Замкнутый вихрь Абрикосова в одноосном сверхпроводнике

Abstract

Рассмотрена структура замкнутого вихря Абрикосова в анизотропном неограниченном сверхпроводнике. Анизотропия материала описывается тензором эффективных масс электронов m^. Получены выражения для магнитного поля и свободной энергии такого вихря при произвольном значении угла наклона плоскости вихревой нити к оси анизотропии. Определена форма вихревой нити в случаях ее выделенной ориентации к оси анизотропии. Показано, что при прочих равных условиях в легкоплоскостном (ma < mc) сверхпроводнике минимальной энергией обладает вихрь, лежащий в легкой плоскости, а в легкоосном (ma > mc) — вихрь, плоскость которою параллельна оси анизотропии с.

Розглянуто структуру замкненого вихора Абрикосова в анізотропному необмеженому надпровіднику. Анізотропія матеріалу описується тензором ефективних мас електронів m^. Одержано вираження для магнітного поля і вільної енергії такого вихора при довільному значенні кута похилу площини вихорової нитки до осі анізотропії. Визначено форму вихорової нитки у випадку її виділеної орієнтації до осі анізотропії. Показано, що при інших рівних умовах в легкоплощинному (ma < mc) надпровіднику мінімальною енергією володіє вихор, який лежить в легкій площині, а в легковісному (ma > mc) - вихор, площина якого паралельна осі анізотропії с.

The structure of a closed Abrikosov vortex in a uniaxial infinite superconductor is investigated. The superconductor anisotropy is described by the electron effective mass tensor. Equations for magnetic field and free energy of the vortex are derived with on arbitrary vortex tilt with respect to the anisotropy axis. A vortex shape is determined for the case of its special orientation. It is shown that in an easy-plane superconductor (ma < mc), of minimum energy is a vortex lying in the easy plane while in an easy-axis one (ma > mc) the same is true for a vortex whose plane is parallel to the anisotropy axis, all other things being equal.