揭示超导体中基本涡旋钉扎的微观机制

涡旋钉扎是决定实用超导体临界电流并使其能够多样化应用的关键因素。然而，涡旋钉扎的潜在机制长期以来一直难以捉摸，缺乏清晰的微观解释。本文利用高分辨率扫描隧道显微镜，研究了层状FeSe基超导体中点缺陷诱导的单涡旋钉扎。我们发现缺陷-涡旋相互作用将低能涡旋束缚态从$E_F$推开，产生一个“迷你”能隙，有效降低系统能量并增强钉扎。通过测量局域态密度，我们直接获得了基本钉扎能，并通过钉扎能的空间梯度估算了钉扎力。结果与体临界电流测量一致。此外，我们展示了一个包含缺陷-涡旋相互作用的通用微观量子模型可以自然地捕捉到我们的观测结果。这表明，与未钉扎涡旋相比，钉扎涡旋核附近的局域配对实际上得到了增强，这超越了传统认为非超导区域钉扎涡旋的理解。因此，我们的研究揭示了超导体中涡旋钉扎的通用微观机制，并为提高实用超导体的临界电流提供了见解。