Critical current simulation in granular superconductors above the percolation threshold

(Received 7 November 1990, accepted 24 October 1991)

Abstract
In the phase-coherent regime without applied external magnetic field, the critical superconducting current is limited by intragranular junctions which behave like Josephson junctions. We study the percolation aspects specific to lattices of such junctions and/or the mixing of superconductor with normal grains by averaging over configurations. We illustrate on 2 and 3 dimensional examples. The power laws valid near the percolation threshold are valid well above it, in two and three dimensions. We discuss the other models limiting the superconducting current, the vortex creep and superconducting order parameter fluctuations.

Résumé
Dans la limite de champ magnétique nul et de cohérence de phase du paramètre d'ordre supraconducteur, le courant supraconducteur maximal dans un réseau est limité par les jonctions intergranulaires qui se comportent comme des jonctions Josephson. Nous analysons les problèmes de percolation spécifiques aux réseaux de jonctions et du mélange de grains normaux et supraconducteurs. Nous donnons des exemples bidimensionnels et tridimensionnels ; après moyenne sur les configurations et analyse en taille finie, nous montrons que les lois de puissance valables au voisinage du seuil de percolation s'étendent sur un grand domaine au-delà du seuil de percolation, à deux et trois dimensions. Nous discutons les autres modèles limitant le courant supraconducteur, ancrage de vortex et fluctuations du paramètre d'ordre.