Микроскопическая теория пиннинга многоквантового вихря в цилиндрической полости
Самохвалов А.В., Мельников А.С.

Поступила в редакцию: 19 Сентября 2017

DOI: 10.7868/S0044451018020098

PDF (496.8K)

Предложена и развита микроскопическая модель депиннинга (срыва) многоквантового вихря в сверхпроводнике с цилиндрической непроводящей полостью, поперечные размеры которой меньше или порядка сверхпроводящей длины когерентности ξ ₀ при нулевой температуре. В квазиклассическом приближении вычислен спектр подщелевых квазичастичных возбуждений в двух- и трехквантовом вихрях, захваченных цилиндрической полостью. Показано, что трансформация спектра из-за нормального отражения квазичастиц от поверхности дефекта сопровождается разрывом аномальных веток спектра. Предложен микроскопический (спектральный) критерий пиннинга многоквантового вихря, согласно которому захват многоквантового вихря в полости возможен при формировании минищели в спектре элементарных возбуждений вблизи уровня Ферми. Cамосогласованные расчеты плотности состояний для двух- и трехквантового вихрей, захваченных цилиндрической полостью радиуса порядка ξ ₀, выполнены с использованием квазиклассических уравнений Эйленбергера. В чистом пределе и для низких температур обнаружены особенности распределения , отражающие присутствие в M-квантовом вихре M аномальных веток спектра и подтверждающие справедливость спектрального критерия пиннинга (депиннинга) многоквантового вихря.