约束与表面增强对超导性的影响

在 Ginzburg-Landau 方法下，对类型 I 和类型 II 材料在表面增强情况下的超导转变进行理论研究。超导序参量由负的表面外推长度 $b$ 决定。这导致临界场 $H_{c3}$ 增加，并在零场下的表面临界温度 $T_{cs}$ 超过体积 $T_c$。当样品为 {\em 介子尺度} 且线性尺寸为 $L$ 时，表面会在 $T < T_{c}(L)$ 时诱导出内部超导性，其中 $T_c(L) > T_{cs}$。类似于吸附流体，类型 I 材料的薄膜超导性类似于{\em 毛细浸润}，并与界面去位置化或“润湛”转变竞争。在磁渗透深度与超导相干长度之比 $\kappa \equiv \lambda/\xi$ 趋于零的极限下，考察了毛细浸润在超导体中的有限尺寸比例尺。虽然在非零磁场 $H$ 下的转变满足标准的有限尺寸比例尺，但在 $H=0$ 时发现异常的临界点位移。计算了类型 I 和类型 II 材料的介子尺度薄膜、圆柱形线和球形颗粒中 $H=0$ 时 $T_c$ 的增大。表明曲率会引起 $T_c$ 的显著增大，其特征为 $T_c(R)-T_c(\infty)$ 随半径 $R$ 的反比例关系。