用外部工具。
2017-12-01 cond-mat.supr-con
First observation of flux avalanches in a-MoSi superconducting thin films
在Mo $_{84}$ Si $_{16}$非晶薄膜中观察到枝晶磁通雪崩的发生。这些事件被理解为具有热磁起源,并且涉及在有限的温度和磁场窗口内发生的磁通量突发的突然穿透。虽然直流磁力仪允许一个确定的阈值领域的热磁不稳定性的发生,磁光成像揭示了整个样品的磁通量的空间分布。进行适当的实验,典型的这一目标,雪崩被证实是这种材料的一个特性,排除了实验文物或功能相关的缺陷,在电影中的其他可接受的可能性。在本发明的观察之后,a-MoSi可以被包括在当以薄膜的形式时表现出通量雪崩的超导材料的图库中,当人们计划在应用中使用这些材料的膜时,必须仔细考虑这一特性。
2014-08-20 cond-mat.supr-con
Dendritic flux avalanches in superconducting Nb3Sn films
利用磁光成像技术对超导薄膜Nb_3Sn(临界温度17.8K,临界电流密度6 MA/cm ^2)中磁通量的穿透进行了可视化。低于8 K的雪崩状磁通渗透的形式大和分支的树枝状结构中观察到的响应增加垂直外加磁场。当生长的树枝状分支遇到薄膜中的线性缺陷时,观察到几种情况:分支可以沿着缺陷转向并传播,继续传播通过它,或者沿着充满焊剂的缺陷“隧道”并从其另一端继续生长。雪崩表现在磁化曲线中发现的许多小而随机的跳跃中。
2003-02-24 cond-mat.supr-con
Dramatic role of critical current anisotropy on flux avalanches in MgB2 films
利用磁光成像技术研究了相邻蓝宝石衬底上生长的MgB 2薄膜中磁通量的各向异性穿透。10 K以上的常规穿透更容易沿着衬底表面台阶进行,临界电流的各向异性为6%。在较低的温度下,穿透发生通过突然的树枝状雪崩,优先传播{ \em垂直}的表面步骤。这种反向各向异性的渗透模式变得戏剧性非常接近10 K,其中所有的磁通量雪崩在最强的钉扎方向传播。所观察到的行为是充分解释使用热磁模型的树枝状不稳定性。
2006-07-03 cond-mat.supr-con
Avalanche-driven fractal flux distributions in NbN superconducting films
利用磁光成像技术研究了垂直磁场中NbN超导薄膜的磁通分布。低于5.5 K的磁通量穿透的形式突然雪崩导致的树枝状结构。磁化曲线在这一制度表现出非常嘈杂的行为。稳定性在阈值温度T* 和施加的场H* 以上都恢复,其中,场增加时的H* 比下降时的H * 小。枝晶的尺寸和形貌与温度有很强的相关性,对第一次进入原始薄膜的枝晶进行分形分析表明,在较高的温度下形成的枝晶具有较大的分形维数。
2004-11-18 cond-mat.supr-con
Ray optics in flux avalanche propagation in superconducting films
本文报道了超导薄膜中枝晶磁通雪崩波动特性的实验证据。使用磁光成像的传播之间的边界裸NbN膜和由Cu层涂覆的区域的枝晶可视化,并且发现,传播折射在完全定量的协议与斯涅耳定律。对于所研究的170 nm厚的膜和0.9 mkm厚的金属层,折射率接近n=1.4。折射的起源被认为是由作为电磁冲击波传播的枝晶引起的,类似于以前考虑的正常金属的阻尼模式。这种类比是合理的大耗散过程中的雪崩提高当地的温度显着。额外的时间分辨测量的电压脉冲产生的树突段穿越电极确认的一致性,适应的物理图片。
2014-06-13 cond-mat.supr-con
Diversity of flux avalanche patterns in superconducting films
利用数值模拟研究了II型超导薄膜中热磁树枝状雪崩产生的磁通模式的形态变化。雪崩是通过在带状样品的边缘引入热点来触发的,该样品最初通过缓慢地斜升横向施加的磁场而在部分穿透的Bean临界状态下制备。模拟方案是基于一个模型占的非线性和非局域电动力学的超导体的横向几何形状。通过系统地改变代表焦耳加热、膜中的热传导和向衬底的热传递的参数,形成各种各样的雪崩图案,并且进行面积延伸、分支宽度等的定量表征。结果表明,横向热扩散抑制了分支,而大焦耳加热会产生许多分支,并且进入衬底的热量限制了面积尺寸。的形态也表现出显着的依赖于初始磁通渗透深度。
2012-12-14 cond-mat.supr-con
Size of flux jumps in superconducting films
磁光成像是用来可视化在4K的MgB2薄膜中的涡旋雪崩。雪崩范围从50到50000涡流检测。尺寸分布函数有一个明显的峰值,其位置随着外加磁场的增加而向更大的尺寸移动。假设雪崩的热起源的拟议模型很好地描述了雪崩期间的这种场依赖性以及通量密度分布的变化。该模型是基于绝热的方法,并考虑到薄超导体的非局部电动力学。预测的阈值场的热雪崩是远远小于厚的超导体,与实验一致。
2005-05-06 cond-mat.supr-con
Vortex avalanches and self organized criticality in superconducting niobium
1993年,Tang提出[1]涡旋雪崩应该在超导体中产生自组织临界态,但迄今为止还缺乏确凿的证据。在本文中,我们报告了大量的微霍尔探针数据从超导铌的涡旋动力学,其中的雪崩大小的广泛分布的缩放作为一个幂律超过20年被发现。测量相结合的磁光成像,并表明,在一个广泛变化的磁景观的标度行为并没有改变,从而确定超导涡旋的动力学是SOC现象。
2002-08-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Suppression of magnetic flux avalanches and recovery of the critical state in superconducting NbN films
超导体中的热磁不稳定性(TMI)通过磁通量雪崩破坏临界态,从而降低超导体屏蔽外部磁场的能力。在这项工作中,我们量化到什么程度的屏蔽电流受到TMI。我们恢复的临界状态,在一半的热磁不稳定的NbN薄膜通过涂覆它与一层薄薄的铜。直接实时磁光成像的结果证实了金属涂层部分的不稳定性的抑制。在所观察到的通量分布的不连续线的图案表明,只有四分之一的屏蔽电流流过整个样品,包括不稳定的未涂覆的部分,而四分之三的流动在稳定的铜涂层部分内的环路。
2012-11-16 cond-mat.supr-con
Nucleation and propagation of thermomagnetic avalanches in thin-film superconductors
第二类超导薄膜中涡旋物质--穿透材料的磁通量线--的稳定性对它们的应用至关重要。如果一些涡旋脱离钉扎中心,它们运动所耗散的能量将促进进一步的脱钉扎,并可能引发电磁击穿。本文综述了近年来有关上述热磁不稳定性的理论和实验研究结果。从初始临界状态磁通分布的线性稳定性分析开始,然后我们讨论了一个数值程序,允许分析发达国家的磁通雪崩。作为这种方法的一个例子,我们考虑薄超导盘中的超快树枝状通量雪崩。在初始阶段,对应于枝晶主干的磁通锋以100 km/s的速度移动。在后期,几乎恒定的速度导致类似于射线光学的特定传播机制。我们讨论了这一制度中观察到的超导薄膜涂覆正常条。最后,我们讨论了显着增强的各向异性的通量模式,由于特定的动力学。通过这种方式,我们证明了线性稳定性分析与数值方法相结合,为理解超导薄膜中电磁场和耗散的超快耦合非局域动力学提供了一个有效的框架。
2018-06-29 cond-mat.supr-con
Spin texture on top of vortex avalanches in Nb/Al_2O_3/Co thin film heterostructures
本文报道了Nb/Al_2O_3/Co薄膜异质结构的磁光成像、磁化、霍尔效应和磁电阻实验。磁场垂直于膜的平面施加,并引起树枝状形式的突然磁通穿透。一个磁化纹理印在Co层中与这些分支完全一致。模拟涡旋枝晶的自旋畴在磁场去除后是稳定的。此外,压印的自旋结构在室温下仍然可见。互补磁化,霍尔效应和磁阻实验中进行了类似的样品,其中电接触放置在Co层。在磁场-温度图的区域中,已知在Nb膜中发生磁通不稳定性,在磁滞中观察到不规则的跳跃,并且当作为场的函数测量时,在磁阻和霍尔电阻率数据中检测到大幅度噪声。
2016-06-30 cond-mat.supr-con
Onset of dendritic flux avalanches in superconducting films
我们报告了一个详细的比较实验数据和理论预测的树枝状磁通不稳定性,被认为是一个通用的行为II型超导薄膜。结果表明,最近发表的热磁模型[物理评论B 73,014512(2006)]给出了一个很好的定量描述的关键特征,如不稳定的开始(第一次枝晶外观)磁场,以及如何开始场取决于温度和样品尺寸。使用磁光成像对一系列不同的条形MgB2样品进行测量。通过重新分析以前发表的Nb数据也获得了很好的一致性。
2006-05-16 cond-mat.supr-con
Asymmetric Avalanches in the Condensate of a Zeeman-limited Superconductor
本文报道了无序铝超导薄膜在高塞曼场中的非平衡行为。通过一阶塞曼临界场跃迁测量了薄膜的隧穿态密度。我们发现,薄膜的薄层电阻几百欧姆表现出大雪崩般的崩溃的冷凝物上的过热分支的临界场磁滞回线。相反,转变回到超导相(即,沿着过冷分支)总是连续的。冷凝物遵循不稳定的轨迹到正常状态的事实表明,在滞后制度的序参量是不均匀的。
2014-11-04 cond-mat.supr-con
Phase Slip Avalanches in Small Superconductors
本文研究了电流流过的准一维超导沟道中的相位滑移效应,并报道了一种新的相位滑移雪崩现象。这限制了薄膜和导线中的临界电流,并驱动系统在低于体临界温度的温度下发生拓扑相变。我们描述了这样一个灾难性的相位滑移雪崩的机制,并遵循Kosterlitz和Kosterless,我们使用群重整化技术来推导出一个精确的解析表达式的临界电流作为膜的宽度和温度的函数。我们的结果与MgB超导$_2$薄膜的实验数据吻合得很好。我们所描述的现象是非常普遍的,可以用于构造超导态可以与正常态共存的新器件。
2017-10-16 cond-mat.supr-con
Interplay of dendritic avalanches and gradual flux penetration in superconducting MgB2 films
磁光成像被用来研究零场冷却的MgB2薄膜在9.6K,在一个缓慢增加的领域中的磁通穿透突然形成的大树枝状结构。同时,一个渐进的磁通渗透发生,最终覆盖的枝晶,并详细分析了这一过程的报告。我们发现一个异常高的梯度的磁通密度通过枝晶分支,和一个峰值,随着施加的磁场上升而下降。基于垂直几何形状中的非局部场电流关系的通量蠕变模拟再现了这种意想不到的行为。模拟还提供了间接的证据表明,磁通枝晶是在局部温度升高时形成的,与不稳定性的热磁机制一致
2002-12-17 cond-mat.supr-con
Self-organized criticality induced by quenched disorder: experiments on flux avalanches in NbH$_x$ films
我们提出了一个实验研究的淬火无序的影响的磁通雪崩分布的第二类超导体。在存在大量淬火无序的情况下,雪崩尺寸呈幂律分布,并显示出有限尺寸标度,正如自组织临界性(SOC)所预期的那样。此外,雪崩的形状观察到分形。在没有淬火无序的情况下,观察到雪崩的优选尺寸,并且雪崩是平滑的。这些观察结果表明,一定的最低量的障碍是必要的SOC行为。我们将这些发现与其他实验系统中SOC的出现或不出现有关,特别是沙堆。
2004-10-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Vortex microavalanches in superconducting Pb thin films
100 nm的II型超导Pb薄膜的局部磁化测量表明,磁通穿透随温度定性变化。在最低温度下的小通量跃变逐渐增大,然后在T = 0.7Tc附近消失。与其他实验的比较表明,雪崩对应于树枝状通量突起。再现的第一磁通量跳跃在一个不断减少的磁场表明,在确定雪崩的缺陷结构的作用。我们还发现了一个温度无关的最终磁化通量跳跃后,类似于沙堆的休止角。
2003-07-04 cond-mat.supr-con
The thermomagnetic instability in superconducting films with adjacent metal layer
树枝状磁通雪崩是II型超导薄膜中热磁不稳定性的一个常见结果。雪崩,潜在的有害的超导体为基础的设备,可以抑制相邻的正常金属层,即使当两个层没有热接触。在这种情况下,雪崩的抑制是由于所谓的磁制动,该磁制动由通过传播磁通量在金属层中产生的涡电流引起。本文通过分析超导体-普通金属双层膜中的电动力学和热流耦合,发展了磁制动理论。通过线性化和雪崩动力学的数值模拟求解方程。我们发现,在一个未涂覆的超导体,即使是一个统一的热磁不稳定性可以发展成一个树枝状的磁通雪崩。其机理是由电磁非局域性引起的微小非均匀性在随机位置上诱发磁通流热点。热点迅速发展成一个手指,在高速穿透到超导体,形成分支结构。磁制动减缓了雪崩,如果正常金属导电率足够高,它可以抑制树枝状结构的形成。在雪崩期间,正常金属层的制动防止温度超过超导体的转变温度。使用线性稳定性分析的不稳定阈值的分析标准。该标准被认为是定量匹配的不稳定性在模拟中得到的起始。
2013-04-19 cond-mat.supr-con
Braided Rivers and Superconducting Vortex Avalanches
当磁涡旋被迫进出超导体时,它们会间歇性地流过优先通道。我们使用细胞模型研究这种行为,并发现涡流可以使辫状河惊人的相似,航空照片的辫状河,如雅鲁藏布江。通过发展一种适合于描述自仿射(多重)分形的分析技术,将模型中的辫状涡旋河流与辫状河流的标度特性进行了比较。我们认为,雪崩动力学导致编织在这两种情况下。
1999-09-07 adap-org cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Vortex avalanches and magnetic flux fragmentation in superconductors
我们报告的数值模拟结果的非等温枝晶磁通渗透在II型超导体。我们提出了一个通用的机制,动态分支的一个局部热脉冲触发的通量流/正常状态的传播热点。当磁通热点从不均匀性或磁化电流消失或改变方向的边界反射时,发生分支。然后,热点经历了一系列连续的分裂,从而产生一个耗散的树枝状型通量结构。这种动态状态最终冷却下来,变成一种冻结的磁化电流的多相模式。
2001-06-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Vortex-vortex interaction in thin superconducting films
回顾了超导薄膜中涡旋的性质。本文用一个简单的表达式来近似无限薄膜中两个Pearl涡之间的相互作用。给出了一个涡旋与一个规则的实涡旋或虚涡旋格子的相互作用。计算了涡格中的一个涡在周围的涡被刚性钉扎或自由时所感受到的两个弹性常数。这些伦敦的结果的修正有限尺寸的真实的电影。在有限膜中,两个涡之间的相互作用力不是中心力,而是取决于两个涡的位置,而不仅仅是它们的距离。在薄膜边缘处,相互作用能为零,相互作用力达到峰值。即使远离边缘,涡的相互作用也大大偏离珀尔结果,并且总是小于珀尔结果。
2009-04-08 cond-mat.supr-con
Complete Suppression of Thermomagnetic Instabilities in Nb Superconducting Films by Combined Metallic Layers and Ion Irradiation
Universidade Federal de São Carlos(圣卡洛斯联邦大学);Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais(国家同步辐射光实验室,国家能源与材料研究中心);Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul(南里奥格兰德联邦大学物理研究所);Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo(圣保罗联邦教育、科学与技术学院)
本研究通过金属覆盖层与Ar离子辐照结合的方法,实现了Nb超导薄膜热磁不稳定性的完全抑制,为薄膜超导技术稳定Nb薄膜提供了实用方案。
2026-08-17 cond-mat.supr-con
A Simple Model of Superconducting Vortex Avalanches
我们引入一个简单的超导涡旋晶格模型,通过一个随机钉扎势的排斥相互作用驱动。该模型描述了伦敦长度λ或更大尺度下的行为。它自组织到一个临界状态,其特征在于一个恒定的通量密度梯度,在那里的活动发生在雪崩跨越所有长度尺度的系统大小。我们确定的标度关系,以及四个通用的临界指数雪崩时刻和持续时间:τ = 1.63 +/- 0.02,D = 2.7 +/- 0.1,z = 1.5 +/- 0.1,和τ_t = 2.13 +/- 0.14,在边界处驱动的系统。
1998-07-22 adap-org cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Oscillatory regimes of the thermomagnetic instability in superconducting films
本文从理论上研究了超导薄膜对热磁雪崩振荡先驱模的稳定性。的起始阈值的结果表明,以前的治疗非振荡模式预测更高的阈值。因此,在薄膜超导体中,振荡模式更容易引起热磁击穿。这解释了实验事实,即即使在很小的斜坡率的施加磁场的薄膜超导体的磁通雪崩可以发生。闭合表达式的阈值磁场和温度,以及振荡频率,推导出不同制度的振荡热磁不稳定性。
2016-03-30 cond-mat.supr-con
Avalanches and Self-Organized Criticality in Superconductors
我们回顾了使用超导体作为一个游乐场的实验研究前粗糙化和雪崩。使用磁光技术,在样品中的涡旋密度的空间分布监测作为时间的函数。对应于涡流景观的粗糙度和增长指数的确定和比较的指数,表征雪崩的框架内的自组织临界性。对于热磁不稳定性出现的情况下,分析的非线性和非本地模型进行了讨论,这是一致的,非常详细的实验结果。在各向异性衬底上,各向异性使雪崩规则化。
2005-10-19 cond-mat.stat-mech 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
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
Strong vortex-antivortex fluctuations in the type II superconducting film
本文考虑了在低于Tc的宽温度区间内,II型超导薄膜中的小尺寸涡旋-反涡旋对的增殖。计算了相应的自由能贡献。结果表明,这些波动的主要贡献的热容量的膜在低温和附近的过渡。
2004-04-20 cond-mat.supr-con
Thermomagnetic instabilities in Nb films deposited on glass substrates
在这项工作中,我们提供了一个系统的研究磁场的渗透过程和雪崩形成在不同厚度的铌膜沉积在玻璃基板上。该研究是通过使用磁光成像的磁通量的直接可视化来进行的。实验数据进行了比较与理论预测的手指或树枝状磁通雪崩的形式在薄膜的热磁不稳定性的发展。阈值磁场的温度和厚度的依赖关系,在该超导体首先变得不稳定,以及对应于该字段的磁通穿透深度的分析允许评估的热和超导参数的研究薄膜,如传热系数跨膜-衬底边界,热导率,临界电流密度。
2022-07-26 cond-mat.supr-con
A Vortex Avalanche Model for Pulsar Glitches
Faculty of Engineering and Natural Sciences, Sabancı University(萨贝里大学工程与自然科学学院);School of Arts and Sciences, Qingdao Binhai University(青岛滨海学院文理学院)
提出二维涡旋雪崩模型,通过陷阱与自由通道解释脉冲星自转突变,定性匹配年轻脉冲星参数及幅度双峰分布。
2026-10-06 astro-ph.HE cond-mat.other cond-mat.supr-con
Dendritic flux avalanches and nonlocal electrodynamics in thin superconducting films
我们提出了耦合的非线性麦克斯韦方程和热扩散方程描述非等温的树枝状磁通穿透超导薄膜的数值和分析研究。我们发现,自发分支的传播磁通细丝发生由于非局部磁通量扩散和磁通量运动和焦耳热产生之间的正反馈。分支触发的热磁边缘不稳定性,导致分层的临界状态。磁微雪崩的分布取决于缺陷的空间分布。我们的结果是在良好的协议与实验上进行Nb膜。
2004-07-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Elastic Properties of the Vortex Lattice for a Superconducting Film of Finite Thickness
本文研究了有限厚度超导薄膜涡旋晶格的弹性性质。我们推导出压缩模量的解析表达式。剪切模量的数值计算使用珍珠相互作用潜力,有效的限制非常薄膜,和一个潜在的膜的任意厚度。剪切模量进行了比较研究。
2000-02-22 cond-mat.supr-con
Vortex Dynamics in Amorphous MoSi Superconducting Thin Films
在过去的几十年里,超导体中的涡旋动力学受到了基础研究者和应用研究者的极大关注。由于它在II型超导体的能量弛豫过程中的关键作用,涡旋动力学被认为是新兴超导器件的关键因素,但辐照对涡旋动力学的影响仍然不清楚。在外加磁场和辐照下的电输运测量的支持下,研究了非晶MoSi(a-MoSi)超导薄膜中涡旋动力学的光子效应。由Larkin Ovchinnikov模型导出的依赖于磁场的临界涡旋速度v* 不受辐照的显著影响。然而,涡旋脱钉被发现是由光子引起的势垒的减少,这减轻了膜的不均匀性对超导电性的a-MoSi薄膜的不利影响增强。深入了解MoSi薄膜在外界激励作用下的涡旋动力学特性,对于进一步开展这一领域的基础研究和优化未来的超导器件都具有重要意义。
2021-09-17 cond-mat.supr-con
Vortex dynamics and states of artificially layered superconducting films with correlated defects
本文测量了多层a-TaGe/Ge薄膜混合相的线性电阻和$IV$特性。三种薄膜与不同的层间耦合和相关的缺陷取向的角度$\approx 25$从膜法线进行了研究。实验数据进行了分析内涡旋玻璃模型和二阶相变从一个电阻性的涡旋液体钉扎玻璃相。已经确定了各种涡相,包括从三维到二维行为的变化取决于各向异性。仔细分析玻璃相中的$IV$ -特征揭示了玻璃指数$μ$的独特的$T$和$H$ -依赖性。在玻色玻璃相的涡动力学不遵循预测的行为的激励涡扭结或循环。
2002-04-16 cond-mat.supr-con
Simple Vortex States in Films of Type-I Ginzburg-Landau Superconductor
在垂直磁场中,足够薄的I型超导体薄膜呈现三角形涡旋晶格,而厚的薄膜则呈现中间态。为了阐明这两个制度之间发生了什么,精确的数值计算已经在Ginzburg-Landau理论在$κ=0.5$和0.25的各种涡旋晶格结构与一个通量量子每单元格。在平均感应和膜厚度的空间中的相图包括窄楔形,其中正方形晶格是稳定的,由三角形晶格在较薄的膜/较低的场的稳定域包围,并且在另一侧,具有连续变化的纵横比的矩形晶格。涡旋晶格在正方形晶格相内和接近正方形晶格相处具有非常小的剪切模量。
2010-03-02 cond-mat.supr-con
Possible Evidence for A Slush Vortex Phase in the Vicinity of Vortex Glass Transition in YBa$_{2}$Cu$_3$O$_{7-δ}$ Thin Films
测量了$_2$、$_3$、OPDMATHABMP薄膜在不同热退火或场退火条件下的电流-电压$I-V$曲线。虽然所有的数据可以很好地描述的涡旋玻璃理论,它被发现,在一个小区域内的涡玻璃转变是历史依赖的耗散:在升温或场的增加过程中的耗散大于在冷却或场的减少过程。我们把这种依赖于历史的耗散归因于雪泥涡相的可能存在。
2001-01-12 cond-mat.supr-con
Vortex lattice symmetry break in nanostructured Nb thin films
采用聚焦电子束诱导沉积(FEBID)技术制备了具有铁磁性的Nb薄膜,并在薄膜表面形成了Co条纹。这些基本上修改了非图案化膜的超导性质,为涡旋运动提供了一个类似洗衣板的钉扎电位景观。在B<0.1T的小磁场下,通过磁输运测量研究了涡旋晶格匹配效应。特别是对于垂直于Co条纹的涡旋运动,已经观察到薄膜电阻率R(B)的场依赖性的特殊性。推导出的场值对应于与钉扎结构周期匹配的涡旋晶格参数,而没有观察到与条纹宽度匹配的场,正如以前报道的那样[D. Jaque等人,应用物理信函81,2851(2002)],用于在Ni的周期性分布的亚微米线上生长的Nb膜。
2011-01-31 cond-mat.supr-con
Ginzburg-Landau Vortex Lattice in Superconductor Films of Finite Thickness
本文求解了在垂直磁场中任意厚度超导薄膜中理想周期涡旋晶格的Ginzburg-Landau方程。在所施加的磁场、Ginzburg Landau参数kappa和膜厚度的整个范围内获得序参量、电流密度、磁矩和膜内外的三维磁场。超导序参量在表面附近变化很小(约为0.01),薄膜表面的能量很小。薄膜中三角形涡旋晶格的剪切模量c66与在大kappa下所取的体C66一致。在kappa < 0.707的I型超导薄膜中,c66在低场下为正,在高场下为负。
2004-12-16 cond-mat.supr-con
Analysis of low-field isotropic vortex glass containing vortex groups in YBCO thin films visualized by scanning SQUID microscopy
用超导量子干涉仪扫描显微镜观察了脉冲激光沉积YBCO薄膜中的类玻璃涡旋分布,并分析了在明显小于地球磁场的磁场中冷却后的有序性。自相关计算表明,这种分布的弱短程位置顺序,而德劳内三角剖分显示出一个几乎完全缺乏的取向顺序。这些旋涡的分布最终被表征为各向同性的旋涡玻璃。在阈值磁场以上观察到统计上不太可能发生的异常紧密间隔的涡流组。这些群体的起源进行了讨论,但需要进一步调查。
2018-07-18 cond-mat.supr-con
Study of vortex dynamics in an a-MoGe thin film using low-frequency two-coil mutual inductance measurements
我们提取的涡旋晶格参数使用低频双线圈互感测量在20 nm厚的超导a-MoGe薄膜。我们适合的温度依赖性的交流渗透深度在混合状态下使用的模型开发的科菲和克莱姆和演示的程序提取涡晶格参数,如钉扎常数,涡晶格阻力系数,钉扎势垒。我们发现,提取的参数遵循预期的磁场变化的弱钉扎的二维涡旋晶格。
2022-11-08 cond-mat.supr-con
Comment on "Microwave vortex dissipation of superconducting Nd-Ce-Cu-O epitaxial films in high magnetic fields"
虽然Yeh等人[Phys.Rev.B48,9861(1993)]对超导薄膜的电动力学处理表面上具有“薄膜极限”的应用,但他们的工作表明采用了块状电动力学而不是薄膜电动力学,并且因此获得了表面上违反热力学热力学第一定律和与电阻率无关的表面电阻。其他理论和实验的困难简要说明。
2000-07-10 cond-mat.supr-con
Infrared Vortex-State Electrodynamics in Type-II Superconducting Thin Films
用红外光谱研究了s波超导体的涡旋态电动力学。在垂直于薄膜表面的磁场中测量了NbTiN和NbN超导薄膜的远红外透射和反射光谱,并提取了薄膜的电导率。数据显示超导信号明显减少。我们把涡旋态看作是BCS超导体中正常核的二分量有效介质。Maxwell-Garnett理论很好地解释了这些光谱特征。我们的分析支持磁场诱导的对破坏的影响,在超导组件的涡核外的存在。
2013-04-03 cond-mat.supr-con
Study of Vortex Dynamics and Phase Transitions in Superconducting Thin Films
在我的博士论文中报告的工作是使用扫描隧道光谱、低频交流磁化率测量和互补输运测量对II型超导体薄膜中的涡旋动力学和相变进行实验研究。第一章和第二章介绍了超导性的基础知识和论文中使用的方法。第三章讨论了周期钉扎中心对NbN薄膜中涡旋晶格的几何形状和动力学性质的影响。对涡旋Mott-like态到涡旋Metal态的动力学转变进行了对比研究。第四章研究了强无序对NbN薄膜中涡旋晶格的影响。在这里,我们表明磁场诱导的粒度引起的赝能隙相,这是用来解释超导体到绝缘体的转变,在更强的无序。第五章研究了a-MoGe薄膜的二维涡旋晶格熔化。我们讨论了六角涡旋流体相和BKTHNY两步熔化在这种情况下的观察。还描述了样品厚度对这些相的影响。第六章研究了弱钉扎a-MoGe薄膜中涡旋量子涨落的可能性。钉扎对这种波动和量子热交叉的可能性的影响也进行了探讨。
2020-12-01 cond-mat.supr-con
Vortex in superconducting thin-film strips of arbitrary width
本研究针对任意宽度超导薄膜条带中的涡旋问题,揭示了其磁力线分布与无限薄膜的差异,明确了条带内涡旋磁通量小于磁通量子、窄条带中通量抑制显著及涡旋能量与条宽和位置相关的规律。
2023-10-03 cond-mat.supr-con