各向异性多带超导体中基于长度尺度层级的分类

自 Ginzburg 和 Landau 于 1950 年的开创性工作以来，超导态一直由该理论的基本长度尺度——磁场穿透长度与相干长度——的层级来分类。在最简单的单分量情形中，它们构成一个无量纲比值 \kappa。正如 Ginzburg 在 1952 年所指出的，由于材料各向异性，该比值一般依赖于外加磁场的方向。因此，单分量材料在磁场沿某一方向施加时可表现为第一类超导性，而在沿另一不同方向施加时表现为第二类超导性。在本文中，我们将上述长度尺度分析推广到各向异性多分量超导体，其可具有多个相干长度以及多个磁场穿透长度，从而导致非常规的长度尺度层级。我们证明，多带超导体中的各向异性一般无法被重新标度，从而在不同方向上产生具有各种混合层级的新 regime。例如，可能存在这样一种 regime：当磁场沿某一方向施加时，相干长度小于某一垂直方向上的磁场穿透长度，而在另一方向上穿透长度却更大。我们展示了一种新的 regime，其中在相干长度超过磁场穿透长度的方向上涡旋形成条带且涡旋核重叠，而在磁场穿透长度超过相干长度的垂直方向上涡旋条带相互排斥。