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层状超导体中无序和热涨落驱动的磁通晶格的熔化相变

作　者: 吴文娟
导　师: 刘楣
学　校: 东南大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 第Ⅱ类超导体磁通格子反向熔化 3D模型布拉格玻璃磁通玻璃
分类号: O511
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

我们发展了3D磁通线格子(FLL)模型,它比2D磁通格子模型更接近实际系统。考虑同一平面内磁通涡旋饼间的长程磁相互作用,以及同一根磁通线不同平面的磁通涡旋饼间的长程磁相互作用,采用Monte-Carlo数值模拟方法,研究无序钉扎和热涨落驱动的磁通格子的熔化相变。我们计算了磁通线格子在Z轴方向的关联函数(C_z),用磁通线格子在Z轴方向的纠缠和退耦合来定义磁通格子的熔化相变。首先,我们计算了磁通格子的3D-2D相变,我们定义C_z =0.45为相变点。发现在低温低磁场下1> C_z >0.45时,磁通线排列成稍微弯曲的没有位错的弹性格子,我们定义系统处于3D有长程序的布拉格玻璃相(BG);随温度或磁场的增加C_z <0.45时,磁通线格子纠缠,退耦合为2D相。这种3D-2D相变也可称为熔化相变到无序的磁通液体相(VL)或磁通玻璃相(VG)。调节参数使符合Bi2Sr2CaCu2 O8材料数据,得到了与等离子共振实验相似的磁通线格子的3D-2D相图。我们得到的由磁场无序作用产生的BG-VG固-固熔化相变线与温度无关。而早先的理论工作得到的固-固熔化线随温度升高而减小,这是我们与其他理论工作不同之处。我们解释其原因是由于在我们的模型中,位于同一根磁通线而在不同平面上的磁通饼之间有很强的吸引互作用,使得在低温和中等温度区域内,由温度涨落引起的无序效应影响很小,所以计算得到的固-固熔化相变线平行于温度轴。计算结果表明我们的模型是合理的,而且具有一定的优越性。然后,我们把注意力集中在磁通相图中BG-VG相变线的温度关系上。考虑到高温超导体中平面穿透深度随温度的升高而发散,计算得到平面内和平面间磁通饼互作用力有异常的温度关系。我们定义在1 .0> C z>0.65时,系统处在具有准长程序的BG相。当C z<0.6并直线下降到0,平面间磁通无关联,我们定义系统处于无序的VL相。当C z<0.65,并保持在0.65-0.6之间,我们定义系统处于无序固体VG相,计算得到了无序钉扎强度-温度相图。我们发现在所得相图中,磁通格子的BG到VL一级熔化相变(FOT)线并没有在临界点TC P终止,而是继续延伸至低温,同时在临界温度点TC P附近区域,BG到VG一级相变线形成一个向上的突起。当温度大于TC P时,熔化线有负的斜率,磁通格子随温度的升高,发生热涨落驱动的BG-VL的一级熔化相变;当温度小于TC P时,熔化线斜率为正,磁通格子随温度的降低会发生由无序驱动的从有序BG相到非晶的无序VG相的转变。因此在中等温度区域,随温度的降低也会从有序相进入无序的非晶相的相变,表现出了异常的反向熔化行为,该现象与Avraham等人在最近实验上观测到的反向熔化行为一致。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-9
绪论  9-13
第一章基本理论  13-23
  1.1 关于超导体的简单介绍  13-15
  1.2 Ⅱ类超导体混合态和孤立磁通线  15-18
  1.3 磁通运动机制  18-20
  1.4 磁通涡旋态性质  20-21
  1.5 研究Ⅱ类超导体的意义  21
  1.6 参考文献  21-23
第二章磁通晶格的3D-2D 相变研究  23-34
  2.1 引言  23-26
  2.2 模型与公式  26-29
  2.3 晶格3D-2D 相变的计算与分析  29-31
  2.4 结论  31
  2.5 参考文献  31-34
第三章磁通晶格相图及其反向熔化行为的研究  34-45
  3.1 引言  34-37
  3.2 模型及公式  37-40
  3.3 F_(p0)-t 相图及反向熔化  40-43
  3.4 结论  43
  3.5 参考文献  43-45
总结  45-47
致谢  47-48
硕士期间发表论文  48

层状超导体中无序和热涨落驱动的磁通晶格的熔化相变

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