Numéro
J. Phys. France
Volume 37, Numéro 1, janvier 1976
Page(s) 23 - 33
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:0197600370102300
J. Phys. France 37, 23-33 (1976)
DOI: 10.1051/jphys:0197600370102300

Pénétration du flux dans un alliage supraconducteur de concentration modulée spatialement

L. Dobrosavljevic1, 2

1  Institut de Physique, Belgrade, B.P. 57, Yougoslavie
2  Laboratoire de Magnétisme, C.N.R.S., B.P. 166, Centre de tri, 38042 Grenoble, France


Abstract
We study the flux penetration in inhomogeneous superconductors with periodic structure. We consider superconducting alloys with the impurity concentration varying periodically in one direction. In a London model we study the magnetic structure of a single vortex, the change of its self-energy and of the interaction between two vortices due to the concentration modulation. We study also the matching between the vortex lattice and the periodic modulation of the concentration : at some definite values of the external field, H = Hn1, n2, the vortices are arranged in a triangular lattice in such a way that all the vortices lie in the high concentration regions. The projection of the sides of the triangles on the modulation direction is then a multiple of the modulation period L0. At H = Hn1,n2 the Gibbs' free energy G(Hn1,n 2) of the system is lowered and a pinning of vortices takes place. We discuss the possibility of such a matching effect in the low field region (H ≳ Hc1) and in the intermediate field region (Hc1 << H << Hc2).


Résumé
Nous étudions la pénétration du flux dans les supraconducteurs inhomogènes de structure périodique. Nous considérons les alliages supraconducteurs ayant la concentration d'impurités modulée périodiquement dans une direction. Dans un modèle de London, nous étudions la structure magnétique d'un vortex isolé, la variation de sa self-energie et de l'interaction entre deux vortex en présence de la modulation. Nous étudions d'autre part le couplage résonnant entre le réseau de vortex et la modulation périodique de la concentration : pour certaines valeurs du champ extérieur H = Hn1,n 2, les vortex se placent dans les maxima de la concentration, formant un réseau triangulaire. La projection de chaque côté du triangle est alors un multiple de la période L0 de modulation. A H = Hn1,n2, l'énergie libre de Gibbs du système est abaissée, ce qui conduit à un ancrage des vortex. Nous discutions la possibilité du couplage résonnant en champ faible ( H ≳ Hc1) et en champ intermédiaire (Hc1 << H << Hc2).

PACS
7425O - Mixed states, critical fields, and surface sheaths.

Key words
equilibrium properties of superconductors -- superconducting materials -- vortices