Vortices in superconducting strips: interplay between surface effects and the pinning landscape
研究了具有正方形钉扎位置的超导窄条中的涡旋。通过屏蔽库仑模型计算了涡旋与其他涡旋以及与外部源（外加磁场和输运电流）的相互作用。边缘障碍被考虑在内，并示出有一个重要的作用，对系统的动力学。数值模拟结果表明，磁场相关的磁矩呈现出与历史相关的涡旋点阵结构相对应的峰值。文中还报道了边缘势垒对I-V特性的影响。
2001-12-17 cond-mat.supr-con
Dynamical Phases of Driven Vortices Interacting with Periodic Pinning
用朗之万动力学方法模拟了均匀力驱动下薄膜中涡旋与正方形柱状缺陷周期性钉扎势相互作用的有限温度动力学相.考虑了沿[0，1]方向驱动的涡旋，其密度比柱状缺陷（$B>B_ϕ$）的涡旋多。在低温下，根据涡的空间有序性、速度分布和与频率相关的速度相关性，识别和表征了两个新的动力学相：弹性流动和塑性流动，以及它们之间的急剧转变
2000-10-10 cond-mat.supr-con
Individual Vortex Manipulation and Stick-Slip Motion in Periodic Pinning Arrays
我们用数值方法研究了涡旋与移动陷阱相互作用的操纵，移动陷阱代表一个磁力尖端在包含周期性钉扎位点阵列的超导样品上平移。作为尖端速度和耦合强度的函数，我们发现了五个不同的动力学阶段，包括一个解耦的制度，在钉扎网站内的涡被拖动一个短的距离，一个中间的耦合制度，在相邻钉扎网站的涡交换的地方，一个中间的捕获制度，其中个别涡被拖动更长的距离和交换模式的涡发生在周围的钉，一种是间歇性的多重捕集状态，其中捕集器在捕获一个或两个涡流之间切换，另一种是强耦合状态，其中捕集器永久地捕获并拖动两个涡流。在某些制度，我们观察到的反直觉的行为，缓慢移动的陷阱耦合不太强烈的旋涡比快速移动的陷阱，但是，最快的移动陷阱一般是解耦的。不同的相位可以通过涡旋位移的距离和施加在陷阱上的力波动来表征。我们发现不同类型的粘滑运动取决于涡是否移动进出钉扎网站，进行交换，或执行相关的运动引起的漩涡外的陷阱。我们的研究结果是一般的其他类型的粒子为基础的系统与周期性的陷阱阵列，如胶体粒子或某些类型的摩擦系统相互作用的操纵。
2017-12-12 cond-mat.supr-con
Commensurability Effects at Nonmatching Fields for Vortices in Diluted Periodic Pinning Arrays
使用数值模拟，我们证明了超导体含有周期性钉扎阵列已被稀释，通过随机删除的一小部分的引脚有显着的可重复性效应在相同的磁场强度作为未稀释的钉扎阵列。的稀释可以发生在显着高于匹配场的字段，产生更大的临界电流增强比随机钉扎安排由于抑制涡流沟道，并持续为阵列高达90%的稀释。这些结果表明，稀释的周期性钉扎阵列可能是一个有前途的几何结构，以增加超导体的临界电流在一个广泛的磁场范围。
2007-11-20 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
Strong pinning of vortices by antiferromagnetic domain boundaries in CeCo(In$_{1-x}$Cd$_x$)$_5$
研究了CeCo（In $_{1-x}$ Cd $_x$）$_5$的等温磁化强度$M(H)$，在50 mK以下，$x$分别为$x$ = 0.0075和0.01。显著的场历史相关的现象发生在超导和反铁磁相的共存制度。在低磁场下，磁通量进入的唯象模型很好地解释了$M(H)$，这意味着体钉扎效应占主导地位。然而，除非晶体学的淬火无序是滞后的，出现在更高的领域的非对称峰效应（ASPE）不能解释的涡旋钉扎由于材料缺陷。此外，ASPE的温度依赖性偏离了峰值效应的常规情况。我们的热力学相图与以前的中子散射和磁阻实验的比较表明，钉扎的涡旋发生在依赖于场历史的反铁磁畴边界。
2016-09-05 cond-mat.supr-con
Magnetic Pinning of Vortices in a Superconducting Film: The (anti)vortex-magnetic dipole interaction energy in the London approximation
在London近似下研究了超导薄膜中的超导涡旋或反涡旋与具有面内或面外磁化的磁偶极子之间的相互作用。研究了相互作用能与偶极涡旋距离和膜厚的关系，并在极限情况下得到了解析结果。我们展示了如何与磁偶极子的短程相互作用，使涡旋和反涡旋的共存成为可能。不同的配置与涡和反涡进行了研究。
2002-07-04 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
Vortex Pinning and Dynamics in Layerd Superconductors with Periodic Pinning Arrays
我们研究的涡旋动力学和钉扎在层状超导体使用三维分子动力学模拟的磁相互作用的煎饼涡。我们的模型处理的磁相互作用的煎饼完全，与长范围内和平面之间的对数相互作用。在匹配场处，涡旋与钉扎阵列对齐。作为钉扎阵列的倾斜角的函数，由于煎饼找到有利的对准，发生了一系列的叠置效应，被视为临界电流中的峰值。
2000-02-09 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 dynamics and pinning of single vortices in superconductors at nanometer scales
量子化磁涡旋的动力学和材料缺陷对它们的钉扎决定了超导体的电磁特性，特别是它们承载非耗散电流的能力。尽管最近在理解涡旋物质的复杂物理学方面取得了进展，但通过实际材料缺陷的多尺度势由电流驱动的涡旋的行为仍然没有得到很好的理解，主要是由于缺乏能够在纳米尺度上追踪涡旋轨迹的适当实验工具。使用一种新型的扫描超导量子干涉显微镜，我们在这里报告的调查控制的动态铅膜的亚埃空间分辨率和前所未有的灵敏度的旋涡。我们测量，第一次，基本的依赖性的多个缺陷的基本钉扎力的旋涡位移，揭示了一个更复杂的行为比以前已经认识到，包括惊人的弹簧软化和破弹簧脱钉，以及自发的滞后切换细胞旋涡轨迹之间。我们的研究结果表明，即使在4.2 K的热波动的重要性和钉扎电位的波纹的重要作用，提供了新的见解超导体的磁弛豫和电磁响应的机制。
2014-11-07 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
DC-driven separation of fractional flux quanta in two-band superconductors
该研究数值模拟周期钉扎势中直流驱动的复合涡旋，揭示钉扎强度调控其解离并分离为静止与快速分数涡旋的机制。
2025-05-15 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
Commensurate and Incommensurate Vortex Lattice Melting in Periodic Pinning Arrays
我们研究熔融的公度和非公度涡晶格相互作用的方形钉扎阵列，通过使用数值模拟。对于弱钉扎强度的相称的情况下，我们观察到一个有序的过渡，从一个相称的正方形涡旋晶格的三角形浮动固相作为温度的函数。这种漂浮的固相在更高的温度下熔化成液体。对于强钉扎，从正方形钉扎晶格到液态只有一个转变。对于强钉扎在无公度的情况下，我们观察到一个多阶段的熔化，其中的间隙涡成为移动的第一，其次是熔化的整个晶格，与最近的成像实验一致。在无公度相中，涡的初始运动是通过间隙涡与钉扎点涡的交换过程实现的。我们还研究了较高匹配场的涡旋熔化行为，发现当温度较高时，整个涡旋晶格熔化，同时出现一个相称的钉扎涡旋晶格与间隙涡旋液体共存。对于三角形阵列在无公度场高于第一匹配场，我们观察到，初始涡运动可以发生通过一个新的相关环激励，其中一些涡可以旋转周围的钉扎涡。我们还讨论了我们的研究结果的相关性，最近的实验胶体粒子与周期性陷阱阵列。
2001-04-23 cond-mat.supr-con
Collective vortex phases in periodic plus random pinning potential
在填充因子为1的情况下，我们从理论上研究了规则钉扎势和随机钉扎势对涡旋晶格结构的同时作用。这种结构是由规则钉扎阵列的正方形对称性之间的竞争，由有利于三角形对称性的涡间相互作用，以及由试图从它们的规则位置depin涡的随机性决定的。分析和分子动力学的方法被使用。我们构建了一个系统的相图在平面上的规则和随机钉扎强度和确定典型的涡旋晶格缺陷出现在系统中，由于无序。我们发现涡旋晶格的完全无序可以在一步或两步中发生。例如，在弱钉扎的限制下，钉扎涡的正方形晶格在两个步骤中被破坏。首先，弹性链的脱钉涡出现在膜中，但涡晶格作为一个整体仍然钉扎的基础正方形阵列的定期钉扎网站。这些链组成分形结构。在第二步中，生成完全脱钉的涡的区域，并且涡晶格从规则阵列脱钉。
2009-02-23 cond-mat.supr-con
Transverse Commensurability Effect for Vortices in Periodic Pinning Arrays
使用计算机模拟，我们证明了一种新的类型的可伸缩性，发生在一个额外的横向驱动力的存在下，通过周期性钉扎阵列纵向移动的旋涡。作为涡流密度的函数，在横向临界脱钉力中存在一系列宽的最大值，这些最大值不落在涡流数量等于钉扎位点数量的整数倍的匹配场处。可压缩性效应与动力学状态相关，在动力学状态中，由一行或多行移动的涡旋组成的均匀间隔的结构形成在钉扎位置行之间。值得注意的是，临界横向脱钉力可以比纵向脱钉力大一个数量级以上。
2008-08-11 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Pinning-induced formation of vortex clusters and giant vortices in mesoscopic superconducting disks
由于磁通量的强约束，在超导转变附近的非常小的超导体中出现多量子或巨涡旋（GV）。在这里，我们提出了一个新的证据，钉扎相关的，机制的GV的形成。使用苦装饰可视化小Nb盘中的涡旋，我们表明，结合强无序约束导致个别涡旋合并成集群，甚至GVs远低于Tc和Hc2，在没有钉扎的情况下，个别涡旋的定义明确的外壳。
2006-11-17 cond-mat.mes-hall 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
Pinning and creation of vortices in superconducting films by a magnetic dipole
在伦敦极限下，研究了平面超导薄膜中的涡旋与置于薄膜外的点磁偶极子之间的相互作用，以及由偶极子产生涡旋。本文推广了作者和E.H. Brandt（Phys. Rev. B { \bf 61}，6370（2000））中对没有偶极子的膜进行了描述。从这个解决方案的涡偶极子系统的总能量作为一个功能的涡分布。由偶极产生的涡旋配置使能量泛函最小化。结果表明，涡旋-偶极相互作用能由$- {\bf m}\cdot {\bf b^{vac}}$给出，其中${\bf m}$是偶极强度，$ {\bf b^{vac}}$是涡旋在偶极位置的磁场，它也可以用作用于涡旋的磁钉扎势来表示.详细研究了这种势的性质。通过离散立方晶格上的精确伦敦理论结果，并使用基于模拟退火的数值算法最小化能量泛函，获得了由偶极子在厚度与穿透深度相当的膜上产生的涡旋配置。这些配置被发现，在一般情况下，弯曲的涡线和涡环。
2003-08-27 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
Enhanced Pinning For Vortices in Hyperuniform Substrates and Emergent Hyperuniform Vortex States
无序超均匀性是一种物质状态，其具有各向同性的液体状性质，同时具有结晶状性质，例如在长距离上的密度波动变化很小。这种状态出现在鸡眼睛中的感光细胞包装，堵塞的粒子组件和非平衡系统中。一个悬而未决的问题是什么可能的应用可以利用超均匀性的特性。II型超导体应用的主要问题之一是如何通过防止涡旋的运动或去钉扎来实现高临界电流，因此人们对理解哪些钉扎位置几何形状将导致涡旋的最佳钉扎非常感兴趣。在这里，使用大规模的计算模拟，我们表明，在一个超均匀的钉扎安排的II型超导体中的涡流表现出增强钉扎相比，一个纯粹的随机安排钉扎网站的相同数量，增强是强大的在很宽的参数范围。更强的钉扎出现在超均匀阵列由于抑制钉扎密度波动，允许更高的引脚占用率和减少薄弱环节，导致容易流沟。我们还表明，在一般情况下，在无定形涡状态下，无论是随机或超均匀钉扎阵列的存在下，涡本身表现出无序的超均匀性，由于排斥性质的涡-涡相互作用。
2016-11-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
AC-driven Vortices and the Hall Effect in a Superconductor with a Tilted Washboard Pinning Potential
在任意霍尔效应值下，用矩阵连分式精确求解了有交流存在的倾斜余弦钉扎势中二维非线性导向涡运动的朗之万方程.分析了任意幅值和频率的交流电对直流和交流磁阻张量的影响。的交流密度和频率依赖性的整体形状和Shapiro样的步骤上的各向异性的电流-电压特性的数量和位置被认为是。亚临界或超临界直流的影响的时间相关的静态交流纵向和横向电阻涡响应（交流驱动器W的频率）的非线性阻抗张量Z和非线性交流响应在W-谐波方面进行了研究。本文导出并分析了直流作用下二维线性阻抗张量Z1的解析表达式，该表达式依赖于电流密度矢量与搓板平面钉扎势的导向方向之间的夹角α。讨论了α各向异性和霍尔效应对涡旋非线性功率吸收的影响。
2010-06-16 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
Pinning, Ordering, and Dynamics of Vortices in Conformal Crystal and Gradient Pinning Arrays
我们数值研究的磁化，钉扎，订购，和动力学的涡旋相互作用钉扎安排有密度梯度。我们专注于共形晶体结构，通过共形变换空间均匀的周期阵列，以及非共形梯度结构和准周期秩序的结构。共形结构具有密度梯度和局部有序性。使用磁化模拟，我们发现，共形钉扎阵列表现出增强钉扎相比，非共形梯度阵列，以及相比，随机，周期性和准周期性阵列，为广泛的领域。共形阵列的有效性来自于通过共形变换引入阵列的连续长度尺度，允许宽范围的局部衰减效应。在较高的涡填充以上的保形有效性的范围内，我们表明，一个非保形的矩形梯度阵列表现出强烈的钉扎由于一种新的双折射效应和涡序。使用输运模拟，其中涡流被驱动沿梯度，并在一个角度的梯度，我们确认共形钉扎在增加临界电流的有效性。对于旋转驱动器，梯度阵列在垂直于梯度的方向上产生强烈的涡流引导效果。
2014-08-01 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Tunable interactions between vortices and a magnetic dipole
在London极限下，研究了在平行于超导薄膜表面的磁场作用下，超导薄膜中的涡旋与磁偶极子的相互作用。假设偶极子磁矩具有恒定的大小和旋转的自由度。精确计算了任意涡旋位形的钉扎势。据发现，由于偶极自由旋转，钉扎电位显着不同的永久偶极子。特别地，其对所施加的场的依赖性是重要的，并且允许通过所施加的场来调谐钉扎电势。一个涡钉扎的偶极子的临界电流数值获得作为一个功能的应用领域，并发现强烈依赖于该领域。的数量级变化的临界电流的方向和幅度的变化所造成的应用领域的报告，在某些情况下发生不连续的变化。利用一个简单的模型研究了随机材料缺陷对涡旋钉扎临界电流的影响。研究发现，如果随机钉扎是弱的临界电流仍然强烈依赖于所施加的磁场。可能的应用程序钉扎的磁点阵列的旋涡被简要地考虑。
2005-08-29 cond-mat.supr-con
Stabilizing fractional vortices in multiband superconductors with periodic pinning arrays
多带超导体支持具有分数量子通量的涡旋的激发，称为分数涡旋。在基态，不同能带的分数涡旋与标准通量量子$Φ_0$结合在一起形成复合涡旋，因此，很难稳定分数涡旋。在这里，我们表明，分数涡旋晶格可以稳定在多带超导体与周期性钉扎阵列在半匹配场的复合系统，当完全匹配的分数涡旋发生。在强流存在下，不同带的分数涡解耦，并以不同的速度移动。当电流突然关断时，不同能带中的分数涡可能被捕获在不同的钉扎位置。该系统也表现出丰富的动力学行为，并且对于双带超导体中的分数涡旋，我们发现了一个相位，其中一个带中的涡旋被钉扎，另一个带中的涡旋运动。这些不同的相位可以在输运测量中观察到，并产生一种新型的自感夏皮罗台阶，这种台阶可以在仅直流驱动的应用下产生。
2013-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Self-induced pinning of vortices in the presence of ac driving force in magnetic superconductors
考虑到弛豫动力学（极化效应）所描述的磁矩与涡旋的相互作用，我们导出了涡旋态磁超导体对交流洛伦兹力$F_L(t)=F_{\rm ac}\sin(ωt)$的响应。在驱动力$F_{\rm ac}$的低幅值下，由于在低频下有效粘度的增强以及由于在高频下形成磁钉扎$ω$，系统中的耗散被抑制。在低频$ω$和高振幅驱动力$F_{ac}$的绝热极限下，当$F_L(t)$较小时，涡旋和磁极化形成涡旋极化子。当$F_L$增大时，涡旋极化子加速，在阈值驱动力下，涡旋极化子离解，涡旋运动与磁化弛豫解耦。当$F_L$减小时，涡旋被剩余磁化强度的背景重新俘获，它们再次形成涡旋极化子。当$F_L(t)$以相反方向增加时，重复该过程。值得注意的是，在解离后，解耦的涡旋在由磁化引起的周期性势中移动，该周期性势由于解耦后的延迟而保持一段时间。在这一阶段，涡旋以高频率振荡，该高频率由解离时刻的洛伦兹力决定。我们还推导出涡的蠕变率，并表明磁矩抑制蠕变率。
2012-12-26 cond-mat.supr-con
Complex Dynamical Flow Phases and Pinning in Superconductors with Rectangular Pinning Arrays
我们研究涡旋钉扎和动态薄膜超导体相互作用的正方形和矩形钉扎阵列的不同的涡旋密度，包括密度显着大于钉扎密度。对于正方形和矩形钉扎阵列，临界脱钉力显示出最大值，只有在某些整数匹配领域的旋涡可以形成高度有序的阵列。对于矩形阵列，脱钉力和可压缩性效应是各向异性的，在容易流动的方向上具有低得多的脱钉阈值。我们发现的交叉钉扎行为在矩形钉扎阵列作为字段的增加的证据。我们还分析表明，并确认与模拟，对于$B = 2B_ϕ$最强的钉扎可以实现矩形钉扎安排，而不是正方形的一个方向的驱动力。在施加驱动力的情况下，我们发现正方形和矩形阵列中存在各种各样的明显的复杂流动相。这些流动相包括稳定的正弦曲线和复杂的收缩模式，其中来自不同通道的涡流不会混合。作为驱动力的函数，某些流动状态变得不稳定，并且观察到与净涡流速度的变化一致的不同相位之间的转变。在矩形阵列中，流的类型取决于驱动的方向。我们还表明，两种一般类型的塑性流动发生：稳定的流动，其中旋涡总是沿着相同的路径流动，和不稳定或混乱的流动。
2000-11-11 cond-mat.supr-con
Switching and Jamming Transistor Effect for Vortex Matter in Honeycomb Pinning Arrays with ac Drives
我们表明，一个显着的各种动力学现象，包括开关，极化，对称锁定，并动态诱导钉扎，可以发生在II型超导体中的存在下的蜂窝钉扎阵列和交流或交流和直流相结合的驱动器的涡流。这些效应发生在第二匹配场，其中每个钉扎位点有两个涡旋，并且由于在蜂窝阵列的间隙区域中形成涡旋二聚体状态而产生。固定和移动的涡旋二聚体的取向可以通过施加驱动器从外部控制。我们称之为极化效应，并证明它可以锁定或解锁的涡旋运动到不同的对称方向的底层钉扎晶格。如果运动的涡流被锁定在一个方向上，则可以通过施加额外的偏置驱动来将运动切换到不同的方向，从而在横向和纵向速度中产生急剧的跳跃。此外，在一个方向上的直流涡流运动可以通过在垂直方向上施加力来直接控制。当移动的二聚体重新定向时，我们发现一个显着的动力学钉扎效应，其中二聚体堵塞时，他们成为垂直于钉扎晶格的易流动方向。由于施加外部场可以用来关闭涡流，我们称之为干扰晶体管效应。这些影响不会发生在三角形钉扎阵列，由于在这种情况下的涡旋的n-聚合的缺乏。开关和动力学钉扎效应表明，在这里可能是有用的创建新类型的磁通电子器件。
2009-06-10 cond-mat.supr-con
Flux flow and pinning of the vortex sheet structure in a two-component superconductor
用含时Ginzburg-Landau理论对PrOs_4_Sb_12_等双组分超导体中的涡旋态进行了模拟研究。我们研究了磁通流动和涡面结构的钉扎。我们发现畴壁可以捕获半通量量子涡旋并随通量流运动。在钉扎情况下，我们观察到一个传统的涡从涡面的发射过程，通过组合一对半通量量子涡。
2004-09-15 cond-mat.supr-con
Second magnetization peak, anomalous field penetration, and Josephson vortices in KCa$_2$Fe$_4$As$_4$F$_2$ bilayer pnictide superconductor
我们在各向异性双层磷属元素化物超导体KCa $_2$ Fe $_4$ As $_4$ F $_2$的单晶中进行了磁化测量，其中$T_c$ $\simeq$ 34 K，用于$H$ $\parallel$ $c$ -轴和$H$ $\parallel$ $ab$ -平面。在低于16 K时测量的$H$ $\parallel$ $ab$ -平面的等温$M(H)$曲线中观察到第二磁化峰（SMP）。临界电流密度$J_{c}$（$T$）的温度变化在16 K处出现峰值，强烈表明在较低温度下出现约瑟夫森涡旋，这导致样品中的SMP。此外，它是注意到，约瑟夫森涡的外观低于16 K呈现容易磁通量穿透。详细的涡动力学研究表明，SMP可以解释弹性钉扎塑性钉扎交叉。此外，与通常的理解相反，第一峰值场$H_1$的温度变化在低于和高于16 K时表现为非单调性。在17 K和23 K之间，在一个非常大的第一峰值场周围的场区域内，观察到了由塑性钉扎引起的高度无序的涡旋相。钉扎力标度表明，点缺陷是$H$ $\parallel$ $ab$ -平面钉扎的主要来源，而对于H $\parallel$ $c$ -轴，除了表面缺陷之外，点缺陷也在起作用。由于载流子平均自由程的变化，这种无序有助于钉扎，$δ$ $l$ -钉扎。此外，在我们的研究中观察到的大$J_c$与文献一致，文献提倡这种材料用于高磁场应用。
2022-11-29 cond-mat.supr-con
Reversible Ratchet Effects for Vortices in Conformal Pinning Arrays
一个均匀的三角形钉扎阵列的保角变换产生了一种称为保角晶体的结构，它保留了原始晶格的六重排序，但包含钉扎密度的梯度。在这里，我们使用数值模拟表明，在第二类超导体驱动的交流驱动器的梯度钉扎阵列产生最明显的棘轮效应在很宽的参数范围内的共形阵列，而方形梯度或随机梯度阵列具有相同的钉扎密度减少棘轮效应。在共形阵列中，钉扎位点在横向于交流驱动的方向上的较大间距允许对于一个驱动方向容易地形成间隙涡旋，从而产生增强的棘轮效应。在正方形阵列中，钉扎位点之间的横向间距是均匀的，当驱动方向切换时，在涡流的漏斗中没有不对称性，而在随机阵列中，对于任一驱动方向都存在许多易流动通道。我们发现多个棘轮反转的共形阵列作为一个函数的旋涡密度和交流振幅，并与反转的旋涡排序，这是更大的棘轮方向的运动的功能。增强的共形钉扎棘轮效应也可以实现的胶体粒子移动的共形阵列，表明共形结构控制粒子的运动的一般用途。
2015-04-01 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Transport evidence for twin-boundary pinning of superconducting vortices in FeSe
该研究通过输运测量证实FeSe中存在超导涡旋的孪晶界钉扎效应，发现磁场平行于孪晶面时通量流电阻率受抑，且电阻凹陷宽度的温度与磁场依赖关系符合弯折涡旋理论。
2024-01-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase-Locking of Vortex Lattices Interacting with Periodic Pinning
我们研究Shapiro步骤的涡旋晶格相互作用的周期性钉扎阵列驱动的交流和直流电流。涡流是由间隙涡运动通过周期性势而产生的，周期性势是由被钉扎在钉扎部位的涡产生的。在B_B < B < 2.25B_B的情况下，观察到Shapiro台阶，其中最显著的台阶出现在间隙涡晶格具有高度对称性的情况下。锁相电流阶跃的宽度作为交流驱动的幅度的函数被发现遵循与理论一致的贝塞尔函数。
1999-12-21 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
Vortex configurations, matching, and domain structure in large arrays of artificial pinning centers
高分辨率扫描霍尔探针显微镜已被用来在非常大的人工钉扎站点的周期性阵列的图像涡旋配置。强匹配效应被认为是在一个或两个漩涡可以坐在一个网站，但与三个漩涡每个网站，没有明确的匹配观察。在匹配场的几个分数倍处也观察到匹配效应，包括1/5、1/4、1/3、1/2和3/4。这些分数值的特征在于显著的畴结构和晶界。
2000-03-25 cond-mat.supr-con
Picovoltmeter for probing vortex dynamics in a single weak-pinning Corbino channel
我们研制了一种利用铌直流超导量子干涉仪（SQUID）测量亚微米弱钉扎超导通道中少量涡旋磁通流电压的皮伏计。我们已经应用这个picovoltmeter测量的涡旋响应在一个单一的通道安排在一个圆上的Corbino磁盘几何形状。圆形通道允许涡流遵循闭合轨道，而不会遇到任何样品边缘，从而消除了进入障碍的影响。
2008-09-10 cond-mat.supr-con
Pinning Induced Fluctuations on Driven Vortices
我们用一个简单的模型研究了无规钉扎对非相互作用驱动涡旋运动的长时间涨落。我们发现，从共同运动的框架看到的涡运动是扩散和各向异性的，与速度相关的扩散常数。纵向和横向扩散常数交叉的特征速度扩散是各向同性的。扩散前沿在低速时沿驱动方向伸长，在高速时沿横向伸长。我们发现，在驱动方向上的迁移率总是大于横向迁移率，并成为各向同性只有在大的速度限制。
2005-10-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Critical Currents and Melting Temperature of a Two-dimensional Vortex Lattice with Periodic Pinning
分析了涡旋系统的临界电流和熔化温度。计算了有限温度下二维薄膜的两种周期钉扎：六边形和Kagomé。分别施加平行于和垂直于钉扎阵列主轴的输运电流，并利用分子动力学模拟计算涡旋速度，得到临界电流。在零传输电流的结构因子和位移的旋涡被用来获得两个钉扎阵列的熔化温度。六角钉扎晶格的临界电流较高，两种钉扎阵列的临界电流均为各向异性。这种各向异性是更强的温度为六角形阵列。对于Kagomé钉扎晶格，我们的分析显示了多阶段的相熔化;也就是说，随着温度的升高，每个不同的动态相在达到熔化温度之前熔化。六方晶格的熔化温度和临界电流都较大，表明间隙涡在降低钉扎强度中的作用。
2012-11-07 cond-mat.supr-con
Reducing microwave loss in superconducting resonators due to trapped vortices
具有高品质因数的微波谐振器使得超导量子比特和光子探测器的许多最近的突破成为可能，超导量子比特和光子探测器通常在屏蔽环境中操作以减少环境磁场。不充分的屏蔽或脉冲控制场可引入涡流，导致降低的品质因数，尽管增加的钉扎可减轻这种影响。蚀刻到谐振器表面中的窄槽提供了用于钉扎增强的直接方法，而不会以其他方式影响谐振器。与来自没有槽的相同膜的相同谐振器相比，用这样的槽图案化的谐振器表现出由于涡流引起的过量损耗的数量级减少。
2009-11-16 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
Braiding Majorana Fermions and Creating Quantum Logic Gates with Vortices on a Periodic Pinning Structure
本文提出在周期钉扎阵列上利用涡旋承载的马约拉纳费米子，通过探针尖端移动与交换操作实现编织，进而构建哈达玛门和受控非门，并验证了操作的鲁棒性与独特力特征。
2019-10-15 cond-mat.supr-con quant-ph
Vortex crossing, trapping and pinning in superconducting nanowires of a NbSe$_2$ two-dimensional crystal
研究了电子束光刻法制备的NbSe $_2$二维晶体纳米线，重点研究了Abrikosov涡旋运动对纳米线的影响。我们目前的磁阻测量这些纳米线，并显示相关的功能，涡交叉，捕获和钉扎。涡旋交叉率被发现随外加磁场的变化而非单调变化，这导致非单调的磁阻变化与伦敦近似的理论计算一致。在较低的临界场$H_{c1}$之上，交叉率也受到由样品边界或钉扎中心捕获的涡旋的影响，从而导致样品特定的磁阻图案。我们表明，本地的钉扎电位可以通过故意引入表面吸附物进行修改，使磁阻图案的“磁指纹”的样品特定配置的涡旋钉扎中心在一个2D晶体超导纳米线。
2016-02-04 cond-mat.supr-con
Pinning phenomena in the Ginzburg-Landau Model of Superconductivity
我们研究了超导体的Ginzburg-Landau能量，其中一个术语$a_\ep$模拟了在大的Ginzburg-Landau参数$κ=1/\ep$的限制下杂质对涡旋的钉扎。函数$a_\ep$在1/2和1之间振荡，当$κ$趋于无穷大时，其标度可能趋于0。我们的目的是要了解，在大$κ$极限，稳定的配置应对应于固定在最小值的$a_\ep$和推导出的限制均匀化自由边界问题所产生的磁场在伦敦方程。我们使用的方法和技术的灵感来自那些Sandier Serfaty（在这种情况下$a_\ep \equiv 1$治疗）和基于能量估计，收敛的措施和建设的近似解决方案。由于方程中的$a_\ep(x)$项，我们还需要均匀化理论来描述这样一个事实，即杂质，因此涡流，在材料中形成均匀化介质。
2000-04-11 cond-mat.supr-con
Vortex ratchet reversal: The role of interstitial vortices
镶嵌在超导Nb薄膜中的Ni纳米三角形的三角形阵列表现出意想不到的动态涡旋效应。发现了不同于基本三角形“Abrikosov态”的涡旋晶格结构的集体钉扎，三角形之间的沟道效应产生了克服三角形周期势的涡旋运动.在该不对称电势中与钉扎涡旋共存的间隙涡旋导致棘轮反转，即，DC输出电压随着所施加的交流驱动电流的幅度而改变符号。在这种情况下，在所有磁场（所有涡旋数）和不同温度下，都能观察到棘轮反转。棘轮逆转是明确连接到存在的两个位置的旋涡：间质和以上的人工钉扎网站。
2011-05-07 cond-mat.supr-con
Vortices in layered superconductors with columnar pins: A density functional study
我们使用数值最小化的模型自由能泛函的高度各向异性层状超导体的混合相的煎饼涡系统的结构和热力学的柱状钉扎中心的影响进行研究。假设磁场和柱状针垂直于层。我们的方法使我们能够详细研究在真实空间中的旋涡密度分布。我们目前的结果被困在一个钉扎中心的温度和钉扎强度的平均数的依赖性，以及附近的钉扎涡产生的短程相关性在涡流液体之间的有效相互作用。对于一个相称的，周期性阵列的钉扎中心，我们发现一个线的一阶涡晶格熔化转变的温度$T$与引脚浓度$c$平面，它终止于一个实验上可访问的临界点作为$c$增加。超过这一点，过渡被交叉所取代。我们的结果也应该适用，几乎没有变化，薄膜超导体与强点钉扎。
2002-04-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Abrikosov fluxonics in washboard nanolandscapes
Abrikosov fluxonics是超导研究和纳米技术界面上的科学和工程领域，涉及纳米图案超导体中Abrikosov涡旋的性质和动力学研究，特别关注它们的限制，操纵和开发新兴功能。涡钉扎、引导涡运动和棘轮效应是三种主要的磁通"工具“，它们分别允许对磁通子进行动力学（钉扎或移动）、方向性（角度相关）和取向性（电流极性敏感）控制。由于涡旋晶格的周期性，当涡旋在周期性钉扎景观中移动时，会出现几组效应：涡旋位置与底层钉扎纳米景观的空间可互换性导致在所谓的匹配场处的直流电阻和微波损耗的降低。在半个交流周期期间访问的钉扎站点的数量的涡的位移的时间同步表现为Shapiro步骤中的电流-电压曲线。在高频交流驱动器的作用下振荡的涡旋的离域可以通过叠加的直流偏置来调谐。在这篇简短的评论中，选择在Nb薄膜中存在周期性钉扎的涡旋动力学的实验结果。考虑仅限于一种特定类型的人工钉扎结构-直接写入的搓衣板类型的纳米景观，这是由聚焦离子束铣削和聚焦电子束诱导沉积。所报道的结果是相关的磁通器件的发展和超导平面传输线的微波损耗的减少。
2015-10-23 cond-mat.supr-con
Vortex Transport and Pinning Effectiveness in Conformal Pinning Arrays
我们研究了与共形晶体钉扎阵列相互作用的涡旋的电流驱动动力学，并与随机钉扎阵列驱动的涡旋动力学进行了比较。我们发现，钉扎增强的共形阵列在很宽的范围内的领域，与以前的结果从通量梯度驱动的模拟一致。在这个范围以上的字段，在移动的涡旋状态的钉扎的有效性可以提高在随机阵列相比，共形阵列，导致交叉的速度-力曲线。
2013-12-30 cond-mat.stat-mech 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
Effective penetration length and interstitial vortex pinning in superconducting films with regular arrays of defects
为了比较磁性和非磁性钉扎，我们有纳米结构的两个超导薄膜的钉扎中心的规则阵列：铜（非磁性）点在一种情况下，和Py（磁性）点在其他。对于低的外加磁场，当所有的涡钉扎在人工包裹体中时，磁点被证明是更好的钉扎中心，这已被普遍接受。出乎意料的是，当磁场增加和间隙涡流出现时，结果是非常不同的：我们展示了由磁点产生的杂散场如何有效地减少穿透长度。这导致传输特性的强烈后果，这取决于点分离，可以导致传输特性的增强或恶化。因此，选择钉扎位点的磁性或非磁性特征以有效减少耗散将取决于所施加的磁场的范围。
2016-07-28 cond-mat.supr-con
Moving Vortex Phases, Dynamical Symmetry Breaking, and Jamming for Vortices in Honeycomb Pinning Arrays
我们使用数值模拟表明，蜂窝钉扎阵列中的旋涡可以表现出显着的各种动力学阶段，是不同的三角形和正方形钉扎阵列。在蜂窝状阵列中，间隙涡旋可能形成二聚体或更高的n-聚体状态，其具有额外的取向自由度，可以导致涡旋分子晶体的形成。对于二聚体状态出现的填充分数，当二聚体在两个可能的排列方向之一时，可以发生一种新的动力学对称性破缺。这导致在横向于所施加的驱动的方向上的输送。我们表明，二聚产生不同类型的移动相，这取决于相对于钉扎晶格对称性的驱动力的方向。当二聚体沿着某些方向被驱动时，二聚体的重新取向会产生堵塞现象，从而导致临界脱钉力的强烈增强。堵塞也可能导致不寻常的影响，如在临界脱钉力的钉扎部位的尺寸减小时的增加。
2008-07-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Asymmetric weak-pinning superconducting channels: vortex ratchets
物体在狭窄通道中的受控运动在许多领域都很重要。我们在超导薄膜带中制作了非对称弱钉扎通道，用于控制涡旋的动力学。缺乏钉扎允许涡流以由通道壁的形状确定的主导相互作用移动通过通道。我们目前的测量涡流动力学的通道，并比较这些与一组均匀宽度的通道上类似的测量。虽然均匀宽度通道在通过通道的两个方向上都表现出对称响应，但通过不对称通道的涡流运动是完全不同的，在静态去钉扎和动态通量流两者中都具有实质上的不对称性。这种涡旋棘轮效应对磁场和驱动力的幅值有很强的依赖性。
2008-02-07 cond-mat.supr-con
