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

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题名:	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
其它题名:	The Study of Peak Effect Induced by Quantum, Thermal Fluctuations and Collective Pinning of Vortex Lattice in Type II Superconducting Films
作者:	陳惟堯
贡献者:	淡江大學物理學系
关键词:	量子漲落;熱漲落;集體釘軋;峰頂效應
日期:	2004
上传时间:	2009-03-16 12:00:33 (UTC+8)
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。
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