En superconductividad, el fluxon (también llamado vórtice de Abrikosov y vórtice cuántico) es un vórtice de supercorriente en un superconductor de tipo II , utilizado por Alexei Abrikosov para explicar el comportamiento magnético de los superconductores de tipo II. [2] Los vórtices de Abrikosov ocurren genéricamente en la teoría de superconductividad de Ginzburg-Landau .
Descripción general
La solución es una combinación de solución fluxon de Fritz London , [3] [4] combinada con un concepto de núcleo de vórtice cuántico de Lars Onsager . [5] [6]
En el vórtice cuántico , la supercorriente circula alrededor del núcleo normal (es decir, no superconductor) del vórtice. El núcleo tiene un tamaño- la longitud de coherencia superconductora (parámetro de una teoría de Ginzburg-Landau ). Las supercorrientes decaen en la distancia alrededor( Profundidad de penetración de Londres ) desde el núcleo. Tenga en cuenta que en los superconductores de tipo II . Las supercorrientes circulantes inducen campos magnéticos con el flujo total igual a un solo cuanto de flujo. . Por lo tanto, un vórtice de Abrikosov a menudo se denomina fluxon .
La distribución del campo magnético de un solo vórtice lejos de su núcleo se puede describir mediante la misma ecuación que en el fluxoide de Londres [3] [4]
dónde es una función de Bessel de orden cero . Tenga en cuenta que, de acuerdo con la fórmula anterior, en el campo magnético , es decir, diverge logarítmicamente. En realidad, para el campo está dado simplemente por
donde κ = λ / ξ se conoce como el parámetro de Ginzburg-Landau, que debe seren superconductores de tipo II .
Los vórtices de Abrikosov pueden quedar atrapados en un superconductor de tipo II por casualidad, por defectos, etc. Incluso si inicialmente el superconductor de tipo II no contiene vórtices y se aplica un campo magnéticomás grande que el campo crítico inferior (pero más pequeño que el campo crítico superior ), el campo penetra en el superconductor en términos de vórtices de Abrikosov. Cada vórtice obedece a la cuantificación del flujo magnético de Londres y lleva un cuanto de flujo magnético.. [3] [4] Los vórtices de Abrikosov forman una red, generalmente triangular, con la densidad de vórtice promedio (densidad de flujo) aproximadamente igual al campo magnético aplicado externamente. Al igual que con otras celosías, los defectos pueden formarse como dislocaciones.
Ver también
Referencias
- ^ Wells, Frederick S .; Pan, Alexey V .; Wang, X. Renshaw; Fedoseev, Sergey A .; Hilgenkamp, Hans (2015). "Análisis de vidrio de vórtice isotrópico de campo bajo que contiene grupos de vórtice en películas delgadas YBa 2 Cu 3 O 7 − x visualizadas mediante microscopía de barrido SQUID" . Informes científicos . 5 : 8677. arXiv : 1807.06746 . Código Bib : 2015NatSR ... 5E8677W . doi : 10.1038 / srep08677 . PMC 4345321 . PMID 25728772 .
- ^ Abrikosov, AA (1957). "Las propiedades magnéticas de las aleaciones superconductoras". Revista de Física y Química de Sólidos . 2 (3): 199–208. Código bibliográfico : 1957JPCS .... 2..199A . doi : 10.1016 / 0022-3697 (57) 90083-5 .
- ^ a b c Londres, F. (1 de septiembre de 1948). "Sobre el problema de la teoría molecular de la superconductividad". Revisión física . 74 (5): 562–573. doi : 10.1103 / PhysRev.74.562 .
- ^ a b c Londres, Fritz (1961). Superfluidos (2ª ed.). Nueva York, NY: Dover.
- ^ Onsager, L. (marzo de 1949). "Hidrodinámica estadística" . Il Nuovo Cimento . 6 (S2): 279–287. doi : 10.1007 / BF02780991 . ISSN 0029-6341 .
- ^ Feynman, RP (1955), Capítulo II Aplicación de la mecánica cuántica al helio líquido , Progreso en la física de bajas temperaturas, 1 , Elsevier, págs. 17–53, doi : 10.1016 / s0079-6417 (08) 60077-3 , ISBN 978-0-444-53307-4, consultado el 11 de abril de 2021
- ^ de Gennes, Pierre-Gilles (2018) [1965]. Superconductividad de metales y aleaciones . Addison Wesley Publishing Company, Inc. p. 59. ISBN 978-0-7382-0101-6.