擴展GL理論與MgB-,2-系統(tǒng)的超導(dǎo)電性.pdf

1、大量的實驗和理論結(jié)果表明二硼化鎂是兩能隙材料，其中一個能隙來自硼的Pxy軌道σ?guī)Х闯涉I態(tài)，另一個來自硼的pz軌道π帶成鍵和反成鍵態(tài)，其超導(dǎo)電性主要是由硼軌道電子提供。σ?guī)е锌昭ㄅc聲子間的作用非常強，產(chǎn)生一個較大的能隙，x帶的電子也會產(chǎn)生一個較小的超導(dǎo)能隙。由于能帶結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，在磁場中不同的能帶電子會有不同的行為，表現(xiàn)出強烈的各向異性，因而在GL理論中應(yīng)該考慮不同帶有效質(zhì)量的各向異性。 基于GL理論二帶模型，考慮到能帶有效質(zhì)量的

2、各向異性，我們討論了二硼化鎂超導(dǎo)體的上臨界磁場、上臨界磁場的各向異性比與角度、溫度和相干長度的依賴關(guān)系。實驗表明，通過摻雜或引入缺陷能增強上臨界磁場Hc2，降低上臨界磁場的各向異性，形成釘扎中心并增強臨界電流密度Jc，不同的替代雜質(zhì)對σ?guī)Ш挺袔У膸?nèi)散射有不同的影響。相干長度與摻雜程度密切相關(guān)，我們通過改變相干長度討論了摻雜對上臨界磁場的影響，理論計算結(jié)果與實驗結(jié)果相符。 我們的主要結(jié)論如下： (1)隨著雜質(zhì)的增多，超導(dǎo)

3、體的有效相干長度減小，使上臨界磁場增加；當(dāng)溫度接近臨界溫度時，超導(dǎo)電性減弱，相干長度對上臨界磁場的影響減弱。上臨界磁場與能帶的各向異性有關(guān)，σ?guī)П热f帶對上臨界磁場的影響大。 (2)有效相干長度在較低溫度下對溫度和角度的依賴關(guān)系不是很明顯，只在臨界溫度附近才表現(xiàn)的比較明顯，隨著外加磁場與軸夾角的增大有效相干長度逐漸減小。 (3)隨著溫度的增加，臨界速率和臨界電流密度減小，穿透深度則增加；隨著角度的增加，臨界速率和穿透深度增