Vórtices de Abrikosov

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Vórtice de Abrikosov , Vórtice de Abrikosov ( eng. Vórtice de Abrikosov ): un vórtice de corriente superconductora (supercorriente) que circula alrededor de un núcleo normal (no superconductor) (filamento de vórtice), que induce un campo magnético con un flujo magnético equivalente a un cuanto de flujo magnético. [una]

Descubierto por el físico A. A. Abrikosov en 1957 . En su trabajo "Sobre las propiedades magnéticas de los superconductores del segundo grupo", se demostró teóricamente que la penetración de un campo magnético en un superconductor de tipo 2 se produce en forma de filamentos de vórtice cuantificados (tal sistema es energéticamente "favorable") . Cada uno de estos filamentos (vórtice) tiene un núcleo normal (no superconductor) con un radio del orden de la longitud de coherencia del superconductor . Alrededor de este cilindro normal, en una región con un radio del orden de la profundidad de penetración del campo magnético, fluye una corriente de Foucault no amortiguada de pares de Cooper (supercorriente), orientada de manera que el campo magnético que crea se dirige a lo largo del núcleo normal, es decir, coincide con la dirección del campo magnético externo. En este caso, cada vórtice lleva un cuanto de flujo . [una] $\xi$ $\lambda$ ${\Phi_{0}}=h/(2e)$

Descripción

En la teoría de la superconductividad , los vórtices de Abrikosov se denominan vórtices de supercorriente en los superconductores del segundo tipo . La supercorriente circula alrededor de un dominio normal (no superconductor), que es un cilindro estirado en la dirección del campo magnético externo, formando un vórtice. El radio de la base de este cilindro está determinado por la longitud de coherencia (uno de los principales parámetros de la teoría de Ginzburg-Landau ). La supercorriente desaparece en el dominio a una distancia del orden de ( la profundidad de penetración de London desde el borde es un parámetro característico para cada material superconductor específico). La supercorriente circulante genera un campo magnético, cuya magnitud está determinada por el cuanto de flujo magnético . Por lo tanto, los vórtices de Abrikosov a veces se denominan fluxones. $\sim\xi$ $\lambda$ $\Phi _{0}$

La distribución del campo magnético en un solo vórtice a una distancia mayor que el tamaño característico del núcleo está determinada por la relación:

B(r)={\frac {\Phi_{0}}{2\pi \lambda ^{2}}}K_{0}\left({\frac {r}{\lambda }}\right)\ aprox. {\sqrt {{\frac {\lambda }{r))))\exp \left(-{\frac {r}{\lambda }}\right),

donde es la función de Bessel modificada de segundo tipo de orden cero. Cuando el campo está determinado por la siguiente relación: $K_{0}(z)$ $r\lesssim\xi$

B(0)\approx {\frac {\Phi _{0}}{2\pi \lambda ^{2}}}\ln \kappa ,

donde es el conocido parámetro de la teoría de Ginzburg-Landau, que debe satisfacer la relación en los superconductores tipo II. ${\ estilo de visualización \ kappa = \ lambda / \ xi}$ $\kappa >1/{\sqrt {2}}$

Los vórtices, habiendo penetrado en el superconductor, se ubican a una distancia del orden de entre sí , formando una red triangular regular en la sección transversal, surge el llamado estado mixto. Con un aumento en el campo magnético externo, la densidad de vórtices se vuelve tan grande que la distancia entre los vórtices más cercanos se vuelve del orden de , los vórtices tocan sus regiones normales y una transición de fase de segundo orden del superconductor al estado normal ocurre. $\lambda$ $\xi$

Fijación

En términos generales, los vórtices se mueven en un material superconductor cuando una corriente fluye a través de él [2] . Sin embargo, los vórtices pueden adherirse espontáneamente a las faltas de homogeneidad de tamaño nanométrico en un material. Este proceso se denomina fijación , y estas faltas de homogeneidad se denominan centros de fijación [ 3] . La fijación de vórtices perturba el orden en la red de vórtices [4] y contribuye a la preservación de la fase superconductora incluso cuando fluyen corrientes muy altas [5] [2] .

Véase también

Notas

↑ 1 2 Soldatov Evgeny Sergeevich. El vórtice de Abrikosov en el diccionario de términos nanotecnológicos . Rosnano . Consultado el 26 de noviembre de 2011. Archivado desde el original el 12 de agosto de 2012. (indefinido)
↑ 1 2 L. G. Aslamazov, A. A. Varlamov. ¿Qué es pinear? // Física asombrosa . - M. : Nauka, 1988. - Edición. 63. - (Biblioteca "Cuántica").
↑ Gudilin E. A., Zaitsev D. D. Centros de fijación . Diccionario de Términos de Nanotecnología . Consultado el 21 de mayo de 2019. Archivado desde el original el 25 de mayo de 2019. (indefinido)
↑ FE, 1988 .
↑ Superconductividad / V.V. Ryazanov // Gran Enciclopedia Rusa : [en 35 volúmenes] / cap. edición Yu. S. Osipov . - M. : Gran Enciclopedia Rusa, 2004-2017.

Literatura

Abrikosov A.A. Sobre las propiedades magnéticas de los superconductores del segundo grupo // ZhETF, 1957, v. 32, p. 1442;
San Zham D., Sarma G., Thomas E. Superconductividad del segundo tipo / Per. De inglés. N. B. Kopnin. - M., 1970.

Enlaces

Kozlov V. A., Samokhvalov A. V. Vórtices cerrados de Abrikosov en superconductores del segundo tipo . Cartas a JETF . Archivado desde el original el 14 de mayo de 2012. (indefinido)
cap. edición SOY. Projorov. Red de vórtices de Abrikosov . — Enciclopedia física . - M. : Enciclopedia soviética, 1988. - T. 1. - 389 p.