Numerical studies on the effect of normal-metal coatings on the magnetization characteristics of type-II superconductors

Carty, G. J.*; 町田 昌彦; Hampshire, D. P.*

Physical Review B, 71(14), p.144507_1 - 144507_9, 2005/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.71.144507

超伝導体にコーティングする金属の特性とともに超伝導体の磁化過程がどのように変化するかという問題は、超伝導体の磁場中での性質を制御するうえで極めて重要な問題であり、系統的な大規模数値シミュレーションにより初めて理解可能である。本研究では、この問題意識に答えるべく、超伝導体の超伝導電子密度の時空間発展を現象論的レベル(巨視的レベル)で記述する時間依存のギンツブルクランダウ方程式を数値的に解き、任意の電気抵抗を持つ金属をコーティングした超伝導体の磁気特性(磁化過程)を調べた。その結果、量子化磁束の侵入が金属の臨界温度や電気抵抗に強く依存することを初めて直接示すことに成功したほか、コーティングの膜厚依存性についても、定性的理解を得ることができた。