超导涡旋的反常Nernst效应

论文摘要

本论文主要利用二维XY模型通过数值模拟计算了均匀体系约瑟夫森结阵列的能斯特效应及棘轮势作用下对超导涡旋的调控作用。在直流电流驱动下,利用扭转涨落边界条件,我们研究均匀的及在棘轮势作用下的二维约瑟夫森结阵列的电学性质,得到了体系压降随磁通密度的变化情况。对于均匀体系,在几种特殊磁通密度下压降出现极小值且涡旋呈现规则分布；引入棘轮势后系统的压降得到抑制,超导涡旋的分布得到调制。借助于与时间相关的“金兹堡—朗道”动力学,我们数值计算了二维约瑟夫森结阵列的能斯特信号,获得了能斯特信号随着温度及磁场变化的规律。在超导转变温度以上,我们发现了较大的能斯特信号。而对于固定的温度而言,能斯特信号则随外加磁场的升高呈现出非单调变化的行为。本工作获得的数值模拟结果与一些铜氧化物高温超导体的实验结果在定性上吻合。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 超导理论的发展
• 1.3 第二类超导体的发展
• 2 约瑟夫森结阵列的磁通动力学研究
• 2.1 磁通动力学介绍
• 2.2 约瑟夫森效应及应用
• 2.2.1 约瑟夫森效应的介绍
• 2.2.2 约瑟大森方程的建立
• 2.2.3 磁场对约瑟夫森结的影响
• 2.2.4 约瑟夫森效应的应用
• 2.3 约瑟夫森结阵列
• 3 Ratchet势作用下的涡旋运动
• 3.1 计算模型和计算方法
• 3.1.1 模型的建立
• 3.1.2 边界条件的选择
• 3.1.3 热噪电流与Ratchet势加入方法
• 3.2 计算结果与讨论
• 3.3 小结
• 4 反常能斯特现象
• 4.1 Nernst效应
• 4.2 模型介绍
• 4.3 模拟结果与分析
• 4.3.1 模拟结果
• 4.4.2 分析与讨论
• 4.4 小结
• 5 总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位论期间取得的研究成果