稀有事件在钉扎问题中的作用

II 类超导体展现出由材料所承载涡旋物质的动力学性质决定的迷人现象学。该现象学中的一个关键要素是材料缺陷对涡旋的钉扎，例如在微小驱动下 immobilizing 涡旋从而保障无耗散电流流动。针对涡旋及其他拓扑缺陷（如磁体中的畴壁或晶体中的位错）的钉扎模型有两种标准变体：i）弱集体钉扎，其中单个弱缺陷无法钉扎，而集体钉扎体积内多个力心的随机累积组合成有效钉扎；ii）强钉扎，其中强缺陷产生大涡旋位移与双稳态，从而在单个缺陷层面导致钉扎。强钉扎与弱钉扎之间的转变由 Labusch 判据 $\kappa \approx f_p/\bar{C}\xi = 1$ 量化，其中 $f_p$ 与 $\bar{C}$ 分别为单个缺陷的力与涡旋晶格的有效弹性（$\xi$ 为相干长度）。此处我们表明，当钉扎力 $f_p$ 进入弱区间时，第三种通用钉扎类型——稀有事件钉扎——占据主导。我们发现，在中间区间 $1/2 < \kappa < 1$ 内，弱缺陷的紧致对定义了强钉扎团簇，将强钉扎机制延伸至弱区间。我们对这一团簇钉扎机制进行了详细分析，并表明其钉扎力密度在参数上主导弱钉扎结果。本工作是将缺陷间关联纳入强钉扎讨论的首次尝试。