Вихрь абрикосова

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

В сверхпроводимости флюксон (также называемый вихрем Абрикосова и квантовым вихрем) представляет собой вихрь сверхтока в сверхпроводнике второго типа , который Алексей Абрикосов использовал для объяснения магнитного поведения сверхпроводников второго типа. ^[2] Абрикосовские вихри обычно встречаются в теории сверхпроводимости Гинзбурга – Ландау .

Обзор [ править ]

Раствор представляет собой сочетание флюксона раствора Фрица Лондона , ^{[3] [4]} в сочетании с концепцией ядра квантового вихря Онзагером . ^{[5] [6]}

В квантовом вихре _, сверхток 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 тем же уравнением, что и в лондонском флюксоиде ^{[3] [4]}

${\ displaystyle B (r) = {\ frac {\ Phi _ {0}} {2 \ pi \ lambda ^ {2}}} K_ {0} \ left ({\ frac {r} {\ lambda}} \ справа) \ приблизительно {\ sqrt {\ frac {\ lambda} {r}}} \ exp \ left (- {\ frac {r} {\ lambda}} \ right),}$^[7]

где - функция Бесселя нулевого порядка . Обратите внимание, что, согласно приведенной выше формуле, у магнитного поля , т.е. логарифмически расходится. На самом деле, поле просто дается выражением${\ Displaystyle К_ {0} (г)}$${\ displaystyle r \ to 0}$${\ Displaystyle В (г) \ пропто \ пер (\ лямбда / г)}$${\ displaystyle r \ lesssim \ xi}$

${\ Displaystyle B (0) \ приблизительно {\ гидроразрыва {\ Phi _ {0}} {2 \ pi \ lambda ^ {2}}} \ ln \ kappa,}$

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 подчиняется квантованию магнитного потока Лондона и несет один квант магнитного потока . ^{[3] [4]}${\ displaystyle H}$ ${\ displaystyle H_ {c1}}$ ${\displaystyle H_{c2}}$${\displaystyle \Phi _{0}}$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.

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]