Динамика и торможение вихря в сверхпроводнике II рода со слабыми неоднородностями

Abstract

Исследована динамика вихревой решетки Абрикосова и отдельного вихря с учетом как инерционных, так и гироскопических (холловских) свойств сверхпроводника при наличии дефектов. Без учета дефектов спектр собственных колебаний вихрей имеет две ветви. При малых k одна из ветвей - бесщелевая и имеет квадратичный закон дисперсии, а вторая имеет конечную щель. При больших k закон дисперсии обеих мод становится линейным (звукоподобным). Показано, что вследствие взаимодействия с дефектами в движущемся вихре или вихревой решетке происходит возбуждение колебаний, отвечающих этим модам. Это приводит к появлению дополнительного канала диссипации энергии поступательного движения вихря. Для уединенного вихря соответствующая сила торможения расходится при V → 0 как V⁻¹/², т.е. при малых скоростях она превалирует над обычной силой вязкого трения.

Досліджено динаміку гратки вихорів Абрикосова та окремого вихора при урахуванні як інерційних, так і гіроскопічних (холівських) властивостей надпровідника при наявності дефектів. Без урахування дефектів спектр власних коливань вихорів має дві гілки. При малих k одна з гілок — безщілинна і має квадратичный закон дисперсії, а друга має кінцеву щілину. При великих k закон дисперсії обох мод стає лінійним (звукоподібним). Виявлено, що внаслідок взаємодії з дефектами у вихорі, що рухається, або у вихоровій гратці збуджуються коливання, що відповідають цим модам. Останнє приводить до появи додаткового каналу дисипації енергії поступального руху вихора. У випадку відокремленого вихора відповідна сила гальмування розбігається при V → 0 як V⁻¹/², тобто при малих швидкостях вона має перевагу над звичайною силою в’язкого тертя.

The dynamics of an Abrikosov vortex lattice and a single vortex in a type II superconductor with weak defects is studied taking into account both inertial and gyroscopic (Hall) properties. The spectra of normal modes of vorticies has two branches. In the limit of the small к one of the branches is gapless and has a quadratic dispersion law, the other one possesses a final gap. In the limit of the large к the dispersion law of both branches becomes linear (acoustic). It is shown that due to interaction between defects and moving either the vortex lattice or the single vortex the oscillations excitation occur. This leads to appearance an additional dissipation channel of vortex translational motion energy. In the case of the single vortex corresponding retardation force diverges at V → 0 as V⁻¹/², i.e., in the limit of small velocities it prevails over regular viscous friction force.