Superconducting Fluctuation investigated by THz Conductivity of La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ Thin Films
研究了不同载流子浓度的$_{2-x}$ CuO $_4$薄膜的太赫兹电导率随频率的变化。复电导率的虚部从远高于零电阻超导转变温度$T_\text{c}^\text{zero}$开始显著增加，这是因为存在具有短寿命的波动超流密度。对于欠掺杂样品，超导涨落的起始温度至多为$\sim 2T_\text{c}^\text{zero}$，这与先前报道的微波电导率分析一致。在0.5T磁场下，超导涨落没有增强.我们还发现超导涨落的温度依赖性对La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$的载流子浓度敏感，这反映了超导转变温度附近临界动力学性质的差异。结果表明，能斯特信号的起始温度与超导涨落无关。
2012-02-04 cond-mat.supr-con
Unveiling the pairing Symmetry of the superconducting Sn/Si(111) via angle-resolved THz pump spectroscopy
Universitá degli Studi dell’Aquila（阿奎拉大学）；CNR-SPIN（意大利国家研究委员会自旋电子学研究所）；Sapienza University of Rome（罗马第一大学）
通过太赫兹脉冲光谱研究掺硼Sn/Si(111)的超导配对对称性，揭示其d波超导特性。
2023-11-24 cond-mat.supr-con
THz electrodynamics and superconducting energy scales of ZrN thin films
本文研究CMOS兼容工艺在300毫米硅晶圆上生长的ZrN薄膜，通过太赫兹电动力学测量揭示其弱耦合BCS型超导特性及能隙与Tc比值随膜厚的变化，表明其在高频超导应用中具有潜力。
2025-09-21 cond-mat.supr-con
Systematic modulation of superconducting gap dynamics in YBCO|BNT|YBCO Josephson Junctions through THz field interaction and BNT ferroelectric barrier
Chiang Mai University（清迈大学）；Universität Stuttgart（斯图加特大学）；University of Zambia（赞比亚大学）；Khon Kaen University（孔敬大学）；Institute of Nanomaterials Research and Innovation for Energy (IN-RIE), Research Network of NANOTEC- KKU (RNN)（纳米材料研究与能源创新研究所（IN-RIE），NANOTEC-孔敬大学研究网络（RNN））；University of Macau（澳门大学）；Macau University of Science and Technology（澳门科技大学）
研究通过太赫兹场相互作用和BNT铁电势垒对YBCO/BNT/YBCO约瑟夫森结中超导能隙动力学进行系统调制，展示了稳健的约瑟夫森耦合，确定BNT是下一代高温超导量子器件可行的可调谐势垒材料。
2026-07-15 cond-mat.supr-con
Quasiparticle effective temperature in superconducting thin films illuminated at THz frequencies
超导对断裂探测器的响应依赖于准粒子分布的细节。在动态电感探测器（KID）中，对断裂和非对断裂光子同时被吸收，因此计算探测器响应需要了解通常的非平衡分布。准粒子有效温度提供了一个很好的近似这些非平衡分布。我们比较的解析表达式有关的吸收功率和准粒子有效温度在超导薄膜的非平衡分布的完整解决方案，并找到良好的协议的范围内的材料，吸收功率，光子频率和温度典型的KIDS。该解析表达式允许在器件模型中包含非平衡效应，而无需求解详细的分布。我们还表明，我们的计算的探测器响应的频率依赖性与最近的实验测量的Ta KIDS在太赫兹频率的响应是一致的。
2015-04-28 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Band-selective third-harmonic generation in superconducting MgB$_2$: Possible evidence for Higgs amplitude mode in the dirty limit
本文报道了超导转变温度为$T_c \approx 36$ K的双带超导体MgB $_2$的时间分辨线性和非线性太赫兹光谱。通过强窄带THz脉冲驱动系统，在$T_c$以下观察到三次谐波产生（THG）。对于泵浦脉冲频率$f=$ 0.3，0.4和0.5 THz，THG信号的温度依赖性演化在满足谐振条件$2f=2Δ_π(T)$的温度下表现出谐振最大值，对于脏极限超导带隙$2Δ_π$。相比之下，对于具有$2f>2Δ_π(T\rightarrow0)=1.03$ THz的$f=$ 0.6和0.7 THz，THG强度随着温度的降低而单调增加。此外，对于$2f<2Δ_π(T\rightarrow0)$的THG被发现几乎各向同性的泵浦脉冲偏振。这些结果表明，主导贡献的驱动希格斯振幅模式的肮脏的限制$π$带超导间隙，指出散射的重要性，在超导体中的希格斯模式的观察。
2021-10-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Melting the Superconducting State in the Electron Doped Cuprate Pr$_{1.85}% $Ce$_{0.15}$CuO$_{4-δ}$ with Intense near-infrared and Terahertz Pulses
利用近红外和窄带THz脉冲泵浦，研究了电子掺杂铜氧化物Pr $_{1.85}$ Ce $_{0.15}$ CuO $_{4-δ}$的超导态耗尽过程.当泵浦太赫兹脉冲调谐以上的SC间隙，我们发现所需的吸收能量密度耗尽超导性，$A_{dep}$，热力学凝聚能相匹配。相反，通过NIR泵浦，$A_{dep}$高一个数量级，尽管SC能隙比相关玻色子激发的能量小得多。这个结果意味着只有一小部分玻色子对配对有贡献。
2016-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Terahertz range polarization rotation in the candidate time-reversal symmetry breaking superconductor BiNi
本研究利用高精度太赫兹偏振测量技术，在零磁场下的BiNi双层超导体中观察到了迄今最小的偏振旋转和数百微弧度的低频克尔旋转，证实了时间反演对称性破缺，并通过分析支持了多带超导情景。
2025-08-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of Superconducting Solitons by Terahertz-Light-Driven Persistent Pseudo-Spin Coherence
本研究利用强多周期太赫兹周期性驱动，在铁基超导体外延薄膜中首次观测到受驱超导孤子态，揭示了其类弗洛凯边带特征与同步安德森赝自旋振荡机制，为超导量子器件与信息技术的退相干瓶颈突破提供了新途径。
2025-07-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Visualizing a Terahertz Superfluid Plasmon in a Two-Dimensional Superconductor
该研究利用自旋电子太赫兹发射器近场，在少层Bi2Sr2CaCu2O8+x中观测并空间分辨了亚能隙二维超流体等离激元，揭示了二维超导转变的动量与频率依赖特性，为超流体现象研究提供了新平台。
2025-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Sub-THz electrodynamics of the graphene-like superconductor CaAlSi
我们首次报道了CaAlSi超导体的光学研究，该超导体同时具有MgB_2的晶体结构和石墨层间的电子能带结构。利用相干同步辐射测量了CaAlSi单晶在亚太赫兹频率和3.3 K下的反射率。发现并测量了六角平面内的一个超导能隙，沿c轴方向的两个能隙，这与CaAlSi费米面结构所预期的一致。还测定了正常态的各向异性光学参数。
2007-10-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunable vortex dynamics in proximity junction arrays: a possible accurate and sensitive 2D THz detector
超导邻近岛阵列已被证明是高度可调的电场和磁场。实际上，电场和磁场的微小变化可以将系统从涡旋莫特绝缘体调谐到涡旋金属。一旦超导涡旋的密度与非缺陷结构中钉扎位置的密度相匹配，就可以发生从局域态到非局域态的这种转变。讨论了通过提高超导序参量或调制约瑟夫森等离子体频率进一步调制非定域超导态的可能性。基于非测辐射热效应与非平衡现象的发生，在这个原始的超导网络，我们还讨论了这种阵列的一个概念上的新型辐射探测器的可能应用。
2019-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonreciprocal Terahertz Second Harmonic Generation in Superconducting NbN under Supercurrent Injection
在s波超导体NbN薄膜中观察到太赫兹（THz）频率范围内的巨二次谐波（SHG），其中时间反转（$\mathcal{T}$ -）和空间反转（$\mathcal{P}$ -）对称性被超导电流注入同时打破。我们证明了当超电流的方向反转时，二次谐波（SH）信号的相位翻转，即，该信号归因于在破坏$\mathcal{P}$ -和$\mathcal{T}$ -对称性下发生的非互易响应。SH信号的温度依赖性表现出尖锐的共振，这是占由太赫兹电场驱动的涡旋运动在非谐钉扎电位。当入射太赫兹电场为2.8 kV/cm，磁场为$\approx1$ Oe时，在厚度为25 nm的NbN薄膜中，最大转换比$η_{\mathrm{SHG}}$达到$\approx10^{-2}$.
2020-08-25 cond-mat.supr-con
Thick Bi2Sr2CaCu2O8+δ films grown by liquid-phase epitaxy for Josephson THz applications
本征约瑟夫森结的理论和实验研究表明，自然发生在高Tc超导体Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8 +δ（Bi-2212）的新型紧凑型器件的产生和感应的电磁辐射在太赫兹范围内的潜力。在这里，我们表明，太赫兹芯片上的概念可以实现在液相外延生长（LPE）厚的Bi-2212膜。我们在MgO衬底上生长了μ m厚的Bi-2212液相外延薄膜。这些薄膜显示出优异的c轴取向和尺寸约为650 × 150 μ m ~ 2的单晶颗粒。在c轴传输中清楚地观察到分支电流-电压特性，这是欠阻尼本征约瑟夫森结的明显特征，并且是产生太赫兹的先决条件。我们讨论了LPE生长条件允许改善的结构质量和超导性能的Bi-2212薄膜的太赫兹应用。
2017-11-03 cond-mat.supr-con
Terahertz imaging system with on-chip superconducting Josephson plasma emitters for nondestructive testing
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)（产业技术综合研究所）；James Watt School of Engineering, University of Glasgow（格拉斯哥大学詹姆斯·瓦特工程学院）；Faculty of Pure and Applied Sciences, University of Tsukuba（筑波大学理工学群）
本文提出一种基于芯片内超导约瑟夫森等离子发射器的太赫兹成像系统，用于非破坏性检测隐藏的金属手术刀、软盘、蒲公英叶子和猪肉片，展示了其在安全、医疗、材料等领域的应用潜力。
2023-05-24 cond-mat.supr-con physics.app-ph physics.optics
Enhanced coherent terahertz emission from critical superconducting fluctuations in YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.6}$
研究通过约瑟夫森等离子体在欠掺杂YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$中实现相干太赫兹发射，发现临界超导波动显著增强发射，为热和量子相变研究提供新工具。
2025-11-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On-chip time-domain terahertz spectroscopy of superconducting films below the diffraction limit
提出一种基于半导体光电导开关的片上时域太赫兹光谱仪，实现了对小于衍射极限的超导薄膜光学电导率的测量，为探测强关联范德华材料中的超导性等性质提供了理想工具。
2023-02-10 cond-mat.supr-con
Interaction of hot spots and THz waves in Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 intrinsic Josephson junction stacks of various geometry
在足够高的输入功率下，在Bi_2Sr_2CaCu_2O_8本征约瑟夫森结中，一个热点（加热到超导转变温度以上的区域）与仍处于超导态的区域共存。在“冷”区，可以发生腔共振，使交流约瑟夫森电流同步，并产生强相干太赫兹辐射。我们调查的热点和常设电磁波的相互作用，低温扫描激光显微镜和太赫兹发射测量，使用堆栈的各种几何形状。对于一个矩形和箭头形的结构，我们表明，驻波可以打开和关闭的堆栈结构的各个区域，这取决于热点的位置。我们还报告了驻波和热点的形成在一个盘形台面结构。
2010-05-12 cond-mat.supr-con
Imaging superconducting weak spots through vortex-assisted THz near-field photovoltage
ICFO – Institut de Ciències Fotòniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（光子科学研究所，巴塞罗那科学技术研究院）；University of Antwerp（安特卫普大学）；Stavropoulos Center for Complex Quantum Matter, Department of Physics and Astronomy, University of Notre Dame（圣母大学物理与天文学系斯塔夫罗普洛斯复杂量子物质中心）；Center for Nanoscale Materials, Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室纳米材料中心）；Geballe Laboratory for Advanced Materials, Stanford University（斯坦福大学盖巴尔高级材料实验室）；Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室斯坦福材料与能源科学研究所）；Department of Applied Physics, Stanford University（斯坦福大学应用物理系）；Department of Physics, Stanford University（斯坦福大学物理系）；ICREA – Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats（加泰罗尼亚研究高级学院）
利用太赫兹近场光电压纳米成像技术，以300纳米空间分辨率在2.52太赫兹下探测超导体中纳米缺陷引起的超流密度降低，揭示了涡旋-反涡旋对在缺陷处的增强成核机制。
2026-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Contactless terahertz mapping of wafer-scale superconducting NbTiN thin films
Universität Stuttgart（斯图加特大学）；Center for Integrated Quantum Science and Technology (IQST), Universität Stuttgart（斯图加特大学集成量子科学与技术中心）；Institute for Functional Quantum Systems (PGI-13), Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心功能量子系统研究所）
研究大规模超导量子技术中晶圆级超导薄膜均匀性问题，利用太赫兹光谱对NbTiN薄膜进行映射，证明该技术可在光刻前评估薄膜，助力可重复器件制造，其电阻偏差与沉积设备和膜厚有关，临界温度和能隙变化小。
2026-07-20 cond-mat.supr-con
BCS $d$-wave behavior in the THz electrodynamic response of electron-doped cuprate superconductors
虽然铜氧化物超导体在过去的几十年里得到了广泛的研究，但关于其超导性的微观起源还没有达成共识。在这项工作中，我们测量的低能量电动力学响应轻微欠掺杂和过掺杂的La $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$薄膜使用时域太赫兹（THz）光谱，以确定温度和场的超流光谱权重的依赖性。我们表明，温度依赖性服从关系\textit{n$_s$} $\propto$ $1-(T/T_c)^2$，典型的脏极限BCS类$d$波超导体。此外，磁场的依赖性被发现遵循一个次线性的$\sqrt{B}$的形式，这支持基于$d$波对称性的超导间隙的预测。这些观察结果表明，在这些电子掺杂的铜氧化物的超导秩序可以很好地描述在一个无序BCS $d$波形式主义。
2021-07-21 cond-mat.supr-con
Gauge-invariant theory of optical response to THz pulses in s-wave and ($s$+$p$)-wave superconducting semiconductor quantum wells
利用规范不变的光学Bloch方程，研究了s波和（$s$ + $p$）波超导半导体量子阱对THz脉冲的光学响应，其中明确保留了超导中的规范结构.通过规范变换，不仅可以实现准粒子动力学的微观描述，而且还包括了凝聚体的动力学，自然地包含了超流速度和有效化学势。我们发现，超流速度本身可以有助于泵的准粒子（泵效应），其变化率作为驱动场驱动准粒子（驱动效应）。具体地说，驱动效应有助于准粒子阻塞区的形成，从而直接抑制了库珀对的反常关联。我们发现，泵浦和驱动效应都有助于振荡的希格斯模式的两倍的光场的频率。结果表明，只要被驱动的超导动量小于费米动量，驱动效应对Higgs模激发的贡献就占主导地位。这与文献中Liouville或Bloch方程中忽略了驱动效应而只考虑泵浦效应的结论不同，而且在规范不变的光学Bloch方程中，电荷中性条件是基于电荷的双分量模型{ \em一致地}考虑的，其中准粒子的电荷不平衡会引起有效化学势的涨落。......
2017-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Terahertz time-domain spectroscopy of transient metallic and superconducting states
时间分辨太赫兹时域光谱（THz-TDS）是探测光致非平衡金属态和超导态的理想工具。在这里，我们专注于解释的二维响应函数$Σ(ω;t)$，它的措施，检查它是否提供了一个准确的快照的瞬时光学电导率，$σ(ω;t)$。对于具有随时间变化的载流子密度的Drude模型，我们证明了$Σ(ω;t)$不仅仅与$σ(ω;t)$相关。当光生载流子的动量弛豫速率较长时，两个响应函数的差异最为明显，这在脉冲光激发后成为超导体的系统中就是这种情况。从我们的模型的分析，我们确定的光致超导性，可以看到时间分辨THZ-TDS的签名。
2015-06-24 cond-mat.supr-con
Optical Transistor for an Amplification of Radiation in a Broadband THz Domain
我们提出了一种新型的光学晶体管的宽带放大太赫兹辐射。它由石墨烯-超导体混合物制成，电子和库珀对通过库仑力耦合。晶体管通过表面等离子体激元在两层中的传播来工作，放大的起源是石墨烯的量子电容。它导致太赫兹波放大，负功率吸收，因此，系统产生正增益，并且混合物像光学晶体管一样，与太赫兹光一起工作。原则上，它甚至可以放大许多生物应用所需的整个混沌信号（或噪声）频谱。
2020-03-02 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Generation of tunable Terahertz radiation using Josephson vortices
我们提出了如何控制空间调制（无论是沿c轴或ab平面）的Bi-2212和相关的超导化合物样品中的快速移动约瑟夫森涡旋产生的太赫兹辐射。我们发现，在一个子集的较弱的结移动的JVs可以产生外的AB平面和外锥切伦科夫辐射。超导性质的ab平面调制（例如，通过离子辐照光刻实现）可以导致某些频率窗口内的跃迁辐射，即，允许设计可调谐的THz发射器和THz光子晶体。
2005-08-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
THz non-linear optical response in cuprates: predominance of the BCS response over the Higgs mode
本研究针对铜氧化物超导体Tc以下非线性太赫兹光学响应增强的现象，通过考虑能带结构与无序的真实模型定量分析，发现BCS准粒子响应占主导，可解释三次谐波产生测量，但太赫兹克尔效应的偏振依赖需额外效应补充。
2022-02-03 cond-mat.supr-con
Superconducting fluctuations probed by the Higgs mode in Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+x}$ thin films
铜氧化物超导体中的超导涨落已经被广泛研究，以深入了解超导转变温度$T_{\text{c}}$以上的预形成库珀对。虽然各种测量，如太赫兹（THz）的光学电导率，能斯特效应，角分辨光电子能谱（ARPES），和扫描隧道显微镜（STM）测量提供了SC波动的签名，SC波动的起始温度取决于测量方案。在这里，我们揭示了希格斯模式调查SC波动，因为它是SC序参量的直接指纹，可以帮助阐明SC相位相干的发展。我们对欠掺杂和过掺杂的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+x}$（Bi 2212）薄膜进行了太赫兹泵浦光探测光谱。在我们以前的工作中，在SC相中观察到的泵浦-探测信号（THz Kerr信号）的振荡行为已经被确定为单晶中的Higgs模式[K。Katsumi等人，物理修订信函120，117001（2018）]，但在$T_{\text{c}}$之上确定了两个起始温度。结合单晶在宽掺杂范围内的实验结果，我们发现$T_1^{\text{ons}}$的第一个起始温度在$T_{\text{c}}$以上10-30 K。$T_1^{\text{ons}}$与从THz光学电导率提取的超流密度$N_s$一致。因此，$T_1^{\text{ons}}$被解释为宏观SC相刚度的开始。另一方面，第二个开始$T_2^{\text{ons}}$被确定为基本上高于$T_{\text{c}}$，其起源是…
2020-08-16 cond-mat.supr-con
THz mixing of high-order harmonics using $YBa_2Cu_3O_{7-δ}$ nanobridges
本研究利用YBCO纳米桥中的涡旋运动实现太赫兹高次谐波混频，在77K下观测到夏皮罗台阶，为高温超导太赫兹器件提供新路径。
2025-10-27 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Increasing THz Radiation Power and Monochromaticity Using Optically Induced Photonic Crystal in Layered Superconductors
提出并研究了在超导腔中利用光致光子晶体提高辐射功率和单色性的可能性。在这样的结构中，通过周期性地照射堆叠的约瑟夫森结，并因此部分地抑制由于退配对而在照射位置处的超导性，形成周期性的光学配置。这导致在从层状超导体发射的太赫兹辐射的范围内的光子带隙开放。我们表明，这样的光子带隙显着增强了腔和波导的边界处的阻抗匹配。由于层状超导体样品的外部和内部空间的弱光学耦合是降低辐射功率的严重原因，特别是在实验中，所提出的配置能够极大地增强发射功率以及衰减不希望的谐波。
2012-05-13 cond-mat.supr-con
Revealing THz optical signatures of Shiba-state-induced gapped and gapless superconductivity
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
通过太赫兹光谱学研究Shiba态诱导的无隙超导体的光学特性，揭示其与有隙态的根本差异。
2026-02-04 cond-mat.supr-con
Tracing the dynamics of superconducting order via transient third harmonic generation
量子系统的超快光学控制是一个新兴的物理学领域。特别是，利用超短激光脉冲实现光驱动超导的可能性已经引起了人们的广泛关注。为了识别非平衡超导性，有必要测量超快时间尺度上的超导指纹。最近，非线性THz三次谐波产生（THG）被证明可以直接探测超导凝聚体的集体自由度，特别是希格斯模式。在这里，我们将这一想法扩展到光驱动的非平衡态超导La 2-xSrxCuO 4建立一个协议，以访问瞬态超导（SC）序参量波动。我们进行了光泵THz-THG驱动实验，并使用二维光谱方法来解开光激发准粒子的驱动三次谐波响应和纯凝聚响应。通过这种方式，2D光谱分别探测超快对破裂动力学和凝聚体的瞬态配对幅度。
2023-03-06 cond-mat.supr-con
Real-time detection of critical slowing-down at the superconducting phase transition
University of Cambridge（剑桥大学）；Université de Lorraine（洛林大学）；Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）
通过光学泵-太赫兹探测光谱研究NbN中超导性抑制的超快行为，发现当吸收光能接近超导体凝聚能时，超导淬灭时间显著延长，揭示了非平衡临界减速现象。
2026-03-12 cond-mat.supr-con
THz optical response of Ba(Fe$_{1-x}$Ni$_x$)$_2$As$_2$ films analyzed within the three-band Eliashberg s$_\pm $-wave model
本文通过太赫兹光谱测量不同 Ni 浓度 Ba(Fe$_{1-x}$Ni$_x$)$_2$As$_2$ 薄膜，并结合三带 Eliashberg 模型分析，证明该材料是具有 s$_{\pm}$ 波配对对称性的多带超导体。
2024-11-21 cond-mat.supr-con
Amplitude mode in a multi-gap superconductor MgB$_2$ investigated by terahertz two-dimensional coherent spectroscopy
本文利用太赫兹二维相干光谱研究多能隙超导体MgB$_2$的非线性响应，发现其振幅模式仅在最低温度下良好定义且随温度升高强阻尼，揭示了带间耦合对振幅模式的重要影响。
2025-07-17 cond-mat.supr-con
Modified Martin-Puplett interferometer for magneto-optical Kerr effect measurements at sub-THz frequencies
该研究提出基于改进型Martin-Puplett干涉仪的亚太赫兹磁光克尔效应光谱仪，可同时高精度测量克尔旋转和椭圆率的频率依赖性，能在极端条件下研究量子材料，并用InSb晶圆验证了功能。
2024-07-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.optics
