Critical phenomenon of vortex motion in superconductors: vortex instability and flux pinning

Superconductors at microwave frequencies and flux flow instabilities

Анотація

Вивчено динаміку вихорів у надпровідних матеріалах при дуже високих швидкостях вихорів у залежності від прикладеного магнітного поля. Високошвидкісна вихрова динаміка може стати критичною, внаслідок чого виникне нестабільність, яка веде до раптового зриву системи в нормальний стан. Наявність різних механізмів пінінгу у всіх надпровідниках не тільки здатна сприяти виникненню високих критичних струмів, але й може сильно вплинути на вихровий потік, визначаючи тим самим іншу поведінку критичної швидкості вихору v*. Залежність v* від магнітного поля надзвичайно чутлива до типу пінінга в матеріалі. Це важливо з прикладної точки зору, оскільки вихровий рух, що наближається до критичного значення v*, означає такий стан дисипативного потоку, який, певно, закінчиться нестабільністю. Якщо можливо передбачити ці критичні параметри, то буде легше контролювати ці критичні явища. Незважаючи на те, що повна теоретична модель для опису нестійкості потоку в присутності пінінгу досі відсутня, нещодавно був запропонований феноменологічний підхід опису для нестійкості вихрового потоку з «гарячими» електронами. Наведено вдалий приклад такої ідеальної відповідності між експериментом та теоретичним підходом для тонких плівок Mo₃Ge з й без геометричних бар’єрів з пінінгом.