高磁场下多晶高温与低温超导体中的临界电流密度

磁通钉扎标度律被提出用于解释多晶低温超导体（LTS）（如 Nb3Sn）中因晶界密度增加而导致的临界电流密度 Jc 升高现象。四十年来，这些标度律为开发在高磁场下承载高 Jc 的 LTS 材料提供了成功框架。然而，弱连接问题的发现表明，超电流流经晶界的传输限制了高温超导体（HTS）（如 YBa2Cu3O7-{\delta} (YBCO)）中的 Jc。在此，我们提供证据表明，单一机制——沿晶界的磁通流动——已通过 LTS 材料中时间依赖的 Ginzburg-Landau (TDGL) 计算可视化得到证实，该机制解释了多晶 LTS Nb3Sn 以及 HTS YBCO 和 (Bi,Pb)2Sr2Can-1CunOx (BiSCCO) 材料在低磁场和高磁场下 Jc 的函数形式。所展示的数据表明，标准磁通钉扎理论无法解释 YBCO 的综合 Jc 数据，因为 Jc 是应变的函数，而超导性质则不然。我们得出结论：在 Nb3Sn 和 YBCO 中晶界狭窄且呈金属性，而在 BiSCCO 中晶界宽阔且呈半导体性。应变通过改变 Nb3Sn 中晶粒的超导性质来改变 Jc，而在 YBCO 中则是通过改变晶界性质来改变 Jc。