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    题名: 外加垂直磁場下, 二維退火無序超導薄膜之拓樸長程序
    其它题名: Topological Long-Range Order in Two-Dimensional Quenched Disorder Superconducting film in the Presence of Perpendicular External Magnetic Field
    作者: 陳惟堯
    贡献者: 淡江大學物理學系
    关键词: 拓樸長程序;束?拓樸激發對;KT 相變
    日期: 2005
    上传时间: 2009-03-16 12:02:00 (UTC+8)
    摘要: 我們曾針對任意分佈之外加位能情形下之拓樸長程序﹑與無序之相 變情形加以研究, 本研究計劃則將針對在外加垂直磁場下, 二維退火無序 (quenched disorder)超導薄膜的拓樸長程序作研究。 我捫都知道在二維繫統中﹐N. D. Mermin 已經證明並沒有長程序 (long-range order)存在﹐然而J. M. Kosterlitz 和D. J. Thouless 則提出一個 新的長程序觀念﹐亦即拓樸長程序 (topological long-range order)的觀念。當 一系統處在溫度低於其臨界溫度時 (T < TKT )﹐其正拓樸荷的拓樸激發﹐與負 拓樸荷的拓樸激發﹐將形成束?態﹐也就是在超導系統中之磁通子與反磁 通子對(vortex-antivortex pair)﹐這就是所謂的拓樸長程序﹐而其序參量相關 函數(correlation function)係呈現代數衰減型式。但在高溫時 (T > TKT )﹐此等 束?態部份被熱擾動所破壞﹐其序參量相相關函數呈指數衰減﹐然而當距 離小於其相干長度(correlation length )時﹐正拓樸荷的拓樸激發﹐與負拓樸 荷的拓樸激發﹐仍會形成束?態﹐但是當距離大於其相干長度時﹐則形成 個別的自由拓樸激發﹐此即在超導系統中之自由磁通子。 這種拓樸長程序﹐與無序之轉變即所謂的KT 相變(phase transition), 亦即當系統溫度從低於臨界溫度﹐躍遷至高於臨界溫度時﹐此種拓樸長程 序遭到破壞﹐而由具有非常稀少的自由磁通子態﹐躍遷至一具有非常多的 自由磁通子態(其密度與相干長度之平方成反比)。一般而言很多物理量﹐在 處於臨界溫度兩側會有截然不同的物理特性﹐像超導薄膜之電阻係數, 在 低於相變溫度時﹐呈現非線性(non-linear)關係﹐但在高於相變溫度時﹐則為 線性的歐姆(linear Ohmic-type)行為。然而在KT 相變時﹐其序參量﹐及其高 階微分項﹐皆為連續﹐所以KT 相變亦被稱為無限階相變。 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)多 年﹐最近又與北京師範大學物理系教授馮世平合作研究﹐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(vortexantivortex pair generation)﹐及非線性磁通流動電阻係數之影響, 任意分佈 之外加位能情形下之拓樸長程序﹑與無序之相變情形, 及磁通晶格之量子漲 落、熱漲落, 及集體釘軋在二類超導薄膜所引發之峰頂效應。本研究計劃則 將針對在外加垂直磁場下, 二維退火無序(quenched disorder)超導薄膜的 拓樸長程序作研究。這迄今仍是一個尚待解決的問題﹐這是一個相當複雜﹑ 亦是相當具挑戰性的問題﹐然而這也是非常有趣的議題。
    显示于类别:[物理學系暨研究所] 研究報告

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