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。
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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
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