交流驱动下蜂窝钉扎阵列中涡旋物质的开关与阻塞晶体管效应

我们展示了在存在蜂窝钉扎阵列和交流或交直流混合驱动的情况下，第二类超导体中的涡旋可以出现多种显著的动力学现象，包括开关、极化、对称锁定和动态诱导钉扎。这些效应发生在第二匹配场，即每个钉扎位点有两个涡旋，并且是由于蜂窝阵列间隙区域中涡旋二聚体态的形成而产生的。钉扎和移动涡旋二聚体的取向可以通过施加驱动从外部控制。我们称此为极化效应，并证明它可以将涡旋运动锁定或解锁到底层钉扎格点的不同对称方向。如果移动涡旋被锁定在一个方向，可以通过施加额外的偏置驱动将其切换到不同方向，从而在横向和纵向速度上产生尖锐的跳变。此外，一个方向的直流涡旋运动可以通过在垂直方向施加力来直接控制。当移动二聚体重新取向时，我们发现一种显著的动态钉扎效应，即当二聚体变得垂直于钉扎格点的易流动方向时，它们会发生阻塞。由于施加外场可用于关闭涡旋流，我们称此为阻塞晶体管效应。由于在这种情况下涡旋缺乏n聚化，这些效应不会出现在三角形钉扎阵列中。这里展示的开关和动态钉扎效应可能有助于创建新型的磁通量电子器件。