Ultra-fast kinematic vortices in mesoscopic superconductors: the effect of the self-field

Autor(es)

Cadorim, Leonardo Rodrigues ^[1] ; de Oliveira Junior, Alexssandre ^[2] ; Sardella, Edson ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Estadual Paulista UNESP, Dept Fis, Fac Ciencias, Caixa Postal 473, BR-17033360 Bauru, SP - Brazil

^[2] Univ Estadual Campinas, Inst Fis Gleb Wataghin, POB 6165, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: SCIENTIFIC REPORTS; v. 10, n. 1 OCT 29 2020.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Within the framework of the generalized time-dependent Ginzburg-Landau equations, we studied the influence of the magnetic self-field induced by the currents inside a superconducting sample driven by an applied transport current. The numerical simulations of the resistive state of the system show that neither material inhomogeneity nor a normal contact smaller than the sample width are required to produce an inhomogeneous current distribution inside the sample, which leads to the emergence of a kinematic vortex-antivortex pair (vortex street) solution. Further, we discuss the behaviors of the kinematic vortex velocity, the annihilation rates of the supercurrent, and the superconducting order parameters alongside the vortex street solution. We prove that these two latter points explain the characteristics of the resistive state of the system. They are the fundamental basis to describe the peak of the current-resistance characteristic curve and the location where the vortex-antivortex pair is formed. (AU)

• Processo FAPESP: 12/04388-0 - Simulação tridimensional dos efeitos de desmagnetização em filmes supercondutores nanoestruturados
• Beneficiário: Edson Sardella
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 20/03947-2 - Caracterização de propriedades magnéticas e eletrônicas em supercondutores mesoscópicos e nanoestruturados com múltiplas bandas
• Beneficiário: Leonardo Rodrigues Cadorim
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 15/21189-0 - Vórtices cinemáticos em supercondutores mesoscópicos com uma constrição
• Beneficiário: Alexssandre de Oliveira Junior
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica