超导体中钉扎力密度的新标度律

自Fietz和Webb（1968 Phys. Rev. 178 657）考虑各向同性超导体中的钉扎力密度$|F_p| = |J_c \times B|$（其中$J_c$为临界电流密度，$B$为外加磁场）作为约化外加场$B/B_{c2}$（其中$B_{c2}$为上临界场）的唯一函数以来，$|F_p|$一直基于B/B_c2比值进行标度，对此有广泛使用的标度律$|F_p(B)|=F_{p,max}((B/B_{c2})^p)((1-B/B_{c2})^q)$，其中$F_{p,max}$、$B_{c2}$、$p$和$q$为Kramer（1973 J. Appl. Phys. 44 1360）和Dew-Hughes（1974 Phil. Mag. 30 293）提出的自由拟合参数。为描述高温超导体中的$|F_p(B)|$，Kramer-Dew-Hughes标度律被修改为（a）假设所有自由拟合参数对旋转角的角依赖关系，以及（b）用不可逆场$B_{irr}$替代上临界场$B_{c2}$。此处我们注意到钉扎力密度也是临界电流密度的函数，因此应存在$|F_p(J_c)|$标度律。为揭示该律，我们考虑了完整的$|F_p(B,J_c)|$函数，并报道了在$(B/B_{c2}, J_c/(J_c(sf)))$（其中$J_c(sf)$为自场临界电流密度）上有三个不同的特征范围，可将$|F_p(B,J_c)|$分隔开。我们提出、讨论并应用了若干新的$|F_p(J_c)|$标度律来标度MgB2、NdFeAs(O,F)、REBCO以及近室温超导超氢化物(La,Y)H10和YH6中的$|F_p(J_c)|$。我们指出钉扎力密度的通用标度律仍在探索中。