原子级薄洁净极限超导体中热涨落对涡旋流动的阻塞
介观与纳米尺度物理
2021-06-14 v1 超导电性
摘要
超导体中的电阻源于涡旋在超流电流或外部电磁场驱动下的运动，并可能受热涨落或量子涨落的强烈影响。先前实验所证实的普遍预期是，随着温度降低，涡旋运动受抑制，导致电阻减小。新一代材料使人们得以进入原子级薄超导层中此前无法触及的洁净极限超导区域。我们通过实验表明，对于少层 2H-NbSe，在超导转变温度以下的电阻可能非单调，经过一个极小值后在温度进一步降低时再次增大。该效应在宽广的电流与磁场范围内存在，但在 monolayer 器件的中等电流下最为显著。解析与数值计算证实，这些发现可用双流体涡旋模型理解：其中一部分涡旋在通道中流动，其余被钉扎但在位置上热涨落。我们从理论上表明，被钉扎且涨落的涡旋有效调控了自由涡旋的迁移率。这些发现为超导体中涡旋迁移率与耗散的基本问题提供了新视角。
引用
@article{arxiv.1909.08469,
title = {Blockade of vortex flow by thermal fluctuations in atomically thin clean-limit superconductors},
author = {Avishai Benyamini and Dante M. Kennes and Evan Telford and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Andrew Millis and James Hone and Cory R. Dean and Abhay Pasupathy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.08469},
year = {2021}
}