Направленное движение вихрей и рэчет-эффект в анизотропном сверхпроводнике с периодическим потенциалом пиннинга

Abstract

При нулевой температуре рассмотрена двумерная адиабатическая рэчет-динамика абрикосовских вихрей в симметричном периодическом потенциале пиннинга в присутствии постоянного и переменного транспортного тока и анизотропии вязкого движения вихрей. В рамках модели пилообразного потенциала пиннинга получены и проанализированы точные аналитические формулы для двух анизотропных не- линейных вольт-амперных характеристик вдоль и поперек направления транспортного тока. Физическое происхождение этих нечетных по отношению к инверсии транспортного тока напряжений обусловлено взаимодействием между четным по отношению к инверсии магнитного поля эффектом направленного движения вихрей и асимметрией потенциала пиннинга, возникающей за счет его наклона постоянной составляющей транспортного тока.

При нульовій температурі розглянуто двовимірну адіабатичну речет-динаміку абрікосовських вихорів у симетричному періодичному потенціалі пінінгу у присутності постійного та змінного транспортного струму і анізотропії в'язкого руху вихорів. У рамках моделі пилкоподібного потенціалу пінінгу отримано і проаналізовано точні аналітичні формули для двох анізотропних нелінійних вольт-амперних характеристик вздовж та поперек напряму транспортного струму. Фізичне походження цих непарних по відношенню до інверсії транспортного струму напруг обумовлено взаємодією між парним по відношенню до інверсії магнітного поля ефектом спрямованого руху вихорів та асиметрією потенціалу пінінгу, яка виникає за рахунок його нахилу постійної складової транспортного струму.

The two-dimensional adiabatic ratchet dynamics of Abrikosov vortices in a symmetric periodic pinning potential is considered in the presence of a dc and ac transport currents and anisotropy of the viscous vortex motion at zero temperature. Exact analytical expressions for two anisotropic nonlinear current-voltage responses along and across the transport current direction are derived and analyzed in the framework of the washboard pinning potential model. The physical origin of these voltages that are odd with respect to the current direction reversal is caused by the interplay between the vortex guiding effect, which is even with respect to the magnetic field reversal, and the ratchet asymmetry owing to the tilt of the pinning potential by the dc component of the transport current.