Вихрь абрикосова

Вихри в пленке YBCO толщиной 200 нм, полученные с помощью сканирующей СКВИД-микроскопии ^[1]

В сверхпроводимости вихрь Абрикосова (также называемый флюксоном ) представляет собой вихрь сверхтока в сверхпроводнике второго типа, теоретически предсказанный Алексеем Абрикосовым в 1957 году. ^[2] Абрикосовские вихри обычно встречаются в теории сверхпроводимости Гинзбурга – Ландау и могут быть явно продемонстрированы как решения этой теории в общем математическом контексте, а именно. как вихри в комплексных линейных расслоениях на римановых многообразиях .

Обзор [ править ]

В сверхтоке циркулирует вокруг нормали (т.е. не сверхпроводящий) ядро вихря. Ядро имеет размер - длину сверхпроводящей когерентности (параметр теории Гинзбурга – Ландау ). Сверхтоки затухают на расстоянии около ( лондонской глубины проникновения ) от ядра. Отметим, что в сверхпроводниках второго рода . Циркулирующие сверхтоки создают магнитные поля с полным потоком, равным единичному кванту потока . Поэтому вихрь Абрикосова часто называют флюксоном .${\ Displaystyle \ sim \ xi}$${\ displaystyle \ lambda}$ ${\displaystyle \lambda >\xi /{\sqrt {2}}}$ ${\displaystyle \Phi _{0}}$

Распределение магнитного поля одиночного вихря вдали от его ядра можно описать следующим образом:

${\displaystyle B(r)={\frac {\Phi _{0}}{2\pi \lambda ^{2}}}K_{0}\left({\frac {r}{\lambda }}\right)\approx {\sqrt {\frac {\lambda }{r}}}\exp \left(-{\frac {r}{\lambda }}\right),}$^[3]

где - функция Бесселя нулевого порядка . Обратите внимание, что, согласно приведенной выше формуле, в магнитном поле , т.е. логарифмически расходится. На самом деле, поле просто дается выражением${\displaystyle K_{0}(z)}$${\displaystyle r\to 0}$${\displaystyle B(r)\propto \ln(\lambda /r)}$${\displaystyle r\lesssim \xi }$

${\displaystyle B(0)\approx {\frac {\Phi _{0}}{2\pi \lambda ^{2}}}\ln \kappa ,}$

где κ = λ / ξ известен как параметр Гинзбурга – Ландау, который должен быть в сверхпроводниках второго типа .${\displaystyle \kappa >1/{\sqrt {2}}}$

Абрикосовские вихри могут быть захвачены в сверхпроводнике II типа случайно, на дефектах и ​​т. Д. Даже если изначально сверхпроводник II типа не содержит вихрей и прикладывается магнитное поле больше нижнего критического поля (но меньше верхнего критического поля). ) поле проникает в сверхпроводник в виде вихрей Абрикосова . Каждый вихрь несет одну нить магнитного поля с потоком . Вихри Абрикосова образуют решетку, обычно треугольную, со средней плотностью вихрей (плотностью потока), примерно равной приложенному извне магнитному полю. Как и в случае с другими решетками, дефекты могут образовываться в виде дислокаций.${\displaystyle H}$ ${\displaystyle H_{c1}}$ ${\displaystyle H_{c2}}$${\displaystyle \Phi _{0}}$

Вихрь Абрикосова и эффект близости [ править ]

Здесь показано, что квантовый вихрь с четко выраженной сердцевиной может существовать в достаточно толстом нормальном металле, проксимальном со сверхпроводником. ^[4]

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]