Interaction of Skyrmions and Pearl Vortices in Superconductor-Chiral Ferromagnet Heterostructures
我们研究了一种在手征铁磁体内部含有磁性Skyrmions（Sk）的混合异质结构，手征铁磁体通过绝缘势垒与薄超导膜连接。势垒阻止超导体和手性磁体之间的电子输运，使得耦合只能通过这些材料产生的磁场发生。我们发现珍珠涡旋（PV）在Skyrmion半径内自发产生，而反珍珠涡旋（\(\overline{\mathrm{PV}}\)）补偿珍珠涡旋的磁矩在Sk半径外产生，形成一个能量稳定的拓扑混合结构.最后，我们分析了skyrmion和vortex晶格的相互作用以及它们之间的相互反馈。特别是，我们认为，的skyrmions的大小将受到很大的影响的涡旋的存在提供了另一个前景操纵skyrmionic大小接近超导体。
2019-03-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Effect of Pearl Vortices on the Shape and Position of Néel-Type Skyrmions in Superconductor-Chiral Ferromagnet Heterostructures
本综述基于解析与数值方法，研究了超导体-手性铁磁体异质结构中超导涡旋对 Néel 型斯格明子形状与位置的影响，预测了半径增大、手性改变及形状改变等效应，并讨论了相关实验。
2025-07-15 cond-mat.supr-con
Finite-size effect of critical penetration of Pearl vortices in narrow superconducting flat rings
我们重新讨论了在磁场中冷却的超导扁窄环中珍珠涡旋的临界穿透。扫描超导量子干涉装置显微镜测量显示如何磁场穿透和涡旋被困在由非晶钼锗薄膜制成的平环。计算每个图像的被捕获的涡旋的数量，我们发现，当施加的场$H$低于阈值场$H_{\rm{p}}$时，涡旋完全被排除在圆环之外：高于该场，涡旋随场线性增加。所得到的$H_{\rm{p}}$值依赖于环宽$w_{\rm{ring}}$，并遵循$μ_0H_{\rm{p}} = (1.9 \pm 0.1) Φ_0/w_{\rm{ring}}^2$与超导通量量子$Φ_0$的关系。这种关系提供了一个洞察的净电流在环形区域中循环的效果，也导致了一个精确的控制，以捕获或消除扁平环中的涡流。
2019-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic imaging of Pearl vortices
我们用扫描SQUID磁强计对超薄[Ba $_{0.9}$ Nd $_{0.1}$ CuO $_{2+x}$ ] $_m$ /[CaCuO $_2$ ] $_n$（CBCO）高温样品中的涡旋进行了成像，样品中具有少至三个超导体CuO $_2$平面。这些样品中的珍珠长度（$Λ= 2λ_{L}^2/d$，$λ_{L}$为伦敦穿透深度，$d$为超导膜厚度）与局部磁化率测量结果吻合，最长可达1 mm。从珍珠长度推断的面内渗透深度$λ_{ab}$比许多具有可比临界温度的散装铜酸盐长。我们推测的原因，长的渗透深度，并利用这些超导体的独特性质的基础实验的可能性。
2004-02-27 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
Pearl-Vortex Tunneling in Magic-Angle Twisted Graphene
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）
研究揭示了在魔法角度扭曲石墨中，涡流在不同温度下通过能量障碍的量子隧穿行为及相变特性。
2026-01-29 cond-mat.supr-con
Dissipation of moving vortices in thin films
在随时间变化的伦敦描述中考虑了超导薄膜中的运动涡旋。对于两个一起运动的涡，由于堆芯外法向激励引起的耗散在分离矢量$\bm a$平行于速度且等于$a_m \approx 2.2\, Λ$时有一个最小值，其中$Λ$是Pearl长度。最小熵产生表明，运动的旋涡应具有沿速度形成周期为$a_m$量级的链的趋势。
2021-11-02 cond-mat.supr-con
Imaging pinning and expulsion of individual superconducting vortices in amorphous MoSi thin films
我们利用扫描纳米尺度超导量子干涉仪（SQUID）对非晶超导MoSi薄膜中的单个涡旋进行了成像。在4.2 K时，涡旋和迈斯纳屏蔽产生的磁场的空间分辨测量结果满足薄膜中涡旋的Pearl模型和Pearl长度和体穿透深度的屈服值。磁通钉扎观察和量化通过测量驱动的涡流运动所施加的电流和热激活。钉扎的效果也观察到在亚稳的涡旋配置，形成所施加的磁场减少和磁通量被驱逐出的膜。了解和控制非晶薄膜中的涡旋动力学对于优化超导纳米线单光子探测器（SNSPD）等器件至关重要，其中最有效的是由MoSi、WSi和MoGe制成。
2019-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of two species of vortices in the anisotropic spin-triplet superconductor $Sr_2 Ru O_4$
用扫描显微SQUID力显微镜研究了层状自旋三重态超导体Sr $\_{2}$ RuO $\_{4}$单晶中磁通量结构。当外加场沿超导体面内方向倾斜时，出现涡旋链。涡旋链沿着所施加的磁场的面内分量的方向排列。通过交叉Abrikosov涡的平面内涡的装饰观察：两个涡的方向是明显的同时，一个沿层和其他垂直于层。交叉涡优先出现在面内涡上。
2006-10-20 cond-mat.supr-con
Field dependence of the zero energy density of states around vortices in an anisotropic gap superconductor
从理论上证明了混合态的索末菲系数$γ(B)$包含了超导体能隙拓扑的有用信息。利用微观准经典理论，我们精确地计算了$γ(B)$对磁感应强度$B$的影响。{ $γ(\propto B)$ }中相对于$B_{\rm c2}$的线性部分及其在低场中的斜率忠实地对应于能隙各向异性，从而可以区分节能隙和各向异性全能隙，并估计能隙各向异性的大小。
2004-03-23 cond-mat.supr-con
Moving vortices in anisotropic superconductors
本文在含时London方法的框架下研究了各向异性超导体中运动涡旋的磁场。据发现，在相对于核心大小的距离大，字段可能会改变的迹象，暗示一个非平凡的intervortex相互作用，这取决于晶体的各向异性和运动的速度和方向。这些效应是由运动的涡旋磁结构引起的电场和相应的法向电流引起的。我们发现，与静态旋涡场的指数衰减不同，磁场的运动相关部分在大距离处衰减为$1/r^3$。由涡旋运动引起的电场以$1/r^2$的形式减小。
2021-07-23 cond-mat.supr-con
Interaction of a Neel-type skyrmion and a superconducting vortex
超导-铁磁异质结中的涡旋和skyrmions是超导与磁性相互作用的新领域。本文研究了薄异质结中Neel型Skyrmion和Pearl涡旋在杂散场作用下的相互作用。令人惊讶的是，我们发现，它可以是积极有利的珍珠涡位于从尼尔型skyrmion中心的一些非零距离。发现涡旋-反涡旋对的存在会导致Skyrmion半径的增加。我们的理论预言，在某些条件下，在尼尔型skyrmion的存在下，一个自发产生的涡反涡对是可能的。
2021-05-18 cond-mat.supr-con
Observation of Vortex Coalescence, Vortex Chains and Crossing Vortices in the Anisotropic Spin-Triplet Superconductor $Sr_2 Ru O_4$
用扫描$μ$ SQUID力显微镜研究了层状自旋三重态超导体Sr $\_{2}$ RuO $\_{4}$单晶中的磁通结构。获取解理晶体的$\vec{a}\vec{b}$面上方的磁通量配置的图像，主要是在场冷却样品之后。对于低施加的磁场，观察到单独的涡旋，每个涡旋携带单个量子的通量。在1高斯以上，发现了涡旋的合并。聚结涡流可以指示手性序参量的域的存在。当外加磁场从$\vec{c}$轴倾斜时，我们观察到从涡旋域到涡旋链的逐渐过渡。外加磁场的面内分量使涡旋畴沿磁场方向排列，从而将它们转变为涡旋链，这种行为和链间距离的变化与各向异性3D超导体的Ginzburg Landau理论定性一致。Sr $\_{2}$ RuO $\_{4}$（$γ$ =20）的有效质量各向异性是三维超导体中最高的。当外加场接近于平面时，涡旋在晶体层之间形成磁通通道。残留的Abrikosov涡钉扎优先在这些渠道。因此，平面内的涡装饰交叉Abrikosov涡：两个涡的方向是明显的同时，一个沿层和其他垂直于层。
2006-10-20 cond-mat.supr-con
Anisotropic superconductivity and elongated vortices with unusual bound states in quasi-one-dimensional nickel-bismuth compounds
本文报道了分子束外延生长的镍铋薄膜的低温扫描隧道显微镜和光谱研究。高度各向异性和双重对称的超导间隙揭示在两个不同的复合材料，富铋NiBi 3和近等摩尔NixBi，都共享准一维晶体结构。我们进一步揭示了轴向伸长的旋涡在这两个阶段，但Caroli-de Gennes-Matricon状态仅在涡核的NiBi 3。有趣的是，尽管局域束缚态在椭圆涡旋短轴上离涡旋中心约10 nm处能量分裂，但在长轴上没有发现分裂。我们将这种拉长的涡旋和异常的涡旋行为归因于双重超导能隙和费米速度的综合作用。这一发现提供了对准一维超导体中电子配对和涡旋物质的全面理解
2018-04-26 cond-mat.supr-con
Anisotropic Superconducting Gap and Elongated Vortices with Caroli-De-Gennes-Matricon States in the New Superconductor Ta4Pd3Te16
超导态是由大量的库珀对凝聚而成的。正常态的电子性质对超导态有很大的影响。对于通常的II型超导体，涡旋是具有圆形横截面的圆柱状。对于许多二维超导体，如铜氧化物、2 H-NbSe $_2$等，尽管存在面内各向异性，但涡流通常具有圆形形状。本文报道了一种新发现的超导体Ta $_4$ Pd $_3$ Te $_{16}$的扫描隧道显微镜/光谱测量结果。$_2$在$_4$ $_3$ $_{16}$中的链状导电沟道使得面内费米速度具有明显的各向异性。我们认为在这个多带系统中至少存在一个各向异性的超导能隙，它具有能隙极小值或可能的节点。此外，观察到伸长的涡旋，各向异性为$ξ_{\parallel b}/ξ_{\perp b}\approx 2.5$。在涡核内也观察到清晰的Caroli-de-Gennes-Matricon态。我们的研究结果将为新超导体Ta $_4$ Pd $_3$ Te $_{16}$中的拉长涡旋和超导机制的研究奠定基础。
2014-12-12 cond-mat.supr-con
Josephson junction between anisotropic superconductors
导出了具有任意错位各向异性堤的约瑟夫森结的sin-Gordon方程。作为应用，考虑了类YBCO材料孪晶面上的Josephson涡旋问题。它示出，对于任意取向的这些旋涡相对于晶体轴的银行，交界处应经历的机械扭矩进行评估。这个扭矩和它的角度依赖性，原则上，可以在小的领域进行测量，因为磁通量渗透到孪生晶体开始与约瑟夫森涡旋在孪晶面的成核。
1999-06-22 cond-mat.supr-con
Anisotropic vortices on superconducting Nb(110)
本文研究了在外加磁场中第二类超导体Nb（110）的电子性质。扫描隧道谱揭示了一种复杂的涡旋形状，当能量从超导能隙边缘降低到费米能级时，涡旋形状从圆形经咖啡豆形发展到椭圆形。这种各向异性可以追溯到局部态密度的Caroli-de-Gennes-Matricon状态，表现出方向依赖的分裂。氧化Nb（110）表面触发从清洁极限到脏极限的转变，淬灭涡旋束缚态，并导致涡旋的各向同性外观。密度泛函理论表明，Nb（110）费米面在Γ点附近呈体育场状。Bogoliubov-de-Gennes理论使用这些费米轮廓的计算一致地再现了实验结果。
2020-07-20 cond-mat.supr-con
Tuning critical field, critical current, and diode effect of narrow thin-film superconductors through engineering inhomogeneous Pearl length
本文通过理论计算证明，在窄薄膜超导体中工程化设计非均匀Pearl长度分布，可在不减小带宽的前提下提高临界场和临界电流，并实现超导二极管效应。
2023-05-17 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Lorentz force on superconducting vortices near line defects
本研究针对第二类超导体中线缺陷附近的涡旋洛伦兹力问题，结合解析与快速傅里叶变换数值模拟方法，揭示了线缺陷对涡旋受力的增强规律，为缺陷工程超导体的涡旋动力学研究提供了方法支撑。
2025-05-20 cond-mat.supr-con
Tuning current flow in superconducting thin film strips by control wires. Applications to single photon detectors and diodes
Old Dominion University（老道明大学）
通过控制线调节超导条带中超流密度分布，缓解边缘电流拥挤，用于开发更宽的单光子探测器和超导二极管
2026-04-30 cond-mat.supr-con
Observation of vortex coalescence in the anisotropic spin-triplet superconductor Sr$_{2}$RuO$_{4}$
我们提出了直接成像的磁通量结构的各向异性，自旋三重态超导体Sr $_{2}$ RuO $_{4}$使用扫描$μ$ SQUID显微镜。在低磁场下观察到单个量子化涡旋。合并涡形成通量域显示在中间领域。根据我们的观察，我们建议，一种机制，内在的材料稳定的磁通域对排斥涡涡相互作用。拓扑缺陷，如畴壁可以提供这一点，这意味着非传统的手征超导性的证据。
2004-06-08 cond-mat.supr-con
Deformation of a Néel-type Skyrmion in a Weak Inhomogeneous Magnetic Field: Magnetization Ansatz and Interaction with a Pearl Vortex
提出非对称磁化 Ansatz 和两阶段自由能最小化方法，研究弱非均匀场中 Néel 型斯格明子的形变及其与 Pearl 涡旋的相互作用，并用微磁模拟验证相图。
2024-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Thickness Dependence of the Vortex Pearl Length in Few-Layer NbSe2
本研究利用扫描SQUID-on-tip显微技术测量了少层NbSe2的涡旋Pearl长度，发现N=3至6层时该长度反常偏离预期值并保持恒定，揭示了薄膜边缘层与体内部超导序之间的竞争关系。
2025-03-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Depinning and dynamic phases in driven three-dimensional vortex lattices in anisotropic superconductors
我们使用三维分子动力学模拟的磁相互作用的饼状涡的研究在高度各向异性材料，如BSCCO的涡旋晶格的动态相。我们的模型处理的磁相互作用的煎饼完全，与长程对数相互作用内和平面之间。在低驱动时，饼状涡解耦，并显示二维塑性流动。随着驱动电流的增加，涡旋晶格重新耦合和重新排序，最终在高驱动下形成重新耦合的晶体状状态。我们构建了一个相图作为层间耦合的函数，并显示了再耦合过渡和单层重排过渡之间的关系。
2000-02-04 cond-mat.supr-con
Pancake vortices
我描述的磁场和电流密度分布所产生的二维（2D）饼状涡流在无限，半无限，和有限厚度的约瑟夫森解耦超导层堆栈。这种涡旋阵列已被用来模拟高度各向异性层状铜氧化物高温超导体的磁结构。我展示了如何煎饼涡之间的电磁力可以计算，我简要地讨论了层间约瑟夫森耦合的影响。
2004-11-02 cond-mat.supr-con
Imaging anisotropic vortex dynamics in FeSe
FeSe中的强涡旋钉扎可能对技术应用有用，并且可以为超导性和向列性的共存提供线索。为了表征单个孤立涡旋的钉扎，我们同时施加局部磁场并利用扫描SQUID磁化率成像涡旋运动。我们发现，钉扎是高度各向异性的：容易沿方向移动的涡旋是平行的方向的孪晶畴壁和钉强烈的垂直方向。这些结果是一致的情况下，其中各向异性所产生的涡旋钉扎畴壁和量化的动态个别涡旋钉扎FeSe。
2019-03-27 cond-mat.supr-con
Anisotropic Caging of Interstitial Vortices in Superconductors with a Square Array of Rectangular Antidots
我们研究了具有矩形亚微米孔（“反点”）的正方形阵列的超导薄膜中涡旋钉扎的各向异性。反量子点的大小是这样选择的，即它对应于饱和数n_s=1，即每个反量子点可以捕获最多一个通量量子。因此，当磁场超过第一匹配场时出现的填隙涡旋被来自饱和反点的排斥力“笼住”在填隙位置处。当平行于反点的长边测量时，我们观察到比沿着反点的短边测量的Ic（H）更高的整体临界电流Ic（H）。尽管空反点对涡旋施加的钉扎力是各向同性的，但我们的I_c（H）数据表明，间隙涡旋所经历的并由饱和反点阵列提供的束缚力是强烈各向异性的。
2003-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Attraction between pancakes vortices in the crossing lattices of layered superconductors
研究了倾斜磁场中各向异性层状超导体中涡旋间的相互作用。在这种情况下，出现了Abrikosov涡（AV）和Josephson涡（JVs）的交叉晶格。形成AV的煎饼涡（PV）和JV之间的相互作用产生AV线的变形。它表明，在这种变形的结果诱导AV之间的长距离吸引。这一现象是形成密集涡链的原因。在弱垂直磁场下，涡旋结构为涡旋链相，而在较高磁场下，出现了更为复杂的涡旋链-涡旋晶格混合相。
2001-10-23 cond-mat.supr-con
Star-shaped Local Density of States around Vortices in a Type II Superconductor
在准经典Eilenberger框架下分析了第二类超导体中涡旋的电子结构。扫描隧道显微镜实验观察到的NbSe $_2$的局部态密度的六倍“星”形的可能起源，检查在光的三个效果;各向异性配对，涡旋晶格，和各向异性态密度在费米面。这颗恒星分裂平行射线的突出特点很好地解释了各向异性的$s$波配对。这揭示了与涡旋核相关的丰富的内部电子结构。
1996-06-21 cond-mat.supr-con 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
NMR properties of the polar phase of superfluid He-3 in anisotropic aerogel under rotation
超流$^3$ He的极性相在“向列有序”致密气凝胶中是稳定的。一个装有极性超流体的旋转容器可以被单量子涡旋阵列或半量子涡旋阵列填充。结果表明，在足够强的磁场倾斜到气凝胶股线的平均方向的半量子涡旋阵列中产生的序参量的自旋部分的不均匀分布导致在相对于拉莫尔频率在负方向上移动的NMR信号中出现卫星。在单量子涡旋阵列的情况下，卫星是不存在的，这使得可以区分这两种配置。密度较低的各向异性气凝胶中的极性状态在较低温度下转变为轴极性状态。在极相中产生的半量子涡旋阵列在向轴极态的转变下保持其结构。的涡旋卫星NMR频率的温度依赖性被发现是慢的转变温度以下的轴极状态。
2016-03-25 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Collective Oscillations in Superconducting Thin Films in the Presence of Vortices
等离子体波在夹在两个半无限非导电边界介质之间的各向异性超导膜中传播。沿着c轴，垂直于膜表面，施加外部磁场。我们展示了如何涡，已知的原因耗散和改变的穿透深度，影响传播模式。我们得到了这种模式的复波数，并以YBCO在4 K为例，确定了一个区域，涡的贡献是占主导地位的耗散是小的。
1997-05-09 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
Anisotropic Vortices in High-Temperature Superconductors and the Onset of Vortex-like Excitations above the Critical Temperature
最近我们发现，对于层状高温超导材料，在零外磁场中，具有各向异性涡旋的三维超导态是稳定的。在温度$T_{c}^{v}$存在从正常相到涡旋超导态的一级相变。一级相变表现出过热和过冷效应。因此，超导相在正常相中的成核可以在高于转变温度$T_{c}^{v}$的温度下发生。然后，在我们的理论中，在转变温度$T_{c}^{v}$以上出现涡状激发。我们的理论可以解释在LSCO、YBCO和其它高温材料中，在相变温度$T_{c}^{v}$以上，能斯特信号中出现的涡旋状激发和其它一些实验证据。在高温材料中，在相变温度$T_{c}^{v}$以上和以下的类涡激连续演化。这个事实可以用我们的理论来解释。
2021-08-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anisotropic transport of Josephson vortices in atomic-layer superconductors on vicinal surfaces
National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）；Hokkaido University（北海道大学）；National Institute of Science Education and Research（国家科学教育与研究机构）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴哈国家研究所）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）
该研究针对邻晶面原子层超导体Si(111)-($\sqrt{7}\times\sqrt{3}$)-In，观测到约瑟夫森涡旋的各向异性输运，揭示其在不同温度磁场下的输运机制，构建了$B$-$T$相图。
2026-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Predicted field-dependent increase of critical currents in asymmetric superconducting nanocircuits
宽度$W$远大于Ginzburg-Landau相干长度$ξ$但远小于Pearl长度$Λ= 2 λ^2/d$的薄超导带的临界电流在带是直的且边缘无缺陷时最大。当一个垂直的磁场被施加到一个长的直条，临界电流最初与$H$线性下降，但随后下降更缓慢与$H$时，涡旋或反涡旋被迫进入带。然而，在包含尖锐的90度或180度转弯的超导带中，H=0处的零场临界电流减小，因为涡旋或反涡旋优先在转弯的内角处成核，在那里发生电流拥挤。使用分析伦敦模型计算和时间相关的金斯堡-朗道模拟，我们预测，在这样的非对称条，所产生的临界电流可以{ \it增加}通过施加垂直的磁场，感应电流密度的贡献相反的施加的电流密度在内角。此效果应适用于沿同一方向弯曲的所有转弯。
2012-04-04 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
Guiding superconducting vortices by magnetic domain walls
我们展示了一个独特的前景，诱导各向异性的涡旋钉扎和操纵的方向运动的涡旋使用的条纹域图案的单轴磁性薄膜中的超导/铁磁混合。我们的观察结果可以描述的模型，它认为磁荷的涡旋和表面磁荷的域之间的相互作用，导致增强钉扎的涡旋畴壁。
2008-01-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnon radiation by moving Abrikosov vortices in ferromagnetic superconductors and superconductor-ferromagnet multilayers
在II型超导和磁性相结合的系统中，运动的Abrikosov涡旋的非稳态磁场可能会激发自旋波或磁振子。这种效应导致作用在涡流上的附加阻尼力的出现。通过求解London方程和Landau-Lifshitz-Gilbert方程，计算了铁磁超导体和超导/铁磁超晶格中作用于涡旋的磁矩感应力。如果涡旋由直流力驱动，则由于切伦科夫共振，当涡旋速度超过某个阈值时开始产生磁振子。对于理想的涡旋晶格，这导致对电阻率的各向异性贡献和对电流电压特性的谐振峰的出现。对于无序涡旋阵列，在某一临界电压下，电流将呈现阶梯状增加。如果涡旋由频率为ω的交流力驱动，则与磁矩的相互作用将导致对涡旋粘性的依赖于频率的磁贡献η_M。如果ω低于铁磁共振频率ω_F，则涡旋获得额外的惯性。当ω> ω_F时，由于磁振子的产生，耗散增强。粘度η_M可以从铁磁超导体的表面阻抗中提取出来。对U基铁磁超导体和铜氧化物/锰氧化物超晶格中作用于涡旋的磁力进行了估算。
2013-11-29 cond-mat.supr-con
Vortex liquid crystals in anisotropic type II superconductors
在中等磁场中的II型超导体中，超导体到正常状态的转变可以被描述为其中涡旋晶格熔化成液体的相变。在双轴超导体中，甚至在磁场方向垂直于对称轴的单轴超导体中，涡旋获得拉长的截面和相互作用。各向异性、相互作用组分的系统通常表现出液晶相。研究了在高温和磁场下，具有各向异性超流刚度的均匀II型超导体从涡旋晶格到涡旋近晶再到涡旋近晶的两步熔化的可能性.我们发现，波动的有序相有利于不稳定的中间近晶-A在没有内在的钉扎。
2002-09-06 cond-mat.supr-con
Corbino-geometry Josephson weak links in thin superconducting films
我认为一个Corbino几何SNS（超导正常超导）约瑟夫森弱链接在一个薄的超导膜，其中电流进入的原点，向外流动，通过环形约瑟夫森弱链接，并径向离开。与规范不变相位差服从sine-Gordon方程的环形约瑟夫森结不同，这里规范不变相位差服从积分方程。我提出了精确的解决方案规范不变的相位差的弱连接时，它包含一个整数N的约瑟夫森涡和电流为零。然后，我研究的动力学时，施加电流，我推导出的有效电阻和粘性阻力系数，我比较这些结果与那些在非线性型路口。本文还计算了弱连接中没有约瑟夫森涡旋而附近有珍珠涡旋时的临界电流。
2010-08-30 cond-mat.supr-con
Two-dimensional Vortices in Superconductors
超导体有两个关键特性。它们排出磁场，并且以零电阻传导电流。然而，这两种性质在高磁场中会受到损害，高磁场会穿透材料并产生量子化涡旋的混合状态。涡流响应于电流耗散能量而移动，电流耗散能量破坏零电阻状态\cite{And64}。高温超导应用的核心问题之一是稳定涡旋以确保零电阻。我们发现各向异性超导体Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+δ}$（Bi-2212）中的涡旋具有从本质上不稳定的液态到二维涡旋固态的相变。我们表明，在高磁场的转变温度是独立的磁场，理论上预测的熔化的一个理想的二维涡旋晶格\cite{Fis80,Gla91}。我们的研究结果表明，稳定的固相可以达到在任何领域可能是必要的应用涉及超导磁体\cite{Has04,Sca04,COHMAG}。涡固体是无序的，如以前的研究表明，在较低的领域\cite{Lee93,Cub93}。但随着磁场的增加，其演变显示出意想不到的阈值行为，需要进一步研究。
2007-01-03 cond-mat.supr-con
Vortex configurations and dynamics in elliptical pinning sites for high matching fields
使用数值模拟，我们研究的配置，动力学，和熔融性能的涡旋晶格相互作用的椭圆钉扎网站在整数匹配场多达27个涡旋每针。我们的钉扎模型是基于最近产生的实验系统[G. Karapetrov等人，物理修订版信函95，167002（2005）]，我们得到的涡结构与来自同一系统的实验涡图像匹配良好。我们发现，强钉扎网站捕获一个以上的漩涡，并驻留在一个针的饱和数的漩涡增加与外加电场由于周围的压力漩涡。在高匹配场下，间隙区的涡旋形成无序的三角晶格。我们测量x和y方向的去钉扎阈值，并发现独特的动态响应以及高度各向异性的阈值。对于熔化的涡旋配置下施加零电流，我们发现多步熔化过渡，其中的间隙涡熔化在一个比钉扎涡低得多的温度。我们将其与比热的特征联系起来。
2005-12-31 cond-mat.supr-con
Direct observation of quantized interlayer vortex flow and vortex pinning distribution in high-Tc La_(1.87)Sr_(0.13)CuO_4 single crystals
利用超导量子干涉仪（SQUID）扫描显微镜（SSM）研究了各向异性高Tc La_（1.87）Sr_（0.13）CuO_4单晶中由洛伦兹力引起的层间量子化涡旋动态运动的磁成像。研究发现，磁通运动的3种模式依赖于传输电流的切换。通过增加电流，观察到从涡的蠕变样行为到稳定的涡流的过渡。更高的电流引起的涡流面积的持续扩大，表明各种钉扎中心的不均匀分布。
2007-08-06 cond-mat.supr-con
Guiding of vortices and ratchet effect in superconducting films with asymmetric pinning potential
从Fokker-Planck方程出发，研究了热涨落作用下棘轮搓板平面钉扎势（PPP）中的二维涡旋动力学。推导并分析了两种新的非线性各向异性电压（纵向和横向电流方向）的显式表达式。这些奇数（相对于磁场或传输电流方向反转）电压的物理起源是由涡旋引导的偶数效应和棘轮不对称性之间的相互作用引起的。这两个新的电压都将在线性制度的涡流运动（即在热激活磁通量流（TAFF）和欧姆磁通量流（FF）制度）为零，并具有凸点样的电流或温度依赖性的附近的高度非线性电阻过渡从TAFF到FF。
2010-06-15 cond-mat.supr-con
Theory of the lower critical magnetic field for a two-dimensional superconducting film in a non-uniform field
我们考虑了二维超导薄膜在非均匀磁场（$\mathbf{B_a}$）作用下的涡旋现象。该膜具有“无限”半径$R_f$，厚度$t$约等于相干长度$ξ$。线圈近似为点偶极子。我们发现，第一个出现的涡轴承状态有一个漩涡和一个反涡。当在原点处施加的垂直场$B_0$超过外部临界场：$B_{c1}^0 = \frac{4\sqrt{2}Λ}{R}\frac{Φ_0}{4πΛ^2}ln\left(\fracΛξ\right)$时，该状态的吉布斯自由能低于无涡旋状态，其中$\frac{Φ_0}{4πΛ^2}ln\left(\fracΛξ\right) \equiv B_{c1}^{2D}$是2-D中的本征临界场，$Λ\equiv 2λ^2/t$是Pearl引入的2-D穿透深度，$λ$是体穿透深度。前因子$4\sqrt{2}Λ/R$在强筛选方案$Λ/R \ll 1$中计算。$R$是施加的垂直场$B_{a,z}(ρ)$改变符号的径向距离。在实验室中，涡流效应的开始通常发生在远高于$B_{c1}^0$的场，这表明涡流被涡流-反涡流解束缚势垒或被钉扎抑制。
2013-02-04 cond-mat.supr-con
Highly Anisotropic Gap Function in Borocarbide Superconductor LuNi_2B_2C
在垂直于热流方向的磁场中，从H = 0到H_c2 = 7 T以上，测量了硼碳化物超导体LuNi_2B_2C的热导率，热导率低至70 mK（T_c/200）。一旦涡旋进入样品，在T -> 0处的传导迅速增长，明确地表明离域准粒子存在于最低能量处。场的依赖性与带隙中有一排节点的重费米子超导体UPt_3的场依赖性非常相似，而与s波超导体的指数依赖性非常不同。这是LuNi_2B_2C中具有高度各向异性能隙函数的有力证据，可能具有节点。
2002-05-27 cond-mat.supr-con
Superconducting Vortices and Elliptical Ferromagnetic Textures
本文用解析法和数值法研究了具有铁磁织构的超导薄膜。计算了超导体中由磁织构引起的屏蔽电流。接近超导转变温度$T_c$的超导涡旋的自发创建变得有利于能量的值取决于磁化和磁织构的几何量。椭圆形点产生的旋涡比圆形点产生的旋涡更有利于能量的产生。椭圆点阵覆盖的超导体具有各向异性输运性质。
2003-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase diagram of superconducting vortex ratchet motion in a superlattice with noncentrosymmetry
超导涡旋的棘轮运动是超导体中涡旋的一种定向流动，它对于研究量子现象和超导器件（如超导二极管和微波天线）的研制具有重要意义。然而，由于在涡旋的动态运动的定量表征的挑战，涡旋棘轮运动的相图仍然是缺失的，特别是在低维结构的超导体。在这里，我们建立了一个定量的相位图的涡旋棘轮运动在一个高度各向异性的超晶格超导体，（SnS）1.17NbS2，使用非互易磁输运。（SnS）1.17NbS2具有层状原子结构和非中心对称性，在垂直和平行于平面的磁场中表现出非互易磁输运，这被认为是超导涡旋棘轮运动的表现。我们证明了棘轮运动是响应于电流激励，磁场和热扰动。此外，我们还外推了一个定量描述涡旋棘齿运动大小的巨非互易系数（γ），并建立了涡旋棘齿运动的相图.最后，我们提出棘轮运动起源于煎饼涡（PV）和约瑟夫森涡（JVs）的共存。相图对于控制超晶格超导体中的涡旋运动和开发下一代节能超导器件具有重要意义。
2022-11-19 cond-mat.supr-con
Stripe Domains and First Order Phase Transition in the Vortex Matter of Anisotropic High-temperature Superconductors
我们报道了一种新的调制磁通条纹畴相位在一个几乎无孪晶的YBCO晶体的直接成像。这些磁畴是由于在与面内方向成小角度的倾斜磁场的狭窄区域内的涡旋结构中的不稳定性而产生的。通过比较实验和理论推导的涡旋相图，我们推断条纹域出现的一个一级相变的涡旋结构。包含某些取向的涡旋的畴的尺寸由涡旋杂散场能量和畴边界的正能量之间的平衡控制。我们的研究结果证实了在各向异性高温超导体中存在扭结涡旋链相，并揭示了该相状态的急剧转变导致规则涡旋畴。
2014-01-24 cond-mat.supr-con
Anisotropic and tunable vortex topology in multiband iron-based superconductors
本文研究了多带铁基超导体中涡旋取向与电子拓扑相互作用导致的各向异性马约拉纳涡旋拓扑，发现x涡旋具有独特的对偶拓扑相图，可在宽参数范围内支持稳定马约拉纳涡旋并可通过单轴应变调控，为铁基超导量子器件开发提供了新平台。
2024-12-30 cond-mat.supr-con
Quantum spin liquid with fermionized pi-vortices
本文研究了正方格子上二维π通量哈伯德模型Mott跃迁附近的非磁性绝缘体态，发现这种非磁性绝缘体态是具有节结费米激发的量子自旋液体态-节结自旋液体（NSL）。当存在较小的易面各向异性能量时，基态成为具有完全能隙激发的Z2拓扑自旋液体（TSL）。得到了描述NSL和TSL低能物理的U（1）× U（1）互-Chern-Simons（MCS）理论。
2010-12-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tuning Bound States of Symmetry-Breaking Vortices via Unidirectional Charge Density Wave in a Transition-Metal Dichalcogenide Superconductor
Beijing National Center for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
通过单向电荷密度波调控超导涡旋束缚态，实现对涡旋形态和电子序的可控调制
2025-11-19 cond-mat.supr-con
Decoupling transition of two coherent vortex arrays within the surface superconductivity state
在表面超导状态的角度范围内施加的磁场中，在结构各向同性、足够厚的铌膜中产生磁各向异性分层介质。表面（Kulik）涡的超导鞘层上的两个主要的薄膜表面倾斜的领域进行去耦过渡从相干到独立的行为，类似的行为观察到的Giaever Transformer。在过渡的一个功能，在钉扎性能的测量，这意味着不同的钉扎的晶格的表面涡相干耦合通过正常层和两个解耦的涡阵列在超导表面鞘。
2004-10-06 cond-mat.supr-con
