miércoles, 17 de marzo de 2010

Mecánica Estadística Avanzada

introducción a la superconductividad y la superfluidez
Vortices


Descripción: Los cursos de física estadística básicos se centran en la descripción de sistemas ideales tales como los gases de fermiones y de bosones no interactuantes. Sin embargo, el despreciar las interacciones es una aproximación extrema que suele ser incorrecta, especialmente dentro de la física de la materia condensada.  Una consecuencia posible de estas interacciones es la aparición de transiciones de fase. La superconductividad y la superfluidez son ejemplos paradigmáticos de fenómenos de este tipo en materia condensada. Esta asignatura tiene por objeto introducir al alumno en la fenomenología básica y en la teoría microscópica de la superconductividad y la superfluidez.  Este objetivo requiere la aplicación de los métodos desarrollados en los cursos de física estadística y su generalización a sistemas de partículas interactuantes. Un objetivo de adicional de la asignatura es introducir al alumno en temas de gran actualidad como la superfluidez en gases de átomos ultrafríos y la superconductividad de alta temperatura crítica.



Gallery of Abrikosov Lattices in Superconductors
Oslo  Superconductivity Lab

1957:
Theoretical Prediction of Vortices in Type-II Superconductors
 
A. A. Abrikosov,   Institute of Physical Problems, USSR
Soviet Physics JETP 5, 1174 (1957)

2003:
Nobel prize to A. A. Abrikosov
 
for pioneering contribution to the theory of superconductors

first image  of Vortex lattice

First image of Vortex lattice, 1967


Bitter Decoration
Pb-4at%In rod, 1.1K, 195G

U. Essmann and H. Trauble
Max-Planck Institute, Stuttgart
Physics Letters 24A, 526 (1967)

Vortex  lattice in HTSC

Vortex lattice in high-Tc superconductor, 1987


Bitter Decoration
YBa2Cu3O7 crystal, 4.2K, 52G

P. L. Gammel et al.
Bell Labs
Phys. Rev. Lett. 59, 2592 (1987)

STM image  of Abrikosov Vortex lattice

STM image of Vortex lattice, 1989


Scanning Tunnel Microscopy
NbSe2, 1T, 1.8K

H. F. Hess et al.
Bell Labs
Phys. Rev. Lett. 62, 214 (1989)

Vortex chains

Vortex chains in tilted field, 1991


Bitter Decoration
Bi-Sr-Ca-Cu-O crystal, 35G tilted by 70 degrees

C. A. Bolle et al.
Bell Labs
Phys. Rev. Lett. 66, 112 (1991)

Vortex  lattice seen by Lorentz Microscopy

Imaging Vortex lattice with Lorentz Microscopy, 1992


Lorentz Microscopy
Nb film

K. Harada et al.
Hitachi Lab
Nature 360, 51 (1992)

Imaging  Vortices with Magnetic Force Microscopy

Imaging Vortices with Magnetic Force Microscopy, 1995


Magnetic Force Microscopy
YBa2Cu3O7 film, 1.7G, 1.3K

A. Moser et al.
University of Basel
Phys. Rev. Lett. 74, 1847 (1995)

Vortices in superconductor near flux front

Gradient of Vortex density, 1995


Bitter Decoration
NbSe2 crystal, 30G, 1.2K, area near the edge

M. Marchevsky et al.
University of Leiden
Phys. Rev. Lett. 75, 2400 (1995)

Flux quanta  trapped in holes

Vortices trapped in holes in Nb film, 1996


Bitter Decoration
Nb film with periodic array of holes, 6.4G, 4.2K

A. Bezryadin et al.
Grenoble
Phys. Rev. B 53, 8553 (1996)

Half  flux quanta at  the tricrystal point

Scanning SQUID Microscopy of half-integer vortex, 1996


Scanning SQUID Microscopy
YBaCuO grown on tricrystal substrate

J. R. Kirtley et al.
IBM Thomas J. Watson Research Center
Phys. Rev. Lett. 76, 1336 (1996)

Magnetic vortices in pinning arrays

Vortex lattice in film with artificial periodic pinning, 1996


Lorentz Microscopy
Nb film with artificial periodic pinning, 60G, 4.5K

K. Harada et al.
Hitachi Lab
Science 274, 1167 (1996)

Scanning  Hall probe images of Vortices

Scanning Hall probe images of Vortices, 1997


Scanning Hall probes
YBaCuO film, 1000G

A. Oral et al.
University of Bath
Supercond. Sci. Technol. 10, 17 (1997)

Moving  Bragg glass

Moving Bragg glass, 1998


Bitter Decoration
NbSe2 crystal, 20G, velocity of vortices is 0.2 micron/sec

F. Pardo et al.
Bariloche, Argentina
Nature 396, 348 (1998)

STM of  driven vortex lattice

STM of driven vortex lattice, 1999


Scanning Tunnel Microscopy
NbSe2, 1.9T, 4.3K

A.M.Troyanovski et al.
Leiden University
Nature 399, 665 (1999)

Scanning Hall probe image of Vortex chain

Scanning Hall probe image of Vortex chain, 2001


Scanning Hall probes
Bi2Sr2CaCu2O8 crystal, 81K, tilted field: c-axis field 2G, in-plane field 27G

A. Grigorenko et al.
University of Bath
Nature 414, 728 (2001)

Vortex  domains in periodic pinning array

Vortex configurations in periodic pinning array, 2000


Scanning Hall probes
Nb film with holes on a square lattice, half matching field

S. B. Field et al.
Colorado State University
Phys. Rev. Lett. 88, 067003 (2002)

Abrikosov  vortices seen with Low-Temperature SEM

Low-Temperature Scanning Electron Microscopy, 2001


Low-Temperature Scanning Electron Microscopy
YBaCuO film patterned as SQUID, 0.2G, 77K

R. Straub et al.
University of Tuebingen
Appl. Phys. Lett. 78, 3645 (2001)

Magneto-optical image of Vortex lattice

Magneto-optical image of Vortex lattice, 2001


Magneto-Optical Imaging
NbSe2 crystal, 4.3K, 3G

P.E. Goa et al.
University of Oslo
Supercond. Sci. Technol. 14, 729 (2001)

STM image  of Vortex Lattice in MgB2

Vortices in MgB2, 2002


Scanning Tunnel Spectroscopy
MgB2 crystal, 2K, 2000G

M. R. Eskildsen et al.
University of Geneva
Phys. Rev. Lett. 89, 187003 (2002)

Magnetic-force microscopy of vortices

Magnetic-force microscopy of Vortex Lattice, 2002


Magnetic Force Microscopy
Nb film, 40G, 4.3K

A. Volodin et al.
Katholieke Universiteit Leuven
Europhys. Lett. 58, 582 (2002)

Vortex  lattice in MgB2

Abrikosov lattice in MgB2, 2003


Bitter Decoration
MgB2 crystal, 200G

L. Ya. Vinnikov et al.
Institute of Solid State Physics, Chernogolovka
Phys. Rev. B 67, 092512 (200








bibliografia:  http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/alevyyey/super/default.html

http://www.fys.uio.no/super/vortex/


Héctor A. Chacón C.

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