【摘 要】
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高温超导体处在混合态时,若超导体内有电流经过,磁通有可能在洛伦兹力的驱动下发生运动而产生损耗,高温超导体内的钉扎缺陷能够阻止磁通的运动,从理论上它可以实现很高的无阻
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高温超导体处在混合态时,若超导体内有电流经过,磁通有可能在洛伦兹力的驱动下发生运动而产生损耗,高温超导体内的钉扎缺陷能够阻止磁通的运动,从理论上它可以实现很高的无阻输运电流的能力。人们在利用磁通动力学的方法研究高温超导体的无阻电流输运的性质方面发现了许多新现象,同时也取得许多重大成果。
高温超导体内的钉扎是随机分布的,而实验上可以利用高能粒子束溅和平板工艺产生规则排列的柱状钉扎。柱状钉扎系统在磁通输运性质和磁致电阻等方面存在匹配效应。人们在长方形、三角形、蜂窝形等规则排列的柱状钉扎系统中发现了磁通各向异性的输运行为。这些系统的钉扎排列是各向异性的,磁通的运动直接受到了这些钉扎的影响而表现出了非常强的各向异性。在正方周期性柱状钉扎中,在x和y方向上钉扎排列是相同的,本文将研究在这两个方向上的磁通动力学行为。
本文的第一章介绍了高温超导体的磁通热力学性质及相图和磁通的动力学输运性质,介绍了周期性排列的柱状钉扎在改变磁通动力学输运性质中的作用。第二章我们介绍了数值模拟中磁通、钉扎的物理模型,并对我们的模拟方法一一分子动力学方法进行了重点阐述。第三章,我们用分子动力学的方法模拟了零温下正方排列的钉扎系统中的磁通在相互垂直的x和y方向上的输运行为,其中磁通密度处于第4个匹配场。从磁通的结构上看到了x和y方向上的磁通排列不同,但这两个方向的磁通输运性质相同。产生这种现象的因为是y方向的驱动力下磁通在临界脱钉力Fc之前发生调整,形成了与x方向有相同的磁通构象。第四章,我们研究了温度、钉扎密度、系统尺寸等因素对磁通输运行为的影响。温度的升高引起磁通运动的热激发效应越来越明显,表现为临界脱钉力变小。磁通之间的相互排斥力随着钉扎密度增大将呈指数增大。我们给出了磁通的动力学相图,发现1个钉扎相、2个通道流动相和1个近晶相。通道流动Ⅰ相中有部分间隙磁通被间接钉扎,而通道流动Ⅱ相中有所有间隙磁通都参与流动。随钉扎密度的增大而增大,我们发现通道流动Ⅱ相慢慢消失。
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