层状第Ⅱ类超导体2H-NbSe中的临界电流峰效应

摘要

在第Ⅱ类超导体中,磁通以涡旋量子线的形式穿过超导体,在电流所产生的Lorentz力的作用下涡旋线将发生运动,从而产生能量耗散,出现电阻.所以有效地提高钉扎强度,抑制涡旋线运动成为超导体的强电应用的关键.最近,由于铜氧高温超导体的出现,大幅度的提高临界电流密度成为当今超导研究的热门课题,这需要对磁通涡旋在超导体中的动力学行为有透彻的理解.2H-NbSe<,2>是当今人们研究磁通动力学最好的材料.首先,它与铜氧高温超导体一样都是层状第Ⅱ类超导体,其次,2H-NbSe<,2>纯净单晶是人们当今所能获得的品质最后的单晶样品,第三,它的上临界磁场H<,c2>不高,临界电流密度j<,c>远远小于拆对电流密度j<,0>,因此可以在低磁场、低电流下与高T<,c>超导体本质上相同的现象,而在此条件下,可以完全避免热效应带来的复杂现象.我们对2H-NbSe<,2>和2H-Nb<,0.9>Ta<,0.1>Se<,2>高纯单晶样品的输运性质进行了系统的测量,观测到了新的实验现象,并给出了理论解释.

目录

文摘

英文文摘

第一章引言

1.1 磁通动力学方程

1.2 磁通涡旋量子

1.3 集体钉扎理论

1.4 临界电流密度

1.5经典蠕动

1.6 弹性理论

1.7 磁通涡旋态

1.7.1 涡旋晶格态

1.7.2 涡旋玻璃态

1.7.3涡旋液态

1.8小结

参考文献

第二章 临界电流峰效应现象

2.1 涡旋晶格的实验观测

2.2 低场下磁通涡旋晶格的熔化相变的观测

2.3 运动涡旋体系中的准晶结构

2.4 涡旋体系的动力学有序化

2.5 临界电流峰区的涡旋线晶格结构的观测

2.6 表面垒在条形几何构型输运测量中的支配作用

2.7 表面势垒的其它效应

2.8 由无序驱动的一级相变

2.9 历史依赖性

2.9.1 磁滞回线曲线和亚稳态

2.9.2 穿过电流峰区的子回滞线和平衡态磁化率

2.9.3 历史相关效应和亚稳性模型

2.9.4 电流峰效应区内的噪声

2.10钉扎密度对电流峰效应的影响

2.11小结

参考文献

第三章在2H-NbSe2单晶中的电阻重入效应

3.1 体系和实验考虑

3.2 零场临界转变温度Tc(0)和零温上临界磁场Hc2(0)

3.3 回滞圈和历史依赖性

3.3.1 R-T回滞圈

3.3.2 R-H回滞圈

3.4小结

参考文献

第四章在2H-NbSe2中的电流峰效应

4.1 临界电流峰效应

4.2小结

参考文献

第五章2H-NbSe2中的临界电流双峰现象

5.1 R(H)、R(T)曲线

5.2 磁通蠕动和Hc2附近的第二电阻峰

5.3 电流峰效应在上下表面的差异

5.4相图

5.5小结

参考文献

博士期间完成的论文