超导体 - 铁磁体混合结构中的超导成核与涡旋物质

本文综述了关于由空间分离的传统低温超导体 (S) 和铁磁体 (F) 组成的混合结构的热力学和低频输运性质的理论与实验结果。由于假设超导部分和铁磁部分在电学上是绝缘的，因此不存在近邻效应，两个子系统之间的相互作用仅通过它们各自的杂散磁场进行。根据温度范围和外加磁场 $H_{ext}$ 的值，预期此类 S/F 混合结构会表现出不同的行为。在非常接近超导相变线时，当超导态仅微弱发展时，铁磁体的磁化强度完全由系统的磁历史决定，而不受超电流产生的磁场影响。与此相反，由铁磁体诱导的非均匀磁场图案会强烈影响超导成核，导致临界温度 $T_{c}$ 对 $H_{ext}$ 产生奇特的依赖关系。在超导态更深处，屏蔽电流的影响不能再被忽略。在相图的这一区域，讨论了涡旋与磁不均匀性之间相互作用的各个方面。在最后一节中，我们简要总结了当铁磁体的磁化强度不再固定而是可在超导电流影响下发生变化时 S/F 混合结构的物理特性。因此，超导体和铁磁体变得真正耦合，与"硬"S/F 结构相比，这种"软"S/F 混合结构的平衡构型需要重新排列超导和铁磁两方面的特性。