高溫超導(dǎo)體磁通格子的動(dòng)力學(xué)性質(zhì).pdf

1、1986年，Bednorz和Müller發(fā)現(xiàn)銅氧化物高溫超導(dǎo)體，在廣泛的固體物理領(lǐng)域，尤其在超導(dǎo)電性方面的研究打開了一個(gè)新的篇章。高溫超導(dǎo)體是強(qiáng)第Ⅱ類超導(dǎo)體，展示出許多與傳統(tǒng)常規(guī)超導(dǎo)體相似的電磁特性。但高溫超導(dǎo)體具有與傳統(tǒng)超導(dǎo)體不同的性質(zhì)，包括高轉(zhuǎn)變溫度，短相干長度和強(qiáng)各向異性。本文基于唯象的Maxwell方程和Langevin磁通運(yùn)動(dòng)模型，采用Monte-Carlo數(shù)值模擬方法，來研究高溫超導(dǎo)體混合態(tài)磁通動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。主要的結(jié)論如下：

2、 (1)通過計(jì)算三維無序釘扎系統(tǒng)中磁通運(yùn)動(dòng)的平均速度、微分電阻和Z軸的關(guān)聯(lián)函數(shù)，給出了磁通運(yùn)動(dòng)隨驅(qū)動(dòng)力FL的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。研究結(jié)果表明，磁通運(yùn)動(dòng)狀態(tài)隨外加驅(qū)動(dòng)力(磁通速度)的增加首先由釘扎相進(jìn)入塑性流，再由近晶流到運(yùn)動(dòng)晶體相。其中，在塑性流中，我們發(fā)現(xiàn)磁通克服磁通集體關(guān)聯(lián)形成的釘扎作用和無序釘扎中心作用的兩次退釘扎臨界點(diǎn)。在磁通格子的有序度研究方面我們發(fā)現(xiàn)磁通運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)有序因素：磁通速度和磁通密度。隨著外加驅(qū)動(dòng)力FL的先增大而后減小，

3、在磁通塑性流和近晶流區(qū)域出現(xiàn)滯弛現(xiàn)象。此現(xiàn)象在中等釘扎強(qiáng)度時(shí)非常明顯。隨溫度的升高，脫釘相變由一級(jí)相變變?yōu)檫B續(xù)相變，滯弛現(xiàn)象減小。隨著磁通密度Nv的增大，磁通間相互作用力克服釘扎的無序作用，使磁通格子趨向有序，滯弛區(qū)域變窄。當(dāng)Nv大到一定程度時(shí)，滯弛現(xiàn)象消失。 (2)我們提出了一個(gè)與溫度呈非單調(diào)性變化的磁通互作用力模型，計(jì)算高溫超導(dǎo)磁通格子的無序釘扎強(qiáng)度Fp0-溫度t相圖?？紤]與溫度有關(guān)的磁通間互作用力，磁通釘扎作用力以及熱噪聲

4、力，模擬計(jì)算了磁通晶格的Z軸關(guān)聯(lián)函數(shù)隨溫度和釘扎強(qiáng)度的變化曲線，由此得到了有序-無序的相變點(diǎn)和Fp0-t相圖。相圖中存在磁通格子三個(gè)區(qū)域：有序的布拉格玻璃相(BG)、無序的磁通玻璃相(VG)和無序的磁通液體相(VL)。當(dāng)系統(tǒng)處于低溫、弱釘扎強(qiáng)度時(shí)，磁通間互作用使磁通格子以有序的BG相存在。當(dāng)固定釘扎強(qiáng)度時(shí)，升高溫度至熔化溫度時(shí)，熱漲落效應(yīng)使磁通格子進(jìn)入了無序的VL相，發(fā)生由有序的BG相到無序的VL相的固-液相變。在固定溫度，增加釘扎強(qiáng)度