强时变迈斯纳电流驱动的曲线涡旋的非线性动力学与耗散

我们报道了在平行于表面的强交流磁场 $H(t)=H\sin\omega t$ 下，被捕获涡旋线大幅振荡的数值模拟。通过考虑非线性涡旋线张力、涡旋质量以及非线性 Larkin-Ovchinnikov (LO) 黏滞拖曳系数 $\eta(v)$，计算了由表面交流迈斯纳电流驱动的振荡涡旋段的耗散功率。我们表明，$\eta(v)$ 随涡旋速度 $v$ 的 LO 减小可从根本上改变由捕获涡旋引起的表面电阻 $R_i(H)$ 的磁场依赖关系。在低频下 $R_i(H)$ 随 $H$ 呈常规增大，但随着 $\omega$ 增大，表面电阻变为 $H$ 的非单调函数，并在较高场下随 $H$ 减小。计算了频率、钉扎间距以及平均自由程 $l_i$ 对 $R_{i}(H)$ 磁场依赖关系的影响。结果表明，随着表面变得更脏且 $l_i$ 减小，$R_{i}(H)$ 随 $H$ 的反常下降移至较低场，该场可远小于下临界磁场。我们的数值模拟还表明，$\eta(v)$ 随 $v$ 的 LO 减小可在高场幅值和高频率下引起涡旋弯曲不稳定性，导致沿涡旋形成动态扭折。测量由垂直于表面稀疏捕获的涡旋引起的 $R_i(H)$ 可为研究由强电流密度（在低温下可达拆对极限）驱动的涡旋的极端非线性动力学提供机会。可通过改变射频频率或非磁性杂质浓度来调节的 $R_i(H)$ 行为，不会被直流或脉冲输运测量所特有的强加热效应所掩盖。