磁通晶格之量子漲落, 熱漲落及集體釘軋在二類超導薄膜所引發之峰頂效應的研究
學年 92
學期 1
出版（發表）日期 2004-01-01
作品名稱 磁通晶格之量子漲落, 熱漲落及集體釘軋在二類超導薄膜所引發之峰頂效應的研究
作品名稱（其他語言） The Study of Peak Effect Induced by Quantum, Thermal Fluctuations and Collective Pinning of Vortex Lattice in Type II Superconducting Films
著者 陳惟堯
單位 淡江大學物理學系
描述 計畫編號：NSC93-2112-M032-013 研究期間：200408~200507 研究經費：212,000
委託單位 行政院國家科學委員會
摘要 在一定溫度下, 二類超導薄膜之臨界電流密度,一般皆隨外加磁場 之增加而減少。所以在磁滯曲線中之磁雙極寬度, 隨著磁場之增加而減 少。然而有很多實驗報告則指出, 在某些磁場中,磁滯曲線中之磁雙極寬 度有反常的增加現象, 此一現象亦即所謂的峰頂效應 (peak effect), 或魚尾效應(fishtails effect) [1-5]。 傳統的一般低溫超導材料, 峰頂效應主要發生在靠近 曲線 附近。但高溫超導材料的峰頂效應,則常在不可逆曲線之下方產生。此峰頂 效應的形成原因, 一般皆認為是由於集體釘軋(collective pinning)、 及磁通晶格之熱漲落(fluctuation)、與量子漲落,所引發之從布拉格玻璃 (Bragg glass),至無定形磁通玻璃(amorphous vortex glass)的類有序 (quasiorder),與無序(disorder)之轉變有關[1]。但這些理論,皆屬於現象 學(phenomenological)理論, 及數值模擬計算。 我們曾研究磁通子動力學﹐及當溫度低於KT相變臨界溫度下﹐隨 機分佈之弱釘軋源﹐對二維超導薄膜磁通子對之生成(vortex-antivortex pair generation)、以及非線性磁通流動電阻係數(nonlinear flux-flow resistivity)、 磁通子擾動所引發之引力(fluctuation induced attraction of vortices)等相關議 題 [6- 9]多年﹐最近又與北京師範大學物理系馮世平教授合作研究﹐有關隨 機分佈之弱釘軋源﹐及磁通子變形(deformation)對磁通子對之生成(vortex- antivortex pair generation)﹐與非線性磁通流動電阻係數之影響、量子及熱漲 落對超導薄膜之集體釘軋及臨界電流之影響 [10, 11]、 以及在外加隨機位 能( random distribution of external potential )情形下, 二維磁通子系統之拓樸 長程序(topological long-range order)等研究。 本研究計畫則將考慮﹐磁通晶格之量子漲落、熱漲落,以及集體釘 軋, 在二類超導薄膜所引發之峰頂效應, 並計算出在 磁場 - 溫度() 平面峰頂效應之曲線。這迄今仍是一個尚未?決的問題, 這是一個相 當複雜、且具挑戰性的問題, 然而這亦是在理論上及應用上非常有價值,而 值得深入探討的問題。
關鍵字 量子漲落;熱漲落;集體釘軋;峰頂效應
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