磁通-电荷对应、磁通脱钉、隧穿效应与第二类超导体的非线性响应

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高温超导体的宏观电磁行为可以由其物质同方程和麦克斯韦方程组来共同描述.为解释高温超导体IˉV特性曲线正负曲率共存的现象,在磁通运动热激活模型的基础上,考虑到粘滞耗散对磁通运动的贡献,作者提出了第二类超导体的统一物质方程,它将磁通运动的三个不同区域Anderson-Kim区、临界态和磁通流动区统一了起来.实质上,这一方程的核心是认为磁通运动的激活能U(J)由相互作用关联的磁通格子中不均匀分布的钉扎磁通贡献的电流J<,P>决定.将不同的势垒模型U(J)中的总电流J用J<,P>代替,就会得到物质方程的一个统 一的约化形式.作者由磁通-电荷对应出发导出了统一物质方程的约化形式,并讨论了该方 程与Anderson-Kim模型的关系.该文用统一物质方程与超导体的一些IˉV实验曲线进行了比较说明.作者从物质方程出发,对IˉV特性曲线的标度作了拟合,得到了与实验定量上一致的标度曲线.从统一物质方程能够较好地描述第二类超导体的磁通运动和电磁响应,对于揭示高温超导体的特性和机制以及应用设计计算都有意义.另外,作者还从电磁对应发出对分数量子霍耳效应的VˉI特性进行了拟合和讨论,可能有助与对该问题的研究使超导与FQHE之间的关系进一步明朗化.
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