混合维度两带超导体中的阿布里科索夫磁通线

我们研究了两带超导体中的涡旋结构，其中一个带是弹道且准二维（2D）的，另一个带是扩散且三维（3D）的。我们将超导准经典理论中的涡旋晶格圆形胞近似应用于最近为这种两带系统开发的模型 [Tanaka et al 2006 Phys. Rev. B 73, 220501(R); Tanaka et al 2007 Phys. Rev. B 75, 214512]。我们假设3D扩散带中的超导性是“弱的”，即主要是感生的，如同在MgB$_2$中的情况。与“弱”3D扩散带的杂化对“强”2D弹道带的电子结构产生了显著且有趣的影响。特别是，“弱”带中的库仑排斥和扩散性增强了“强”带中序参量的抑制和磁场对涡旋核心的扩大，导致临界温度和临界场降低。此外，“弱”带中扩散性的增加可能导致上临界场在转变温度附近出现向上弯曲。在我们的模型中发现的一个特别有趣的特征是，在“强”弹道带的能隙边缘出现了额外的束缚态，这在单带情况下是不存在的。此外，与“弱”扩散带的耦合导致“强”弹道带中涡旋晶格能带的带隙减小和范霍夫奇点。我们发现这些有趣的特征适用于MgB$_2$的参数值。