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第II类超导体中随机钉扎环境下尖峰效应的解释

作　者: 彭红亮
导　师: 陈庆虎
学　校: 浙江师范大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 涡旋物质尖峰效应涡旋相变动力学过程
分类号: O511.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 23次
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内容摘要

高温超导体的发现对理解第Ⅱ超导体的相图,特别是混合态相图和它的物理性质具有重要作用。完整的三角涡旋点阵(Abrikosov相图是研究第Ⅱ类超导体的重点,该理论从提出到现在经过了40余年)。在高温超导体中,超导态向正常态转变中可以达到较高的转变温度,因此,在此类超导体中,由热涨落和无序或者杂质带来的影响,比常规超导体要大的多,而以前的研究往往被忽视掉了,因此在目前,对该问题的研究,无论从实验上还是理论上,对于理解超导体的性质,特别是对于理解涡旋物质的性质,显得至关重要。研究的目标当然不只限于高温超导材料,对于常规的超导体,一些研究仍然值得关注。在论文第一章,我们首先介绍了超导体的发现,超导发展历程中的几件标志性的事件,超导研究的应用和现状,对涡旋物质的几种实验观察方法,包括中子衍射,扫描隧道显微镜,Bitter修饰法等等。在论文第二章,我们着重介绍了目前磁通涡旋物质的几种理论,弹性模型,钉扎的起源与无序,布拉格玻璃模型和涡旋动力学方程,并介绍了尖峰效应的发现和目前对它的理论解释。在论文第三章,使用分子动力学方法,在零场的情况下,随着磁通涡旋的软化,在强电流的驱动下,可以发现两个很明显的相变过程。当磁通涡旋软的时候,涡旋处于塑形状态,表现为近晶现象,在两个相变的交界处,电压噪声最强。在论文第四章,使用了分子动力学方法和王-朗道算法,从能量的角度出发,考虑了钉扎中心随温度变化能够容纳涡旋的个数,发现只有当温度高到一定程度时,在一个钉扎范围内才可以容纳两个涡旋,同时也通过调节温度模拟了尖峰效应的产生,发现尖峰效应的产生正好位于钉扎中心容纳的涡旋数从单一到多个的转变区域。得出尖峰效应的起因是涡旋相变的结果而非动力学过程。最后是全文的总结和展望。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-8
第1章绪论  8-20
  1.1 超导理论的发展和研究现状  8-16
    1.1.1 超导的发展历史  8-11
    1.1.2 超导体的应用  11
    1.1.3 几个重要的概念  11-14
    1.1.4 超导相图中的一般实验方法  14-16
  1.2 涡旋物质的研究现状和带来的问题  16-18
  1.3 研究意义及本文的工作  18-20
    1.3.1 研究意义  18
    1.3.2 本文的工作  18-20
第2章涡旋相变理论  20-35
  2.1 涡旋的弹性描述  20-25
  2.2 钉扎的起源与无序  25-28
  2.3 BRAGG玻璃与尖峰效应  28-31
  2.4 磁通动力学  31-34
  2.5 总结  34-35
第3章数值模拟涡旋相变  35-40
  3.1 引言  35
  3.2 模型的建立  35-36
  3.4 数值模拟结果  36-40
第4章尖峰效应分析  40-51
  4.1 方程和模型  43-45
  4.2 结果与讨论  45-50
  4.3 结论  50-51
第5章总结和展望  51-53
  5.1 全文总结  51-52
  5.2 分子动力学研究涡旋相变的展望  52-53
参考文献  53-58
攻读学位期间取得的研究成果  58-59
致谢  59-62

第II类超导体中随机钉扎环境下尖峰效应的解释

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