分析 II 型超导体涡旋态中 $\mu$SR 线形的不同方法比较

本文利用不同的理论模型，对 II 型超导体涡旋态中的缪子自旋旋转 ($\mu$SR) 谱进行了详细分析。使用了 London 模型和 Ginzburg-Landau (GL) 模型的解析近似，以及 GL 模型的精确解。研究了这些模型的有效范围以及从实验 $\mu$SR 谱中提取磁穿透深度 $\lambda$ 和相干长度 $\xi$ 等参数的可靠性。对模拟 $\mu$SR 谱的分析表明，在高磁场下，对于任意 Ginzburg-Landau 参数 $\kappa = \lambda/\xi$ 值，所获得的 $\lambda$ 和 $\xi$ 之间存在强相关性。外加磁场越小，找到正确 $\xi$ 值的可能性就越小。无论使用何种模型描述涡旋态，在无限制条件下同时确定 $\lambda$ 和 $\xi$ 都非常困难。研究发现，对于极端 II 型超导体和低磁场，拟合得到的 $\lambda$ 值实际上独立于 $\xi$。常用于通过多分量高斯拟合分析 $\mu$SR 谱的二阶矩方法，通常在整个外加磁场范围 $H_{c1} \ll H \lesssim H_{c2}$（$H_{c1}$ 和 $H_{c2}$ 分别为第一和第二临界场）内给出可靠的 $\lambda$ 值。这些结果也与 II 型超导体涡旋态的小角中子散射 (SANS) 实验解释相关。