SNS Josephson 结的临界电流密度
超导电性
2013-11-26 v2
摘要
超导体在高磁场中的临界电流密度 (Jc) 受材料中包含物和微观结构的控制，这些结构通过固定磁通量子 (fluxons) 来保持零电阻，并可用 Ginzburg-Landau (G-L) 理论描述。尽管超导体 - 正常金属 - 超导体 (SNS) Josephson 结 (J-Js) 的 Jc 函数形式在低场极限下已知，包含了结的局部属性并在许多系统中得到实验证实，但在高场下尚无 J-Js 的 Jc 通用解。标度律描述了多晶超导体在高场下 Jc 的函数形式（磁场、温度和应变依赖性），但未包含局部晶界属性。这些标度律是通过考虑孤立钉扎位点推导得出的，在临界状态下，磁通量子要么脱钉，要么自由磁通量子作为磁通线格子的一部分剪切滑过被钉扎的磁通量子。然而，对多晶材料含时 Ginzburg-Landau (TDGL) 方程解的可视化表明，磁通量子通过沿晶界流动穿过超导体。在此，我们推导了高场下 SNS J-Js 的洁净极限和脏极限解析方程，并使用 TDGL 理论的计算解进行了验证。我们将 SNS J-Js 视为多晶材料中晶界的基本构建单元，因为它们提供了磁通流动通道。J-Js 描述提供了一个数学框架，既结合了标度律的实用性，又融入了我们对超电流流动势垒的微观理解，有助于识别可改善用于高磁场应用的低温多晶超导体的晶界工程。
引用
@article{arxiv.1211.3255,
title = {The Critical Current Density of an SNS Josephson-Junction},
author = {George J. Carty and Damian P. Hampshire},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.3255},
year = {2013}
}
备注
This paper has been withdrawn following revised publication in SuST