周期钉扎阵列中的单个涡旋操控与粘滑运动

我们数值研究了涡旋与移动陷阱相互作用的操控，该陷阱代表一个磁 force tip，在含有周期钉扎位点阵列的超导样品上平移。作为陷阱速度与耦合强度的函数，我们发现了五种截然不同的动力学相：包括涡旋在钉扎位点内被拖拽短距离的退耦合区；邻近钉扎位点中涡旋互换位置的中间耦合区；单个涡旋被拖拽更长距离且周围钉扎中发生涡旋交换模式的中间捕获区；陷阱在捕获一个或两个涡旋间切换的间歇性多重捕获区；以及陷阱永久捕获并拖拽两个涡旋的强耦合区。在某些区中，我们观察到反直觉行为：慢速移动陷阱对涡旋的耦合弱于快速移动陷阱；然而，最快移动陷阱通常退耦合。不同相可由涡旋位移距离和对陷阱施加的力涨落来刻画。我们发现了不同类型的粘滑运动，取决于涡旋是移入和移出钉扎位点、发生交换，还是由陷阱外涡旋诱导的关联运动。我们的结果可推广至其他与周期陷阱阵列相互作用的基于粒子的系统（如胶体粒子或某些类型的摩擦系统）的操控。