Non-resonant microwave absorption studies on MgB2 thin film
本文报道了金属间化合物超导体MgB_2薄膜的非共振微波吸收(NRMA)研究中存在的弱连接。强的低场信号,这是薄弱环节的特点和滞后的存在,这是由于磁通捕获,被观察到。研究了温度、微波功率、调制场大小和场扫描范围对激光器性能的影响。弱连接的存在下进行了讨论,在薄膜中的晶界的氧含量的增加,因为无序的影响,由于样品的老化而产生。磁通线的钉扎与扫描方向的变化,导致在NRMA信号的滞后,并显示在功率吸收的磁通线运动的贡献。
2007-02-21 cond-mat.supr-con
RF Surface Resistance of a HIPped MgB2 Sample at 21 GHz
二硼化镁(MgB 2)对于用于粒子加速器的RF腔应用是有吸引力的,因为它在高磁表面场下可能不显示RF表面损耗的增加,该现象已经阻止了诸如YBCO的高Tc超导材料用于该应用。我们测量了在200 MPa和1000 C下使用热等静压(HIP)制备的MgB 2样品在21 GHz下的RF表面电阻(Rs)。结果表明,抛光与0.1微米的金刚石研磨膜,然后在洁净室中的1500 psi去离子水冲洗减少了Rs的一个因素,在15 K的6.2,它是最低的相比,其他公布的数据。最低温度(~13 K)附近的Rs数据分散在0.6和1.3 mOhm之间。对于抛光表面,穿透深度和能隙分别估计为263 nm和1.9-2.7。
2003-10-09 cond-mat.supr-con
Energy gap, penetration depth and surface resistance of MgB2 thin films determined by microwave resonator mesurements
采用介质(蓝宝石)谐振器技术,在频率Ω/(2π)为17.9 GHz处测量了两种c轴取向MgB_2薄膜的微波表面阻抗Z_s = Rs + iΩμ_0 \Lamda的温度依赖性。磁场穿透深度\Lamda的温度依赖性可以通过标准BCS积分表达式从5 K接近Tc很好地拟合,假设两个样品的降低的能隙Delta(0)/kTc低至1.13和1.03。对于零温度下的穿透深度,根据拟合确定110 nm和115 nm的值。我们的结果清楚地表明了序参量的s波特征。低于Tc/2的表面电阻Rs的温度依赖性与能隙的低值一致。发现低于8 K的表面电阻低于我们的测量技术的100微欧姆的分辨率极限。
2001-12-19 cond-mat.supr-con
Transverse voltage in zero external magnetic fields, its scaling and violation of the time reversal symmetry in MgB2
测量了$_2$在零外磁场中的纵向和横向电压(电阻)。样品以薄膜的形式制备并图案化为通常的霍尔棒形状。在临界温度T $_c$附近观察到非零横向电阻。还研究了它对传输电流的依赖性。在$ρ{_{xy}}\sim dρ{_{xx}}/dT$形式中观察到横向和纵向折射率之间的新比例。讨论了几种解释观测到的横向电阻的模型和互易定理的破缺。最有希望的解释之一是基于时间反演对称性破坏的想法。
2003-10-07 cond-mat.supr-con
Correlation between the residual resistance ratio and magnetoresistance in MgB2
本文系统地研究了不同名义成分的MgB_2块材和薄膜材料在正常状态下的电阻率和磁电阻。这些样品的正常态电阻率和剩余电阻比的温度依赖性不同,虽然它们的超导转变温度几乎相同,除了薄膜样品。剩余电阻比(RRR)和低温电阻率的幂律依赖性之间的相关性,ρ与T^c,表明电子-声子相互作用是重要的。结果表明,在正常态下,磁电阻(MR)与RRR有很好的比例关系,在50 K时,a0(MR)与(RRR)^2.2 +/- 0.1成正比。这解释了由于样品中不同的缺陷散射,不同小组报告的磁阻差异很大。
2001-09-27 cond-mat.supr-con
Microwave performance of high-density bulk MgB2
我们已经进行了微波测量超导热等静压(HIPed)块MgB 2使用平行板谐振器技术。HIP材料的高密度和强度允许制备具有用于微波测量的镜面表面的样品。通过表面抛光和离子铣削将均方根表面粗糙度从220 nm降低到110 nm,在20 K时微波表面电阻降低了约40%.表面电阻与表面微波磁场无关,至少在4 Oe以下和30 K以下。我们将这种行为以及整体低表面电阻(在10 GHz和20 K下约为0.8 mOhms)归因于我们样品的高密度和晶粒之间不存在弱连接。
2003-03-14 cond-mat.supr-con
Transport properties of MgB2
本文介绍了MgB 2烧结样品的电阻率、塞贝克效应和热导率测量结果。这种传输特性在不同程度上突出了晶粒之间的连接的作用。特别地,电阻率的温度依赖性可以用以下假设来解释:晶界具有与温度无关的电阻,该电阻与晶粒的电阻串联。此外,只要在晶界处的散射是弹性的,塞贝克效应的行为就完全不受粒度的影响。因此,热电势可以是提供电子结构信息的有用工具。另一方面,晶界电阻强烈影响热导率,完全掩盖了超导转变。
2001-09-11 cond-mat.supr-con
Fluxon dynamics in Li-Al codoped MgB2 by microwave surface resistance measurements
本文研究了Mg_{1-x}(LiAl)_xB_2(x = 0.1 - 0.4)陶瓷微波表面电阻R_s随磁场的变化。在固定温度下,对增加和减少直流磁场H_0进行了测量。在低温下,我们观察到所有样品的R_s(H_0)曲线都有磁滞现象。随着温度的升高,H_0的滞回范围缩小,但在x = 0.1的样品中,直到接近T_c的温度,H_0的滞回行为才显现出来。我们证明了仅在x = 0.4的样品中,考虑到临界态对磁通晶格的影响,R_s的场依赖性可以定量地证明。相反,x < 0.4的样品的磁滞回线呈现出与其它双能隙MgB_2样品相似的异常形状,这在临界态模型的框架下是不合理的。
2009-09-07 cond-mat.supr-con
Microwave surface resistance of pristine and neutron-irradiated MgB2 samples in magnetic field
我们报告的微波表面电阻的两个多晶Mg 11B 2样品,一个由原始材料,其他已被照射在非常高的中子注量。据报道,在强辐射的样品中,两个间隙合并成一个值。在线性范围内测量了mW表面电阻随温度和直流磁场的变化。在强辐照样品中得到的结果是相当合理的广义科菲和克莱姆模型的框架内,在该模型中,我们考虑到由于临界状态的样品内的场分布。在原始样品中获得的结果显示出几种异常,特别是在低温下,这在通量动力学的标准模型的框架中是不合理的。只有在温度接近Tc和磁场大于0.5Hc ~ 2(T)时,实验数据才能用Coffey和Clem模型定量地解释,只要适当考虑上临界场的各向异性。
2008-05-08 cond-mat.supr-con
Superconducting anisotropy and evidence for intrinsic pinning in single crystalline MgB$_2$
通过测量单晶的磁矩,研究了金属高$T_c$超导体MgB $_2$的超导各向异性$γ_c = (m_c / m_{ab})^{1/2}$.在10 K时,各向异性$γ_c$对外加磁场不敏感.我们得到了各向异性参数$γ_c = 4.31 \pm 0.14$。当磁场平行于硼层施加时,扭矩曲线显示出尖锐的磁滞峰。这来自于本征钉扎,是硼层中超导性发生的实验证据。
2002-05-01 cond-mat.supr-con
Evidence for Transition Temperature Fluctuation Induced Pinning im MgB$_2$ Superconductor
利用磁滞回线测量了MgB $_2$块材的临界电流密度$j_c(B)$随磁场的变化。不同温度下的$j_c(B)$曲线表明,当场大于交叉场$B_{sb}$时,从单涡钉扎到小束涡钉扎发生交叉。交叉场$B_{sb}(T)$的温度依赖性与随机分布的弱钉扎中心通过转变温度的空间波动($δT_c$ -钉扎)的模型一致,而钉扎由于平均自由程波动($δl$ -钉扎)没有观察到。
2001-08-10 cond-mat.supr-con
Multi transitions in MgB2 films prepared by pulsed laser deposition
我们已经在退火后的过程中生长的MgB2薄膜。采用脉冲激光沉积技术在Al2O3(0001)衬底上共沉积Mg和MgB2,制备了前驱体。采用非原位退火工艺制备了MgB2超导薄膜,研究了不同退火温度和退火时间对MgB2超导薄膜性能的影响。在磁性测量中,我们发现几乎所有的样品都有一个以上的转变,并且电阻的温度依赖性证实了这一现象。我们证明这不是缺镁的结果。研究了MgB_2薄膜在强磁场作用下的输运性质。
2004-12-31 cond-mat.supr-con
Hysteresis measurement of anomalous microwave surface resistance in superconducting thin films
本文用微带谐振器技术研究了超导薄膜YBa_{2}、Cu_{3}、O_{7-d}(YBCO)在低直流磁场中微波表面电阻R_{s}的反常下降。我们对R_{s}进行了直流场磁滞测量,研究了涡旋穿透对反常效应的影响。结果表明,这种反常现象发生在远低于超导微带线低临界场H_{c1,strip}的场强下,而涡旋(Abrikosov)的穿透将消除低场强下观察到的反常现象.这意味着反常效应不是由涡旋贡献的。
2000-01-21 cond-mat.supr-con
Superconducting Properties of Highly Dense MgB2 Bulk Materials
采用反应液相渗透法制备了高密度MgB2多晶块体材料,并对其在磁场和温度范围内的超导输运和磁性能进行了研究。产品具有复合性质的颗粒形态,其总密度影响其性能。在35K和5T的外加磁场下,用超导量子干涉仪(SQUID)测得不同密度样品的磁化率曲线和磁滞回线,计算了样品的不可逆线、Bc_1(T)值、磁测电流密度和俘获磁场。实验结果进行了比较,在文献中报道的其他大块烧结技术的最佳值。
2002-08-02 cond-mat.supr-con
Perspectives of superconducting MgB2 for microwave applications
我们讨论了硼化物超导体MgB 2的温度,频率和功率依赖的表面电阻的无源微波器件的可能应用。将文献中可用的数据与代表经典和铜酸盐超导体的多晶Nb 3Sn和外延YBa 2Cu 3 O 7-x的结果进行比较。MgB 2显示了所有使超导体对高性能器件具有吸引力的特定特征,尽管制造技术尚未成熟。我们试图确定有前途的应用领域,以及材料要求,这可能会进一步促进新的超导体在这一领域的吸引力。
2002-07-09 cond-mat.supr-con
Magnetization studies on superconducting MgB$_2$ - lower and upper critical fields and critical current density
本文研究了MgB超导体$_2$(T $_c$ = 37 K)在2- 50 K温度范围内和磁场达5 T的磁化。根据这些测量结果,零K时的下临界场H $_c1$(0)和上临界场H $_c2$(0)的值分别估计为~300 Oe和~12.5 Tesla,这使得金兹伯格-朗道参数k的值为~26。磁化磁滞回线已获得在不同的温度下的磁化临界电流密度估计使用Bean的临界状态模型。
2001-03-14 cond-mat.supr-con
The superconducting gap of \QTR{em}{in situ} $MgB_{2}$ thin films by microwave surface impedance measurements
原位$MgB_{2}$膜的微波表面电阻$R_{s}$的精确测量直接揭示了$R_{s}$在低温下的指数行为,表明完全带隙的序参量。整个$R_{s}$的温度依赖性是很好地描述了一个Mattis-Barclay形式主义,但与$Δ(0)=1.9meV$的小间隙比$Δ(0)/kT_{c}=0.72$。
2002-12-01 cond-mat.supr-con
Microwave properties of superconducting $MgB_{2}$
测量了致密$MgB_{2}$丝和颗粒的$10GHz$微波表面电阻。在具有孔隙率减少的丝中观察到显著的改进。的数据谎言基本上高于纯BCS s波超导体的理论估计。然而,该线的$R_{s}(20K)$是一个数量级低于多晶$YBa_{2}Cu_{3}O_{6.95}$和匹配与单晶$YBa_{2}Cu_{3}O_{6.95}.$的结果表明,在微波应用中使用的$MgB_{2}$的前景。
2001-03-20 cond-mat.supr-con
Prominent bulk pinning effect in the MgB_2 superconductor
我们报道了最近发现的二元超导体MgB $_{2}$的不可逆磁化的磁场依赖性。在$T< 0.9T_c$的温度范围内,体钉扎对磁化强度的贡献大于表面钉扎。这是显而易见的事实,磁化曲线,$M(H)$,很好地描述了临界状态模型,而不考虑表面钉扎效应。还发现,当磁场和磁化强度分别由特征标度因子$H^\ast(T)$和$M^\ast(T)$归一化时,在不同温度下的$M(H)$曲线标度。该特征表明,在$M(H)$中确定滞后的钉扎机制在$T=T_c$以下是唯一的。
2001-04-12 cond-mat.supr-con
Subharmonic gap structures and Josephson effect in MgB2/Nb micro-constrictions
采用点接触的方法,在铌尖和高质量的MgB $_{2}$芯块之间实现了微收缩。在4.2 ~ 500 K温度范围内测量了样品的电流-电压特性和动态电导随偏压的变化。高于Nb的临界温度T $_{C}^{Nb}$,MgB $_2$ /正常金属收缩的电导行为的预测由BTK模型的低电阻接触,而高电阻结显示准粒子隧穿特性。一致地,从整个数据组中,我们推断出MgB $_2$的三维能隙的值$Δ_π = 2.5 \pm 0.2$ meV。在T $_{C}^{Nb}$以下,由于多次Andreev反射,低电阻接触显示约瑟夫森电流和次谐波间隙结构(SGS)。这两个功能的同时观察,明确表示耦合的三维带的MgB $_2$与Nb超导序参量。我们发现约瑟夫森临界电流的温度依赖性遵循经典的Ambegaokar-Baratoff行为,在低温下具有值$I_CR_N=(2.1 \pm 0.1)$ meV。
2006-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Evidence for two-dimensional nucleation of superconductivity in MgB$_{2}$
根据MgB $_{2}$的晶体结构和能带结构计算,准二维硼平面是超导电性的主要原因。我们报道了在MgO单晶衬底上生长的30 nm厚的MgB $_{2}$薄膜的临界场和电阻测量结果。平行和垂直上临界场的线性温度依赖性表明磁场向样品中的三维穿透。相反,电阻率测量产生高于T $_{c}$的波动电导率的温度依赖性,这与Aslamazov-Larkin二维超导体波动理论一致。我们认为这一发现是MgB $_{2}$超导二维成核的实验证据。
2002-01-24 cond-mat.supr-con
Effect of doping on irreversible Campbell length in MgB$_2$ single crystals
我们测量了小振幅射频穿透深度$λ(H,T)$在纯和C,Li和(Li+C)掺杂的MgB单晶$_2$。发现掺杂对临界温度T $_c$和上临界场H $_{c2}$的影响与以前的结果吻合得很好。我们报告了$λ(H,T)$中存在与峰值效应相关的不可逆性的明确特征。碳掺杂增强了信号,并将其在H-T相图上的位置转移到更高的温度。与此相反,Li取代具有将峰值效应抑制到较低温度的效果。零场(ZFC)和场冷却(FC)测量的分析表明,与峰值效应相关的滞后是由于宏观屏蔽超电流,$j$,产生在磁场斜坡。
2008-07-19 cond-mat.supr-con
MgB2 thick film with TC = 40.2 K deposited on sapphire substrate
采用混合物理化学气相沉积(HPCVD)方法在蓝宝石(0001)晶面上成功地沉积了MgB 2厚膜。膜厚度为约1.3微米。它具有密集和交错的结构。扫描电镜(SEM)显示,薄膜表面堆积着MgB 2微晶。用四探针技术测量了它的输运性质,结果表明它的临界温度约为40.2 K,具有0.15 K的急剧转变宽度。剩余电阻率比(RRR)约为11。通过外推,从磁输运测量确定HC 2(0)为13.7 T。同时通过磁滞测量和Bean模型,估算出零磁场下的临界电流密度为5 × 10 ~(10)A/m ~ 2。本工作表明,HPCVD是制备具有良好超导性能的MgB_2厚膜的有效方法。因此,对于未来的超导应用,特别是作为一个关键的初步阶段,制备超导带材是重要的。
2006-06-22 cond-mat.supr-con
Depinning frequency in a heavily neutron-irradiated MgB2 sample
研究了中子辐照MgB_2样品的微波表面电阻随磁场的变化规律,中子辐照使MgB_2样品的两个带隙合并为一个带隙。在Coffey和Clem模型的框架下对实验结果进行了分析。通过对实验数据的拟合,我们确定了在不同温度下,退钉扎频率ω_0与场的关系。虽然钉扎不是特别有效,但在低温下获得的ω_0值明显高于在常规低温超导体中观察到的值。
2008-09-19 cond-mat.supr-con
Superconductivity in pure and electron doped MgB2: Transport properties and pressure effects
通过结构、输运和高压实验,讨论了MgB_2和Mg_(1-x)Al_xB_2的正常态和超导性质。正的Seebeck系数和它的线性温度依赖性(Tc<T<160 K)提供了证据,MgB 2的低温输运是由于空穴类金属载流子。结构和运输数据显示的重要作用的缺陷所示的相关性的Tc,剩余电阻比,和从X-射线光谱中提取的微应变。强耦合BCS理论很好地解释了Tc随静水压力的降低。然而,不同的MgB 2样品的Tc的压力系数的大的分散,不能在这个理论内解释。我们推测,压力可能会增加的缺陷密度,特别是在样品中具有较大的初始缺陷浓度。
2001-10-06 cond-mat.supr-con
Microwave Response of Ceramic MgB2 Samples
采用微波表面阻抗和二次谐波发射测量技术研究了MgB_2陶瓷的微波响应随温度和外加磁场的变化规律。的表面电阻的测量表明,在MgB 2的微波损耗强烈的磁场的影响,在整个温度范围内低于Tc,即使是相对较低的字段值。Coffey和Clem模型假设在不同的温度范围内,微波电流诱导通量子在不同的制度下移动,这一结果已被占的框架。特别是,在接近Tc的温度下的结果已被定量地证明,假设通量流制度中的磁通子移动,并考虑到各向异性的上临界场。在低温下,场的表面电阻的依赖性如下的法律预期的钉扎限制,然而,一个异常增强的场的变化已被检测到,这可能是由于特有的磁通结构的MgB 2,有关的存在下的两个间隙。二次谐波信号的测量已经突出了几个机制负责的非线性响应。在低磁场和低温下,非线性响应是由于涉及薄弱环节的过程。在接近Tc的温度下,对谐波发射的进一步贡献是存在的;它产生于微波场对序参量的调制,并且在谐波信号强度的温度依赖性中产生峰值。
2003-12-02 cond-mat.supr-con
The upper critical field in superconducting MgB_2
在高达16 T的磁场中,研究了新近发现的MgB_2超导体烧结芯块的上临界磁场Hc 2(T)。从交流磁化率和电阻数据确定的主要部分的调查样品的上临界场,并发现增加到Hc2(0)= 13 T在T = 0对应于5.0 nm的相干长度。一小部分的样品表现出较高的上临界场,这两个测量rectifially和直流磁化测量。上临界场Hc2(T)的温度依赖性在Tc附近和中间温度处显示正曲率。Hc2(T)的正曲率与硼碳化物YNi_2B_2C和LuNi_2B_2C的正曲率相似,表明MgB_2处于清洁极限。
2001-02-28 cond-mat.supr-con
Excess current in point contacts on two-band superconductor MgB$_2$ in magnetic field
在高达9 T的磁场下,测量了双带超导体MgB $_2$单晶上点接触的系列$I(V)$特性和偏置相关微分电阻$dV/dI(V)$。我们已经获得了$I(V)$曲线上的过电流的磁场依赖性,并使用Koshelev和Golubov(Phys. Rev. Lett. { \bf 90},177002(2003))脏双带超导体混合态的理论结果。通过引入一个简单的混合态点接触过电流模型,利用$σ$和$π$带超导序参量的理论磁场行为以及相应的MgB $_2$的平均电子态密度,可以定性地描述我们的数据。
2004-10-25 cond-mat.supr-con
Magnetic field dependence of vortex activation energy: a comparison between MgB2, NbSe2 and Bi2Sr2Ca2Cu3O10 superconductors
在低电流密度下的耗散机制进行了比较,在三个不同类别的超导体。这是通过测量作为温度和磁场的函数的电阻,在干净的NbSe 2,MgB 2和Bi 2 Sr 2 Ca 2 Cu 3 O 10超导体的多晶样品。热激活磁通流动行为清楚地确定在散装硼化镁。虽然MgB2在低场下的激活能与Bi2Sr2Ca2Cu3O10相当,但其场依赖性遵循抛物线行为,与Bi2Sr2Ca2Cu3O10中看到的幂律依赖性不同。我们分析了我们的结果的基础上的Kramer的缩放晶界钉扎在MgB2和NbSe2。
2008-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intrinsic hysteresis in the presumed superconducting transition of hydrides under high pressure
在没有磁场的情况下,超导转变应该是非滞后的。在这里,我们解决的事实,即电阻下降,已被解释为超导性的证据,在高压下(所谓的“超导”)的几个小时显示滞后。我们认为,实验证据表明,所观察到的滞后不能归因于实验文物,但样品是固有的。假设电阻的下降信号的热力学相变,我们认为,存在的固有的热滞后表明,这些是一阶过渡,而对于标准超导体的过渡在没有施加磁场总是二阶。我们的结论是,这是另一个特点,定性区分超导体从标准超导体,除了那些已经指出的较早[1,2],$assuming$这些材料是超导体。或者,更可能的是,无论电阻的下降是否是热力学相变的信号,我们的分析表明超导体不是超导体。
2021-01-26 cond-mat.supr-con
Fully Band Resolved Scattering Rate in MgB2 Revealed by Nonlinear Hall Effect and Magnetoresistance Measurements
我们已经测量了正常状态下的温度依赖性的霍尔效应和磁阻在外延MgB 2薄膜与可变的障碍,其特征在于由剩余电阻比RRR范围从4.0到33.3。洁净样品的霍尔效应和磁电阻具有很强的非线性,并且随着无序度的增加或温度的升高而逐渐减小。通过对基于Boltzmann方程和从头计算的四带系统的理论模型进行拟合,我们首次得到了这四个带在不同温度和无序度下的散射率。我们的方法提供了一种独特的方式来获得这些重要的参数在多频带系统。
2008-08-13 cond-mat.supr-con
A New Method of Probing the Phonon Mechanism in Superconductors including MgB$_{2}$
弱局域化对金属的正常性质和超导性质都有很大的影响。特别地,由于弱局域化导致电子和声子的去耦,电阻的温度依赖性(即,$λ_{tr}$)随着无序度的增加而减少,如Mooij经验法则所示。此外,Testardi的$T_{c}$的通用相关性(即,$λ$)和电阻比(即,$λ_{tr}$)。这一认识为探讨包括MgB $_{2}$在内的超导体中的声子机制提供了新的手段。这种方法的优点是它适用于任何超导体和它的可靠性,因为麦克米伦的电子-声子耦合常数$λ$和$λ_{tr}$的变化范围很宽,从有限值到零,由于弱局域化。Karkin等人的辐照MgB $_{2}$的初步数据显示了Testardi相关性,表明MgB $_{2}$中的主要配对机制是声子介导的相互作用。
2001-05-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Triple-gap superconductivity of MgB2 - (La,Sr)MnO3 composite. Which of the gaps is proximity induced?
研究了铁磁半金属La_(0.67)Sr_(0.33)MnO(LSMO)纳米粒子与常规s波超导体MgB_2复合后的超导电性与磁性的相互作用。在大量样品中发现了一些主要效应。随着MgB_2超导性的开始,样品电阻急剧下降,在20K以下观察到超导性。点接触(PC)光谱已被用来直接测量超导能量耦合。在小电压下,发现了一个过剩电流和正常态电导的两倍,并清晰地观察到对应于三个能隙的电导峰。其中两个能隙是MgB_2的增强能隙Δ_π和Δ_σ,第三个能隙Δ_{tr}比最大的MgB_2能隙大三倍多。实验结果为一种新的邻近效应提供了明确的证据,这种邻近效应遵循邻近感生超导的相位相干性方案。具体地说,在低温下,具有对能Δ tr的p波自旋三重态凝聚体基本上维持在LSMO中,但由于相无序状态而不能显示长程超电流响应。与MgB_2的邻近耦合恢复了三重态超导态的长程相位相干性,从而增强了MgB_2的超导态。
2011-10-18 cond-mat.supr-con
MgB2 nonlinear properties investigated under localized high rf magnetic field excitation-report 2
MgB_2具有高的转变温度和低的表面电阻,在超导射频加速腔中具有潜在的应用前景。然而,与传统的Nb腔相比,MgB 2在高射频场下的可行性仍然有待商榷。我们的方法是研究在局部射频磁场下材料的非线性电动力学。由于在$π$带中存在小的超导能隙,与诸如Nb的单能隙s波超导体相比,MgB 2在低温下的非线性响应潜在地复杂。了解非线性的机制,来自两个能带结构的MgB 2,以及非线性的外部来源,是一个迫切的要求。由磁性写入头产生的局部和强射频磁场被集成到我们的非线性迈斯纳效应扫描微波显微镜中[Tamin Tai,X. X. Xi角,澳-地G. Zhuang,D. I. Mircea和S. M. Anlage,IEEE Trans. Appl. Supercond. 21,2615(2011)]。MgB 2薄膜厚度为50 nm,通过混合物理化学气相沉积技术在电介质基板上制造,在一个固定的位置进行测量,并显示出强烈的温度依赖性的三次谐波响应。我们建议,几种可能的机制是负责这种非线性响应。
2013-09-06 cond-mat.supr-con
Magnetic hysteresis in the microwave surface resistance of Nb samples in the critical state
本文讨论了超导体在临界状态下微波表面电阻场致变化的滞后行为。在不同的温度值下,在铌的块状样品和粉末样品中进行了测量。我们讨论了一个模型,基于科菲和克莱姆理论,在该模型中,我们考虑到样品内的通量分布,由于临界状态。实验结果是合理的定量在我们的模型框架。我们表明,通过拟合的实验数据,它是可以确定的临界电流密度的值和它的字段依赖性。
2006-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Origin of Hysteresis in a Proximity Josephson Junction
通过直接测量正常金属中的电子温度,研究了低温下超导体-正常金属-超导体(S-N-S)结输运性质的滞后现象。我们的研究结果明确地表明,滞后的结果从正常的金属电子温度的增加,一旦结切换到电阻状态。在我们的几何中,电子温度的增加是由结的超导电极的热阻。
2008-08-25 cond-mat.supr-con
Permanent magnet with MgB2 bulk superconductor
具有持续零电阻电流的超导体用作需要强且稳定的磁场的高场应用的永磁体,例如磁共振成像(MRI)。最近全球氦短缺加速了对高温超导体(HTSs)材料的研究,这种材料可以在没有传统液氦冷却到4.2 K的情况下使用。在此,我们证明了40 K级金属HTS二硼化镁(MgB 2)是一种优异的永磁体,在20 K下保持3 T 1周,具有极高的稳定性(<0.1 ppm/h)。这种磁体中捕获的磁场是均匀分布的,就像单晶钕铁硼一样。测定了MgB 2永磁体的磁滞回线。由于MgB 2是一种不含稀土金属的简单二元系化合物,因此多晶块状材料可以以低成本和高产率在工业上制造,以用作与传统紧凑型制冷机兼容的强磁体,使MgB 2块状材料有望用于下一代特斯拉级永磁应用。
2014-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting properties of well-shaped MgB2 single crystal
我们报告的高品质,亚毫米尺寸的MgB 2单晶的运输和磁性能的测量具有清晰的六边形板的形状。低场磁化强度和磁滞曲线表明这些晶体的涡旋钉扎很弱。由零场电阻曲线得到的$Θ_{D}\sim 1100$ K的德拜温度表明,正常态的输运性质是由电子-声子相互作用决定的。在40 K和300 K之间的电阻率比约为5,在32 K附近的温度下,上临界场各向异性比为3 $\pm$ 0.2。
2001-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Correlation of microwave surface impedance of MgB_2 thin film with material parameters and a temperature niche for microwave applications
本文讨论了与MgB_2薄膜微波表面阻抗Z_s有关的两个问题,这两个问题对微波应用具有重要意义。首先,发现了Zs与α = Xi/l(Xi为相干长度,l为平均自由程)之间的关系,在中、大α值时,表面电阻Rs随α的增大而减小,当α接近1时,表面电阻Rs饱和。不同薄膜在零温度下的穿透深度值λ(0)可以很好地用λ_L(1+ α)^(1/2)拟合,得到伦敦穿透深度λ_L为33.6 nm。第二个问题是为可能的微波应用找到一个合适的温度。在10 ~ 15 K温度范围内,与NbN、Nb_3Sn和高温超导体YBCO等超导体相比,MgB_2薄膜具有最低的Rs值。
2004-03-31 cond-mat.supr-con
A Magnetization and Microwave Study of Superconducting MgB2
本文报道了高压合成法制备的MgB_2超导体的磁场相关磁化强度和微波阻抗测量结果。我们发现,上临界场是线性依赖于温度附近的Tc和直流不可逆场指数为~1.4。微波数据显示,在低于Tc时,既没有在低Tc中也没有在高温超导体(HTSC)中观察到的过量表面电阻。复电导率的实部σ 1在低于Tc时出现极大值,虚部σ 2在低于20 K时呈线性,这不能简单地用具有s波超导序参量的弱耦合BCS模型来解释。我们推测,这可能是由于其他研究报告的两个差距。与对高温超导铜氧化物的测量不同,我们没有发现超导态中存在弱连接的证据。通过反转的磁场相关的阻抗数据,我们发现一个涡旋脱钉频率,随着增加磁场和各向异性的上临界磁场的证据。
2001-08-03 cond-mat.supr-con
Microwave Response of Coaxial Cavities Made of Bulk Magnesium Diboride
本文报道了用反应熔渗法制备的块状MgB_2超导体制成的同轴谐振腔的微波特性。我们组装了一个均匀腔,通过使用外MgB 2圆柱和内MgB 2棒,和混合腔,通过使用外铜圆柱和相同的MgB 2棒作为内导体。通过对谐振曲线的分析,在不同的谐振模式下,我们确定了MgB_2材料在无直流磁场作用下的微波表面电阻Rs随温度和频率的变化关系。在T = 4.2 K,f = 2.5 GHz时,用mW脉冲技术,我们测定了均匀腔的品质因数与输入功率的关系,最大值约为40 dBm(对应的最大峰值磁场约为100 Oe)。与许多膜中发生的情况相反,所使用的MgB 2材料的Rs在高达约10 dBm的输入功率水平下不表现出可见的变化,并且在进一步增加30 dB的输入功率时变化小于2倍。
2013-10-25 cond-mat.supr-con
Electromagnetic response of LaO_0.94F_0.06FeAs: AC susceptibility and microwave surface resistance
本文讨论了LaO_(0.94)F_(0.06)FeAs多晶样品在10 kOe直流磁场中的电磁响应。低频和高频响应进行了研究,通过测量在100 kHz的交流磁化率和在9.6 GHz的微波表面电阻。在低以及高DC磁场下,磁化率强烈地依赖于AC驱动场的幅度,突出了增强的非线性效应。的交流磁化率的字段依赖性表现出的磁滞,可以合理考虑晶粒内的场渗透对晶粒间的临界电流密度的影响。微波表面电阻表现出顺时针的磁滞,这是不合理的临界状态模型的框架下的Abrikosov磁通晶格,它可能有相同的起源检测到的磁化率。
2009-10-09 cond-mat.supr-con
Characteristic features of the temperature dependence of the surface impedance in polycrystalline MgB$_2$ samples
在频率为9.4 GHz,温度范围为$5\le T<200$ K的条件下,测量了不同密度的MgBPDMATHABMP多晶样品在临界温度为$T_c\approx 38$ K时表面阻抗$Z_s(T)=R_s(T)+iX_s(T)$的实部$R_s(T)$和虚部$X_s(T)$. $T\ge T_c$下的正常趋肤效应条件$R_s(T)=X_s(T)$仅适用于粗糙度尺寸不超过0.1 $μ$ m的最高密度样品。对于这样的样品,在$T<T_c/2$温度依赖性$λ_L(T)=X_s(T)/ωμ_0$和$R_s(T)$下线性的外推$T\to 0$导致伦敦穿透深度$λ_L(0)\approx 600$和残余表面电阻$R_{res}\approx 0.8$ m $Ω$的值。在整个温度范围内,$R_s(T)$和$X_s(T)$的依赖性很好地描述了改进的双流体模型。
2002-02-05 cond-mat.supr-con
Superconducting properties of nanocrystalline MgB$_2$ thin films made by an in situ annealing process
研究了脉冲激光沉积原位退火制备的$_2$薄膜的结构和超导性能。横截面透射电子显微镜揭示了具有非常小的晶粒尺寸的织构化MgO和MgB $_2$的纳米晶混合物。零电阻转变温度($T_{c0}$)为34 K,零场临界电流密度($J_c$)为$1.3 \times 10^6$ A/cm $^2$。的不可逆性领域是$\sim$ 8 T在低温下,虽然观察到严重的钉扎不稳定性。这些块状超导特性表明原位沉积工艺可以成为MgB $_2$约瑟夫森结技术的可行候选者。
2001-05-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Observation of superconductivity in Y$_2$PdGe$_3$, structurally same as MgB$_2$
本文报道了$_2$ -$_3$的电阻(1.4 - 300 K)、磁化强度(2-300 K)和热容(2 - 50 K)的测量结果。结果表明,该化合物在低于3 K时具有超导性。考虑到该化合物是由六方AlB $_2$结构衍生的三元超导体中的第一个,这一观察结果是有趣的。由于超导性即使在由AlB $_2$结构衍生的二元合金中也是罕见的,并且最近对Mg $B_2$中高温超导性的观察令人兴奋,这一发现变得重要。
2001-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Effects of the Two- Gap Nature on the Microwave Conductivity of 39 K Polycrystalline MgB2 Films
研究了临界温度为39.3 K、厚度为380 nm的MgB 2多晶薄膜在~8.5 GHz频率下的表面电阻(Rs)和微波复电导率的实部(sigma_1)随温度的变化。在sigma_1与温度的关系曲线中分别在~0.5 Tc和~0.9 Tc处观察到两个相干峰,为MgB 2的双能隙性质提供了直接证据。该膜似乎具有1.8 meV的π带隙能量。对于离子研磨至约320 nm厚度的MgB 2薄膜,仍然观察到两个相干峰,其中第一个电导峰在约0.6 Tc处。减少Tc由3 K和降低的正常态电导率在Tc观察随着增强的π-带隙能量为2.1毫电子伏和减少Rs在温度低于15 K的离子研磨膜。基于弱耦合Bardeen-Cooper-Schrieffer理论和强耦合理论的带隙能计算表明,σ带和π带对MgB_2薄膜的σ_1有显著的贡献。我们的结果与Jin等人[Phys. Rev. Lett. 91,127006(2003)]。带间耦合常数随无序程度的变化可以解释生长态和离子研磨态薄膜的不同Tc和σ_1行为。我们的研究结果表明,增强的带间散射可以改善微波性能的MgB 2薄膜在低温下,由于较大的π带隙,尽管降低Tc。
2004-03-27 cond-mat.supr-con
Effective gap at microwave frequencies in MgB2 thin films with strong interband scattering
研究了原位法制备的多晶MgB 2薄膜的微波特性。在微波频率下的薄膜的特性,得到了通过共面谐振器技术。通过对实验数据的分析,确定了穿透深度、表面阻抗和复电导率。这项工作的目的是设置在一个一致的框架,涉及杂质散射的存在下的双带模型的实验结果。计算了能隙,并考虑了带内和带间散射的贡献。从计算的间隙值和实验数据之间的比较,证明穿透深度的温度依赖性可以由有效平均能隙来解释,与Kogan等人的预测一致[Phys.Rev.B69,132506(2004)]。另一方面,微波电导率的实部和表面电阻的温度依赖性由单个较小的间隙来解释,与Jin等人的工作一致[Phys.Rev.Lett.1999]。91,127006(2003)]。由于这些发现依赖于相同的计算间隙结构,满足所需的一致性。
2005-05-31 cond-mat.supr-con
Effects of Ion Milling on the Microwave Properties of MgB2 Films
新的超导体MgB 2可能被证明在中温微波应用中是有用的。厚度为300 - 400 nm的MgB 2薄膜在8.5 GHz和7 K的频率(f)下具有小于0.01 mOhms的表面电阻Rs,在87 GHz和4.2 K下具有~ 1.5 mOhms的表面电阻Rs。当在最佳条件下制备时,这些薄膜的临界温度(Tc)为~ 39 K。Rs似乎与f^2成比例,直到30 K。在表面离子研磨之后,在8.5GHz和87 GHz下一致地观察到Tc的降低和电阻率ρ(Tc)的增强,以及低温下的Rs的降低。用双能隙模型很好地解释了所观察到的rho(Tc)- Tc关系以及低温下测得的rho(Tc)和Rs值之间的不相关行为,其中所观察到的rho(Tc)- Tc关系归因于大能隙的性质,而较低温度下的Rs反映了小能隙的性质,由于带间散射的增加,小能隙能量增强。这项研究表明,带间散射应加强,以提高低温微波性能的MgB 2薄膜和离子铣削过程中必须非常小心,以保持高品质的MgB 2薄膜。
2002-08-16 cond-mat.supr-con
Mgb2 Nonlinear Properties Investigated under Localized High RF Magnetic Field Excitation
为了提高超导射频(SRF)腔体的加速梯度,二硼化镁(MgB 2)由于其高的转变温度和在高RF场区域中具有低表面电阻的潜力而打开了希望。然而,由于在π带中存在小的超导能隙,与诸如Nb的单能隙s波超导体(SC)相比,MgB 2的非线性响应潜在地相当大。了解非线性的机制,来自两个能带结构的MgB 2,以及外来的来源,是一个迫切的要求。由磁性写入头产生的局部和强RF磁场被集成到我们的非线性迈斯纳效应扫描微波显微镜中[1]。MgB 2薄膜厚度为50 nm,通过混合物理化学气相沉积技术在电介质基板上制造,在一个固定的位置进行测量,并显示出强烈的温度依赖性的三次谐波响应。我们建议,至少有两种机制是负责这种非线性响应,其中之一涉及涡旋成核和渗透到膜。[1]T. M. Tai,X. X. Xi角,澳-地G. Zhuang,D. I. Mircea,S. M.陈文辉,“非线性近场微波显微镜在超导体中的应用”,国立台湾大学电子工程学研究所硕士论文。21,2615(2011)。
2012-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Influence of heat treatment excursion on critical current and residual resistivity ratio of ITER Nb3Sn strands
热处理对Nb_3Sn超导线材的性能至关重要。对于非常大的Nb3Sn磁体线圈,例如国际热核实验反应堆(ITER)中央螺线管(CS)线圈,热处理具有温度和时间偏移的风险,这可能导致性能下降。因此,研究可能的偏移对Nb3Sn性能的影响是谨慎的。在这项研究中,Nb3Sn股用于ITER CS线圈在不同的温度下进行不同的时间热处理。测量了它们的临界电流、剩余电阻比和磁滞损耗。结果发现,在我们研究的范围内,临界电流和磁滞损耗没有显着变化。残余电阻率随热处理温度和时间的增加而减小。这归因于金属元素从镀覆的Cr层扩散到铜稳定剂。基于金属元素的扩散模型,开发了一个数值程序,预测残余电阻率作为热处理温度和时间的函数。
2017-01-30 cond-mat.supr-con
Hysteresis and stepwise structure in MR curves of granular superconducting ruthenocuprates RuSr$_2$(Gd$_{1.5}$Ce$_{0.5})$Cu$_2$O$_{10-δ}$}
本文研究了六元铜酸盐RuSr $_2$(Gd $_{1.5}$ Ce $_{0.5})$ Cu $_2$ O $_{10-δ}$)多晶样品的颗粒超导电性效应。主要的注意力一直致力于表现出这些影响的电流和磁场的依赖性的电阻过渡到超导状态。发现不同温度下微分电阻随电流的变化关系在两个确定的电流值处严格相交,表现出交叉点效应。这一现象已被解释考虑到晶粒间介质的非均匀状态,可以被认为是一个两个组件系统。特别关注了该非均匀系统混合状态下的磁电阻(MR)滞后以及施加电流和温度对这种现象的影响。两种类型的滞后(顺时针和逆时针)已被发现与过渡从顺时针到逆时针滞后随着温度的升高。在低场范围内,观察到了MR迟滞曲线的阶梯结构。考虑到所研究的颗粒超导体的非均匀状态,讨论了磁滞行为随温度升高而变化以及MR曲线中出现阶梯结构的可能原因。
2012-05-30 cond-mat.supr-con
Anomalous Transport through the p-Wave Superconducting Channel in the 3-K Phase of Sr2RuO4
使用微加工技术,我们提取的3-开尔文(3-K)相超导性的Sr 2 RuO 4-Ru共晶系统的个别通道,并确认奇宇称超导性在3-K相,类似于纯Sr 2 RuO 4。在低于2 K的微分电阻-电流和电压-电流特性中观察到的不寻常的滞后表明了超导态的内部自由度。一个可能的起源的滞后是电流诱导的手征畴壁运动由于手征p波状态。
2008-11-20 cond-mat.supr-con
Hysteresis and Noise from Electronic Nematicity in High Temperature Superconductors
电子自旋是自发地破坏主体晶体的离散旋转对称性的自旋不变状态。在一个干净的正方形晶格中,电子自旋有两个优先取向,而掺杂剂无序有利于局部的一个或另一个取向。以这种方式,在主晶体中的电子自旋映射到随机场伊辛模型(RISK)。由于电子束具有各向异性导电性,我们将每个伊辛配置与电阻网络相关联,并使用已知的Rsing来预测使用噪声和滞后来测试电子向列性的新方法。特别是,我们已经发现了一个非常强大的取向顺序和电阻各向异性之间的线性关系,在广泛的情况下举行。
2005-10-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex motion and flux-flow resistivity in dirty multiband superconductors
用微观动力学理论计算了高浓度杂质多带超导体中涡旋晶格的电导率。当磁感应强度接近或远小于临界场强$H_{c2}$时,分别考虑了高场和低场的极限。结果表明,与单带超导体相比,电阻性质不是普适的,而是依赖于不同能带中的配对常数和扩散率比。低场磁电阻可以大大超过Bardeen-Stephen估计,与实验数据的两个带超导体MgB $_2$定量协议。
2016-08-01 cond-mat.supr-con