关于超导体中临界电流的基本定义

传输临界电流Ic通常根据阈值电场判据Ec来定义，惯例为Ec = 1微伏/厘米，这一选择有些随意，旨在为实际器件提供“合理微小”的电功率耗散。因此，Ic并非由基本物理决定。然而，最近的研究表明，薄膜超导体的自场临界电流确实是一个仅由伦敦穿透深度决定的基本属性。本文重新审视了临界电流的定义，并解决了这一明显的矛盾。我们测量了在传输电流增加到Ic的过程中，第二代高温超导带材宽度上的磁场分布。我们确定了一个阈值电流Ic_surfB，在该电流下，两个物理事件同时发生：(i) 在超导体表面任意点测得的局部表面磁通密度Bsurf作为传输电流的函数，从非线性依赖突然转变为线性依赖。这一效应此前未见报道。(ii) 出现一个略高于测量系统灵敏度的非零电场。在本例中，Ic_surfB比由Ec判据确定的Ic_E低10-15%。我们提出，将Bsurf(I)从非线性到线性的转变作为测量传输临界电流最可靠且更基本的技术。