高温超导体磁通格子的熔化相变和噪声研究

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该文基于唯象的GL理论和Langevin磁通运动模型,采用Monte-Carlo数值模拟方法,研究高温超导体混合态中磁通运动对相图和运动宽带噪声的影响.我们的工作得到了两个重要结论:我们考虑到高温超导体磁通的穿透深度与温度的关系,提出了一个与温度呈非单调性变化的磁通互作用势模型,并在无序打扎和热涨落效应的影响下,对随机钉扎磁通系统进行动力学模拟.通过计算磁通格子的静态结构因子和有限尺寸指数,来研究磁通格子的有序(布拉格玻璃相),无序(磁通玻璃相,磁通液体相)相变.我们得到了提高超导磁通格子的无序钉扎强度——温度相图.由于在相变点附近增大磁场可等同于增大无序,因此我们模拟得到的相图等同于H-T相图.从相图上可以发现,随温度的增加,在处于低温的无序磁通玻璃相(VG)和处于高温的无序磁通液体相(VL)之间,有一个凸起的有序布拉格玻璃相(BG).该现象与最近实验上观测到的反向熔化行为一致.用我们提出的与温度呈非单调性变化的磁通互作用势模型能合理的解释此异常的反向熔化行为.我们用有限温度下的分力动力学方法模拟了二维无序打扎磁通系统的低频宽带电压噪声.我们计算了磁通运动电压噪声谱密度,研究了宽带噪声(BBN)随驱动电流,钉扎强度,和温度的变化规律.BBN随钉孔强度的增加而增大,反映了BBN的本性是磁通运动受体钉扎阻碍而产生的内部耗散.随钉扎强度的增加磁通运动受阻碍而产生的内部耗散也增大.BBN随温度的升高而减小,表面热运动部分抵消了体钉扎以及磁通之间相互作用,软化了磁通线格子,促使磁通容易开始运动,使磁通运动宽带噪声减小.以上结论符合实验结果,并能解释磁通运动的微观图像.
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