Ginzburg-Landau simulation for a vortex around a columnar defect in a superconducting film

超伝導薄膜の柱状欠陥周りにおける渦糸のギンツブルグ-ランダウシミュレーション

中井 宣之; 林 伸彦; 町田 昌彦  

Nakai, Noriyuki; Hayashi, Nobuhiko; Machida, Masahiko

発表者らはギンツブルグ-ランダウ理論に基づき、磁束のピン外れについて数値シミュレーション研究を行った。本研究では、超伝導薄膜の柱状欠陥に注目しており、1本の柱状欠陥にピンされた1本の磁束がピンから外れる様子をシミュレーションしている。なお、対象となる柱状欠陥については金属と絶縁体の場合について研究した。さらに柱状欠陥に対して垂直に磁場を印加し、磁束がピンされる超伝導薄膜の臨界膜厚を評価した。ここで、臨界膜厚とは柱状欠陥の磁束に対するピニング力を表している。本研究の成果として、臨界膜厚は磁場強度に依存し、柱状欠陥の種類にも依存することを示した。

By means of numerical simulations based on Ginzburg-Landau theory, we study the vortex depinning from a columnar defect in a superconducting film. We evaluate the limiting thickness of the film, below which the depinning does not occur even under an application of the magnetic field perpendicular to the columnar defect. The limiting thickness is a measure of the pinning strength of the columnar defect. The dependence of this limiting thickness on the magnitude of the applied field is obtained for two types of columnar defect.