1. Role of crystal anisotropy on the vortex state in the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov (FFLO) phase
- Author
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Alexandre I. Buzdin, Jean-Pascal Brison, Dmitry Denisov, Vu Hung Dao, Laboratoire de cristallographie et sciences des matériaux (CRISMAT), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Amsterdam [Amsterdam] (UvA), Laboratoire Ondes et Matière d'Aquitaine (LOMA), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), Instrumentation, Material and Correlated Electrons Physics (IMAPEC), PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Service de Physique Statistique, Magnétisme et Supraconductivité (SPSMS - UMR 9001), Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), ANR-09-BLAN-0146,SINUS(2009), ANR-12-BS10-0014,electroVORTEX,Des nanosondes ultra-sensibles pour explorer les distributions de charges électriques dans les supraconducteurs(2012), European Project: 246937,EC:FP7:PEOPLE,FP7-PEOPLE-2009-IRSES,SIMTECH(2010), École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC), and Van der Waals-Zeeman Institute
- Subjects
Vortex state ,FFLO phase ,Critical field ,Critical points ,02 engineering and technology ,Tricritical point ,01 natural sciences ,Angular dependence ,Field orientation ,Quantum mechanics ,Condensed Matter::Superconductivity ,0103 physical sciences ,Crystal anisotropy ,010306 general physics ,Anisotropy ,S-wave superconductors ,Landau levels ,Superconductivity ,Physics ,Condensed Matter::Quantum Gases ,Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov phase ,Condensed matter physics ,Fermi surface ,Landau quantization ,021001 nanoscience & nanotechnology ,Condensed Matter Physics ,Electronic, Optical and Magnetic Materials ,Fulde–Ferrell–Larkin–Ovchinnikov phase ,PACS : 74.81.-g ,74.25.Dw ,74.25.Op ,[PHYS.COND.CM-S]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Superconductivity [cond-mat.supr-con] ,Elliptical Fermi surface ,Magnetic field ,Mixed states ,Superconducting critical field ,0210 nano-technology ,Mixed state - Abstract
International audience; We demonstrate that the vortex state in the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov (FFLO) phase may be very different depending on the field orientation relative to the crystalline axes. We numerically calculate the upper critical field near the tricritical point taking into account the modulation of the order parameter along the magnetic field as well as the higher Landau levels. For s-wave superconductors with the anisotropy described by an elliptical Fermi surface, we propose a general scheme for the analysis of the angular dependence of the upper critical field at all temperatures on the basis of an exact solution for the order parameter. Our results show that the transitions (with tilting magnetic field) between different types of mixed states may be a salient feature of the FFLO phase.
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- 2013
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