通过工程化纳米颗粒度显著增强体超导性

理论和实验均已确立，孤立纳米晶粒尺寸的微小变化会导致传统超导体平均场谱隙发生显著的非单调变化，有时甚至增强。一个对超导理论和应用具有广泛意义的自然问题是：这些尺寸效应是否也能增强由此类纳米晶粒组成的体颗粒材料的临界温度？本文对此给出了肯定的回答。我们结合平均场、半经典和渗流技术表明，在传统超导体中引入工程化的纳米尺度颗粒度，可将临界温度提高至非颗粒体极限的数倍。该预测适用于三维及准二维样品，前提是厚度远大于晶粒尺寸。我们的模型考虑了阵列中晶粒尺寸的实验现实分布、充电效应、准粒子隧穿以及对于足够小的晶粒热涨落激增所带来的限制。