什么限制了高温超导体中的超电流？铜氧化物晶界的微观模型

高温铜氧化物超导体的界面性质多年来一直备受关注，并在约瑟夫森结、超导电缆和微波电子学中发挥着重要作用。特别是，众所周知，高Tc导线和带材中可实现的最大临界电流受到晶界（晶粒之间晶轴取向错配的区域）存在的限制。在对单个、人工制造的晶界的研究中，一个引人注目的观察结果是：晶界结的临界电流Jc随取向错配角呈指数依赖。直到现在，对这种看似普遍行为的微观理解仍然缺乏。我们在此展示了基于分子动力学构建的全三维YBCO晶界的微观评估结果。利用这些结构，我们计算了具有晶界的d波超导体的有效紧束缚哈密顿量。然后表明临界电流随晶界角呈指数抑制。我们确定电荷不均匀性的积累是超电流抑制的主要机制。