物理评论B 48卷

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1、物理评论B48卷，编号171993年11月1-II.INTRODUCTlONII型超导体带电流在垂直磁场厄恩斯特赫尔穆特勃兰特和米哈伊尔indenbom马克斯·普朗克研究所为金属，物理学的研究所，IN-7000斯图加特80，德意志联邦共和国电流密度，磁场，磁通量侵入，磁矩的计算，为解析薄带的一种Ⅱ超导体承载的传输电流I在一个垂直的磁场Ha，重要电流密度常数jc的假设确切解决方案揭示这常常用到到垂直的几何特性,定性不同广泛使用的豆临界状态模型:渗透的磁场前面领域和当前外形有垂直的倾斜;最初的有效侵入I和被击穿的磁场Ha是成二次方；最初的偏离线

2、性磁矩在Ha立方；滞后损失和小交流振幅的四次方成正比；电流密度j是有限的在整个宽度的地带,即使只有部分渗透通量；在薄膜，当Ha或I的世俗变动的方向被扭转；j低于jc无处不在,因此有效地阻止通量蠕变；洛伦兹力可以驱动旋涡"上山"反对的磁通密度梯度。这些分析结果均与纵向几何的临界状态模型和以自然的方式解释许多实验没有表面的屏障的假设有关。I.介绍高Tc氧化物超导体的发现已经恢复了在测量这些极端型-电磁性能的Ⅱ超导体实验方法，即兴趣，不可逆磁化曲线和临界（最大电流无损耗）密度jc，非线性电流-电压曲线和流量蠕变，交流损耗和交流磁化率和磁通通过磁光

3、学的渗透。磁通穿透型超导体的安排到更多或更少经常通线格子(FLL)的固定，材料的不均匀性的阿布里科蓑涡形式。如果当地的电流密度j超过临界值jc，在磁通线移动的洛伦兹力作用下，这通漂移能量消耗和诱使电压下降。如果当前由外部源（通过接触或电感）驱动此运输这将导致一个固定的耗散状态如果潮流是由一条不均匀的涨潮线产生(电流密度的)密度Br造成的j(r)=(∂H/∂B)▽×B(r)其中H(B)≈B/μ0是在平衡与B的反演性磁场，然后，磁通线排列，j≤jc无处不在的磁场，当达到"临界状态"时，涨潮线行动将止步不前或“慢慢地爬行”由于热量被激活的depi

4、nning或在较低的温度T，由于隧穿磁通线的针。这种“磁通蠕变是高温超导体更明显比常规超导体由于较短的相干长度ξ，由于更高的温度应用，哪些意味小别住的能量。介入重要潮流的实验经常被解释根据最初适用于在一个平行的领域的长的超导体去磁效应是微不足道的豆方式，这取决于磁场的历史，电流密度和磁通密度梯度是恒定的或零无处不在的标本j=jc或0.和

5、▽B

6、=μ0jc或0.大多上述的实验，不过，在垂直磁场Ha使用菲亚特的超导体，例如，c轴取向的monocrys-血小板或膜。去磁效应此几何中的效应和豆模型并不适用，特别是，保护标本的内部从Ha的变动，在纵向

7、几何的掩护潮流，仅流在表面层厚度的试样周围≧λ(λ是伦敦穿透深度)，但是在垂直几何保护的潮流沿标本的整个宽度流动。而且，是非常重要的真正的影片或平的标本的横断面长方形而不是椭圆形的往往是在使用阿德的磁化系数的计算假定。恒定的厚度D的现实的假设，因此临界恒定电流片Jc=jcd，一个原因是原豆做的结果不适用；讨论见秒。六在本文中，我们表明，电流和磁场的薄型剖面Ⅱ超导体垂直场中HA或运输电流I定性不同的纵向几何来源豆模型在许多方面下面列出的差异都是由于垂直几何但是他们没有质疑通量线开始移动，当电流密度到达一个临界值Jc时豆的主要和非常有用的想法(

8、a)涨潮渗透最初是二次方(豆，线性)在磁Ha和I;即,它看起来“延迟”好像有一个表面势垒或一个大的下临界场Hc1(b)磁矩的偏差从线性和余存片刻最初是立方体(豆，二次方)在Ha。(c)交流损失最初成长的四次方(Bean、第三)的振幅Ha或I。(d)渗透的涨潮前面有垂直的(豆，恒定有限)倾斜甚而在领域独立jc和消失的Hc1是假设的模型。在修改过的豆圆盘(与有限Hci)涨潮前面也垂直，但是归结于完全不同的原因。(e)当涨潮部分击穿了时和一个严重状态与j=jc在标本的边缘附近建立，潮流漫过盘的整个宽度或小条为了保护中央无涨潮区域(豆，无涨潮区域是

9、潮流自由)。(f)掩护电流密度是一个连续的(豆，分段的常数)作用，但是有一个垂直的倾斜在它到达饱和价值jc的涨潮前面。(g)当Ha或I的变动的方向被扭转，薄膜中的电流密度（d＜λ）低于jc无处不在（豆，j=jc）；(h)当Ha或I被扭转那里时出现一个空间区域驱动力在通量线行动向外反对涨潮密度梯度豆的压力的地方(，驱动力=涨潮压力)。这些特点是在圆盘的临界状态的数值计算表明，但大多数特异的垂直几何被发现和证明只由零厚度d的限制中的分析计算。这样确切的解答是可利用的为当前运载的小条和为盘并且剥离在一个垂直领域。本论文编写并且完成这些结果并且对扩

10、大他们一个应用的领域Ha和运输潮流I的同时出现在小条或平的圆环和到任意磁性历史。为完整起见应在这里提到垂直几何的另一个特定功能。薄超导体垂直场中的涡电流主要是由于磁力线的曲率和不