混合态中高温超导体的弱连接

本在研究高Ｔｃ超导体的弱连接时，考虑到Ｈ＞Ｈｃ１时存在的混合态。在传统Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ模型的基础上加入了结层内的涡漩线与超导体内的磁通线之间的相互作用，它给沿结平面方向运动的涡漩线带来了附加的钉孔或牵制，从而成功地解释了磁阻、动态磁阻、临界电流密度在Ｈｃ１附近的反常现象以及这些现象随温度的变化关系。     

Ⅱ类超导体相变特征热力学探析

本文 以 Ⅱ类超导体 Ａｂｒｉｋｏｓｏｖ磁通结构理论为依据,采用典型的热力学方法,论证了 Ⅱ类超导体在 Ｈｃ１相变点由 Ｍｅｉｓｓｎｅｒ态到低场混合态的相变,以及在 Ｈｃ２相变点由高场混合态到正常态的相变性质．我们的论证结果表明：Ⅱ类超导体在Ｈｅ相交点与Ｈｅ相变点的相变均为二级相变,两相的比热差方程直接依赖相平衡曲线关系,且理论值与实验值比较的一致性约为９０％．１引言 Ｉ类超导体的热力学一级相变理论已被大家所熟知,相比之下,Ⅱ类超导体热力学相变理论还有待于进一步发展与完善．曾在六十年代, Ｍｏｒｉｎ等人…     

高温超导体磁通动力学和混合态相图(Ⅱ)

（上接2006年第1期第16页） 5涡旋态相图的发展 随着理论和实验工作的不断进展，高温超导体混合态相图变得丰富多彩．首先在涡旋玻璃态理论出现后，相图就较常规超导体有了很大的变化．在常规超导体中，相图上就只有两根标志相边界的线。     

高温超导体混合态的钉扎力与标度律

基于推广的磁通热激发模型，我们提出了评估超导体中钉轧力的一个新方法，该方法用于一个统一的形式表达了温度，磁场以及电流密度对作用于磁通线上钉的扎力的影响，它解释了超导体混合态的电阻行为，并很好地拟合了Ｂｉ－２２２３外延膜钉扎力的标度行为。     

强磁场超导体

 超导体可分为Ⅰ类超导体和Ⅱ类超导体,前者只有一个临界磁场--热力学临界场H_c,后者有两个临界磁场--下临界场H_c1和上临界场H_c2。Ⅱ类超导体的H_c2要比Ⅰ类超导体的临界场H_c高得多,这一特性使得Ⅱ类超导体成为超导体的大规模应用的基础.Ⅱ类超导体又有理想Ⅱ类超导体和非理想Ⅱ类超导体之分,后者的主要电磁行为表现为磁化的可逆性,并且没有磁通冻结现象发生,它是均匀介质.理想Ⅱ类超导体几乎没有承载传输电流的能力,因此,它除了有科学价值外,几乎没有什么实用价值.本文将着重介绍非理想Ⅱ类超导体.科学家们已发现了数以千计的非理想Ⅱ类超导体,但是到目前为止其中只有Nb-Zr,Nb-Ti合金.     

第二类超导体的临界磁场

在Гинэбург-Ландау理论中借引入顺磁能导出了第二类超导体的临界磁场公式。理论公式与Ti-V合金系统的实验数据符合。考虑了顺磁能的影响之后,第二类超导体由“混合态”向正常态的转变仍为二级相变;在相变点附近,磁化曲线仍为直线;在强磁场中相变时的比热跳跃与零场中的比热跳跃同数量级;与V₃Ga的比热测量及Nb₃Sn的磁化曲线测量很好地符合。     

高温超导体磁通动力学和混合态相图(II)

(上接2006年第1期第16页)5涡旋态相图的发展随着理论和实验工作的不断进展,高温超导体混合态相图变得丰富多彩.首先在涡旋玻璃态理论出现后,相图就较常规超导体有了很大的变化.在常规超导体中,相图上就只有两根标志相边界的线,即上临界场Hc2(T)和下临界场Hc1(T).在Hc2(T)和Hc1(T)之间就是混合态.由于涨落较弱,Hc2(T)和磁通运动的不可逆线Hirr(T)很靠近.而高温超导体中由于涨落较强,Hc2(T)以下较大的区域内形成了涡旋液态,而Hirr(T)以下才能形成涡旋固态(可以是涡旋玻璃或磁通格子有序态).在下临界场Hc1(T)附近,如果结构无序较少,则…     

高温超导体混合态中与洛伦兹力无关的磁阻

指出高温超导体混合态磁阻不是由洛伦兹力驱动磁运动的机理所支配，并对一些与洛伦兹力无关的磁阻机理如序参数涨落，二维涨落，玻璃－液体相变，Ｋ－Ｔ相变，约瑟夫森网络，涡旋饼及相滑移等作简单介绍和评骘。     

London磁场的物理机制研究

超导体在旋转过程中会在其内部产生磁场,称为London磁场.目前,包括London理论和G-L理论在内的多种理论都对London磁场的产生机理进行了解释.从本质上,这些理论解释大多认为旋转超导体最外层超导电子运动滞后并由此出现净余电流,而London磁场则是由旋转超导体表面的净余电流产生的.然而,关于旋转超导体最外层超导电子运动滞后的原因,目前仍没有明确的理论解释.本文通过对旋转系中带电粒子,以及旋转超导体中超导电子的贝里相位进行了理论分析,结果表明旋转状态下超导电子的贝里曲率与London磁场具有相同的表达形式,表明London磁场可视为A-B效应的逆效应,也即基于贝里相位的一种宏观量子效应.     

理想Ⅱ类超导体在Hc1相变曲线上的体积效应

本文以理想Ⅱ类超导磁化曲线方程为基础,应用典型热力学方法对理想Ⅱ类超导体在Hc1相变曲线上的体积效应进行讨论。经过热力学唯象理讨论,揭示了理想Ⅱ类超导体在Hc1相变曲线上的相变体积效应的二级相变特性。     

London 两个方程等价性与临界态形成动力学

C. P. Bean基于K. Mendelssohn海绵模型建立了非理想Ⅱ类超导体临界态理论, 从而形成了硬超导体电磁理论的重要基础之一.然而近年来基于涡旋动力学理论的发展,逐步形成了临界态动力学研究课题.涡旋运动导致宏观波函数的相滑移,和局域的Joule热等强烈非线性效应是形成自组织临界态物理基础.根据实验观测,磁通进入样品的前锋为线性分布,但其解析理论还在发展中.本文论述了在超导体的零电阻和完全抗磁性的实验基础上建立起来的London第一和第二方程本质上的等价性,并结合London理论与Anderson磁通热激活理论讨论了临界态形成动力学,给出了Slab样品中的电场、电流和磁通密度分布,定量解释了实验观察到的现象.     

第二类超导体输运临界电流密度的一个临界态模型计算

给出了第二类超导体临界电流密度随样品尺寸及外加磁场变化的一个临界态模型计算。计算中考虑了样品中混合态与迈斯纳态共存的情况。用该模型对Tl2Ba2Ca2Cu3O10样品的实验测量结果进行了模拟计算,并讨论了有关问题。     

静磁场中第二类超导体R－T曲线的测量

静磁场中第二类超导体Ｒ－Ｔ曲线的测量詹可雷，朱永强（淮南矿业学院基础部２３２００１）（复旦大学物理系上海２００４３３）超导体具有一定的无阻负载电流的能力，因此，用超导线统制的磁体没有焦耳热损耗，用它产生强磁场比常规磁体要经济得多．然而，第一类超导体的...     

Bean临界态模型动力学基础讨论

C. P. Bean基于K. Mendelssohn海绵模型建立了非理想Ⅱ类超导体临界态理论, 从而形成了硬超导体电磁理论的重要基础之一.然而近年来基于涡旋动力学理论的发展,逐步形成了临界态动力学研究课题.涡旋运动导致宏观波函数的相滑移,和局域的Joule热等强烈非线性效应是形成自组织临界态物理基础.根据实验观测,磁通进入样品的前锋为线性分布,但其解析理论还在发展中.本文根据London超导理论,并结合Anderson磁通热激话理论讨论了该课题,给出了Slab样品中的电场、电流和磁通密度分布,定量解释了实验观察到的现象.     

超导研究大事记

 1935～1936年前苏联哈尔科夫、舒布尼可夫、乔特凯维奇、谢别列夫和里雅宾宁对第二类超导体作了重要研究,所制合金样品很接近理想第二类超导体,观察到合金存在两个临界磁场,得出较为接近理想第二类超导性的磁化曲线.30年代.物理学家对合金超导体的奇异行为提出各种解释,其中门德尔森和穆尔提出的“海绵模型”较为典型.F.伦敦在提出唯象的电动力学理论之后,提出了超导的量子解释,认为超导电性是一种“宏观尺度上的量子结构”,要求“一种平均动量的凝聚式凝固”.     

关于低kⅡ类超导体的磁滞行为——表面粗糙不均匀性对磁滞的影响

低kⅡ类超导体磁滞的原因被公认为:样品表面的永久感应电流和表面钉扎.但是仅考虑这两个因素对磁滞的影响,对一些实验事实是不能圆满地加以解释的.为此,我们考虑了样品表面粗糙的不对称性对磁滞的影响,这样便能较好地解释这些实验事实.     

理想Ⅱ类超导体在相变点的体积效应

本文以超导热力的唯象理论为基础,应用Abrikosov的高场磁通点阵周期场结果,对理想Ⅱ类超导体在Hc2相变点的体积效应进行讨论,经过典型的热力学唯象理论讨论。揭示了理想Ⅱ类超导体在Hc2相变点的相变体积效应的二级相变特征。     

M3C60（M=K,Rb）超导机理研究

综述了近几年来Ｃ６０超导体，特别是Ｋ３Ｃ６０和Ｒｂ３Ｃ６０单昌超导体的实验研究结果，主要包括超导转变温度以上的电阻－温度关系、高温下电阻的饱和现象及超导转变温度、上临界磁场和相干长度等超导性质。上述实验结果可以用传统的电子－声子相互作用理论来解释。     

混合态的不确定关系与压缩效应

在关于混合态的海森堡不确定关系的基础上，研究了纯态和混合态的最小不确定性和压缩效应.虽然最小不确定态必定是纯态，但在某些并非最小不确定态的纯态或混合态中，依然可 以实现力学量不确定度的压缩.还给出了普通统计学的不确定关系，它们不涉及量子相干性却与量子力学的海森堡不确定关系具有相似的数学结构. 关键词： 混合态 最小不确定性 压缩效应     

高温超导体电子结构和超导机理的角分辨光电子能谱研究

超导是一种奇异的宏观量子现象.100多年来,已发现的超导体主要分为两类:以金属或者合金为代表的常规超导体以及以铜氧化物和铁基高温超导体为代表的非常规超导体.常规超导体的超导机理能被BCS超导理论完美解释,但高温超导体的超导机理至今仍未达成共识,已经成为凝聚态物理领域中长期争论且充满挑战的重大科学问题.从实验上揭示非常规超导材料的微观电子结构,是理解其奇异正常态和超导电性机理、建立新理论的前提和基础.角分辨光电子能谱技术,由于可以实现对材料中电子的能量、动量和自旋的直接测量,在高温超导研究中发挥了重要的作用.本文综述了我们利用角分辨光电子能谱技术在铜氧化物和铁基高温超导体电子结构和超导机理研究中取得的一些进展,主要包括母体的电子结构、正常态的非费米液体行为、超导态的能带和超导能隙结构以及多体相互作用等.这些结果为理解铜氧化物和铁基高温超导体的物性及超导机理提供了重要的信息.