Momentum-resolved electronic band structure and offsets in an epitaxial NbN/GaN superconductor/semiconductor heterojunction
异质界面的电子结构在其器件功能中起着关键作用。最近，通过分子束外延，已经将超导NbN的高度结晶的GaN膜与半导体GAN集成。我们使用软X射线角分辨光电子能谱学直接测量的动量分辨电子能带结构的NbN和GAN成分的肖特基异质界面，并确定其动量依赖的界面带偏移以及带弯曲到GAN的配置文件。我们发现，特别是，在NbN中的费米态对准对GAN中的带隙，这排除了任何显着的电子串扰的超导态在NbN通过界面GAN。我们支持体NbN和GAN的第一性原理计算的实验结果。从光电发射得到的肖特基势垒高度证实了电子传输和光学测量。在我们的工作中，结合材料的进步和实验方法阐明了对电子性质的动量分辨理解，为界面态起决定性作用的系统开辟了新的可能性。
2021-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting properties and Hall Effect of epitaxial NbN thin films
我们用反应磁控溅射法在（100）取向的单晶MgO衬底上生长了一系列NbN外延薄膜，测量了不同条件下薄膜的磁输运特性和霍尔效应。霍尔效应测量结果表明，NbN薄膜中的载流子密度对生长条件很敏感。在正常态电阻率最高（rho_n~ 3.83 micro-Ohm-m）、转变温度最低（Tc~9.99K）的薄膜和正常态电阻率最低（rho_n~ 0.94 micro-Ohm-m）、转变温度最高（Tc~16.11K）的薄膜中，载流子密度增加了3倍，而载流子迁移率除了电阻最大的薄膜外没有明显变化。我们的研究结果表明，NbN的Tc主要是由载流子密度，而不是无序散射。通过改变生长过程中的载流子浓度，我们可以改变有效无序度（kF_l），使其从中等清洁极限到脏极限，这使得该系统成为研究载流子密度和无序度对s波超导体超导性质的相互作用的理想系统。
2008-05-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Penetration depth and conductivity of NbN and DyBa_2Cu_3O_7 thin films measured by mm-wave transmission
使用毫米波传输，我们获得的超导薄膜的介电函数的实部和虚部的信息。这是通过使用完整的菲涅耳方程和介电函数的双流体描述在宽频率范围（110-180 GHz）内拟合膜加衬底的法布里-珀罗共振光谱来完成的。取决于膜的厚度，透射率主要由介电函数的实部或虚部决定。对于NbN，我们发现一个行为符合BCS形式主义。对于DyBa_2Cu_3O_7，给出了厚度为20 ~ 80 nm的薄膜的测量结果。我们发现在低温下穿透深度与温度成二次关系，在低于T_c时电导率大大增强，表明准粒子散射大大减弱。对于20 nm薄膜，透射率由电导率的实部主导，甚至低至60 K。
1997-03-20 cond-mat.supr-con
Absolute measurement of penetration depth of superconducting thin films using microwave stripline resonators
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；School of Physical Sciences, UM-DAE Centre for Excellence in Basic Sciences, University of Mumbai（孟买大学物理科学学院，UM-DAE基础科学卓越中心）
本文提出一种结合谐振器测量与COMSOL有限元电磁模拟的混合方法，通过不同厚度NbN薄膜及翻转薄膜结构，实现宽温度范围内超导薄膜穿透深度的绝对测量。
2026-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhanced coherence of all-nitride superconducting qubits epitaxially grown on silicon substrate
提高超导量子比特的相干性是实现容错量子计算的基础。然而，由传统的铝基约瑟夫森结制成的量子电路的相干时间受到非晶氧化铝隧道势垒中微观二能级系统的存在的限制。在这里，我们开发了基于硅衬底上的NbN/AlN/NbN外延约瑟夫森结的超导量子比特，这有望克服基于Al/AlO $_{x}$ /Al结的量子比特的缺点。全氮化物量子比特具有很大的优势，例如抗氧化的化学稳定性，导致更少的两级波动，减少能量弛豫和失相的外延隧道势垒的可行性，以及与铝的$\sim$ 0.3 meV相比，NbN的$\sim$ 5.2 meV的更大超导能隙，这抑制了准粒子的激发。通过用TiN缓冲层的硅衬底代替传统的MgO用于氮化物结的外延生长，我们证明了量子比特能量弛豫时间$T$ $_{1}$ =16.3 $μ$ s和自旋回波退相时间$T$ $_{2}$ =21.5 $μ$ s。量子相干性的这些显著改进通过与先前报道的具有MgO衬底的基于NbN的量子位（$T$ $_{1}$ $\approx$ $T$ $_{2}$ $\approx$ 0.5 $μ$ s）相比降低的介电损耗来解释。这些结果是构建超导量子硬件新平台的重要一步。
2021-10-12 cond-mat.supr-con quant-ph
Observation of Vortex Matching Phenomena in Antidot Array of NbN Thin Film
报道了在外延NbN薄膜上制备的矩形反点阵中的涡旋匹配现象。采用聚焦离子束铣削技术制备了反点阵列。磁输运的测量点的倍周期转变在较高的磁场的矩形晶格。在多涡模型、匹配晶格模型和超匹配晶格模型下对计算结果进行了讨论。
2010-02-04 cond-mat.supr-con
Granularity-induced gapless superconductivity in NbN films: evidence of thermal phase fluctuations
利用单线圈互感技术，测量了具有相似临界温度（16 K）但不同微结构的NbN超导薄膜的磁穿透深度随温度的变化。只有（100）外延和弱颗粒（100）织构薄膜显示出传统BCS s波超导体的特征指数依赖性。更多的颗粒状（111）织构薄膜表现出线性相关性，表明无带隙状态，尽管s波间隙。这一结果是定量解释的颗粒状结构有利于热相波动的模型。
2002-01-17 cond-mat.supr-con
Growth windows of epitaxial $\textrm{Nb}_x\textrm{N}$ films on c-plane sapphire and their structural and superconducting properties
采用分子束外延技术在c面蓝宝石衬底上生长了NbN薄膜。薄膜的结构和超导性能的特点表明，生长参数，如衬底温度和活性氮流量的影响薄膜的结构相，从而超导临界温度。四个阶段的NbN被确定为在不同条件下生长的薄膜。在一个新的发现，我们表明，原子平面和高度结晶的$β$ - $\textrm{Nb}_2\textrm{N}$薄膜可以在1100 \degree C或更高的衬底温度下生长，和相纯$β$ - $\textrm{Nb}_2\textrm{N}$薄膜的超导临界温度是$0.35~K<T_c<0.6~K$，基于在不同的衬底温度下生长的薄膜的测量。
2022-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Vortex-penetration field at a groove with a depth smaller than the penetration depth
推导了计算深度小于穿透深度的凹槽处涡流穿透场的解析公式，该公式可应用于由极端II型超导体（如掺氮Nb或替代材料如Nb3Sn或NbN）制成的腔体或试件的表面。
2014-10-21 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Tunneling studies in a homogeneously disordered s-wave superconductor: NbN
本文报道了在（100）MgO衬底上生长的均匀无序外延NbN薄膜的超导性质随无序度的变化，并通过电输运、霍尔效应和隧穿测量相结合的方法进行了研究。所有薄膜的厚度都大于50 nm，远大于相干长度~ 5 nm。不同膜中的有效无序涵盖大范围，其中Ioffe-Regel参数在kFl~1.38-8.77的范围内变化。对不同无序度薄膜的超导测量表明，对于无序度较大的薄膜，体超导转变温度（Tc）与超导能隙的消失无关，而与超导态密度的大幅度展宽有关。我们的研究结果提供了强有力的证据，通过在无序s波超导体的相位波动的超导电性的损失。
2008-12-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Temperature dependence of resistivity and Hall-coefficient in a strongly disordered metal: NbN
我们报道了kFl~3.27-10.12的均匀无序外延NbN薄膜在正常状态下的电阻率（rho）和霍尔系数（R_H）与温度的关系。这些薄膜的超导转变温度（Tc）在8.13 ~ 16.8K之间。虽然我们的最小无序薄膜显示出通常的金属行为，但对于kFl<8.13的所有薄膜，在高达300 K时，和都是负的。我们观察到所有薄膜的R_H（T）与ρ（T）呈线性关系。在2nm厚的Be膜上进行的测量显示出类似的行为。这种行为与无序金属中局域化和电子-电子相互作用的现有理论不一致。
2009-07-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantitative assessment of pinning forces and the superconducting gap in NbN thin films from complementary magnetic force microscopy and transport measurements
采用脉冲激光沉积法在MgO（100）衬底上制备了临界温度为16 K、厚度为100 nm的氮化三铝（AlN）薄膜。在不同温度下，在3 mT的磁场中场冷却后，测量了超导涡旋的低温磁力显微镜（MFM）图像。穿透深度的温度依赖性已被评估的二维拟合的涡廓线的Cupole-Cupol模型。其随后的拟合到一个单一的s-波间隙函数的结果在超导能隙振幅Δ（0）= 2.9 meV = 2.1*kB*Tc，在完美的协议与以前的报告。钉扎力已独立估计从局部脱钉的个别涡的横向力施加的MFM尖端和运输测量。这两种技术之间的定量一致性表明，对于低场，B <<Hc 2，MFM是探测钉扎景观局部变化的强大而可靠的技术。我们还证明，即使对于厚度与渗透深度相当的薄膜，单极模型也可以成功应用。
2011-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum phase transition in two-dimensional NbN superconducting thin films
本文通过测量不同厚度 NbN 二维超导薄膜的低温输运与磁阻等温线，揭示厚度和磁场驱动的 SIT，并以动力学临界指数发散证明量子 Griffiths 奇异性。
2022-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of Phase Fluctuations on the Superconducting Properties of Strongly Disordered 3D NbN Thin Films
本文研究了三维均匀无序外延NbN薄膜的输运、霍尔效应、电子隧穿和穿透深度，无序范围从中等清洁极限（kFl ~10.12）到非常脏极限（kFl ~1.24）。随着无序度的增加，超导转变温度（T_c）从~ 17 K下降到350 mK以下。当k_Fl趋于1时，最低温度下的T_c和电导率都渐近地接近于零，表明金属-绝缘体转变（MIT）和超导-绝缘体转变是一致的。在临界无序附近，超导态密度（DOS）存在空间不均匀性，超导态受量子相位涨落控制。这导致超流密度（n_s）的抑制和赝能隙状态，其中电阻不再为零，但能隙保持有限
2010-06-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low frequency electrodynamics in the mixed state of superconducting NbN and a-MoGe films using two-coil mutual inductance technique
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
采用双线圈互感技术提取复杂穿透深度，通过Coffey-Clem模型分析涡旋晶格参数，发现涡旋粘滞阻力比Bardeen-Stephen模型估计值大几个数量级。
2024-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Phase fluctuations in a conventional s-wave superconductor: Role of dimensionality and disorder
作为我的博士论文的一部分，我研究了传统的s波超导体NbN的二维（2D）和三维（3D）超导薄膜中的相位起伏的影响，通过测量低频下的磁穿透深度和微波频率下的复电导率的电动力学响应。结果表明，在考虑小涡核能量的情况下，二维或准二维超导体的相变可以与标准的Berezinskiii-Kosterlitz-BKT（Berezinskiiii-Kosterlitz-BKT）相变相协调.在三维NbN薄膜中，我们发现，在存在强无序，超导性可以得到破坏的相位波动，即使库珀对继续生存在系统中。我们的研究提供了一个范例图片的重要性，在2D和强烈无序的3D超导体的相位波动。
2013-04-09 cond-mat.supr-con
Penetration of Andreev bound states into the ferromagnet in a SrRuO$_{3}$/(110)YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ bilayer: a scanning tunneling spectroscopy study
薄外延$SrRuO_{3}/(110)YBa_2Cu_3O_{7-δ}$铁磁/超导双层的扫描隧道光谱，揭示了一个明确的Andreev束缚态的铁磁层的渗透。穿透表现在铁磁体的态密度中，作为具有峰高之间的不平衡的分裂零偏置电导峰。我们的数据表明，分裂发生在超导体一侧的感应磁化的结果，证实了最近的理论预测。这种不平衡归因于铁磁体中的自旋极化。
2007-06-28 cond-mat.supr-con
Determining the absolute value of magnetic penetration depth in small-sized superconducting films
在过去的四十年中，双线圈互感（MI）技术已被广泛用于表征超导薄膜的磁穿透深度$λ$。然而，常规的制备$λ$的方法不适用于一般形状的小尺寸薄膜，限制了MI技术在超导研究中的应用。本文首先将快速小波配置法（FWC）应用于双线圈系统，然后提出了直接获得任意尺寸多边形超导薄膜绝对$λ$的可能性。为了验证该方法的准确性和优越性，我们分别采用FWC和传统漏磁减法（FLS）方法提取了不同尺寸方形NbN薄膜的$λ$值。值得注意的是，FLS方法对于$5\times 5 \, \rm mm^2$膜失败，这归因于膜边缘处的显著电流峰。相反，使用FWC方法提取的绝对$λ$与膜尺寸无关。最后，我们建立了适用性的FWC方法大线圈间距，这可能铺平了道路，集成高精度$λ$测量与离子液体门控技术。
2021-03-02 cond-mat.supr-con
Finite size effect in Bi2Sr2CaCu2O(8+d) and YBa2Cu3O6.7 probed by the in-plane and out of plane penetration depths
我们报告了一个系统的有限尺寸标度分析的面内渗透深度数据采取的Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+δ}$外延生长的薄膜和单晶，并在面内和面外的数据采取的YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{6.7}$对准粉末。结果表明，尾部的穿透深度的温度依赖性，出现在转变温度附近，是完全一致的有限尺寸效应。这揭示了这些铜酸盐的颗粒性质，由纳米尺度的超导均匀域组成，嵌入在非超导基质中。
2003-09-02 cond-mat.supr-con
Far infrared thermal spectroscopy of low-Tc and high-Tc superconductor films
在0.4 ~ 4.3THz的频率范围内测量了沉积在MgO和Si衬底上的NbN薄膜的远红外透过率随温度的变化。在低温下，相对穿透深度呈指数增长，并且在Tc附近观察到透射率峰值，频率低于光学带隙。相反，在高于间隙的频率下测量的透射率仅表现出平坦的、几乎线性的温度依赖性。这种行为与BCS超导理论是一致的。对沉积在MgO和蓝宝石衬底上的YBaCuO薄膜也进行了类似的测量。透射率的低温变化是线性的或恒定的，并且没有观察到BCS理论预测的低于Tc的峰值。在较高频率下的平坦温度依赖性表明光子能量足以在光学带隙上激发。s波BCS理论适用于NbN薄膜，但不适用于YBCO材料。
2001-11-19 cond-mat.supr-con
Multi-vortex versus interstitial vortices scenario in superconducting antidot arrays
在超导薄膜中，反点（孔）的工程晶格充当涡旋的柱状钉扎位点的阵列，从而导致在由晶格间距引导的相称场处的涡旋匹配现象。涡旋钉扎的强度和性质由反点晶格的几何特征（例如晶格间距$a_0$、反点直径$d$、晶格对称性、取向等）以及超导薄膜的特征长度尺度（即，相干长度（$ξ$）和穿透深度（$λ$）。存在至少两种竞争情形：（i）多个涡旋在较高匹配周期处位于每个反点上，以及（ii）在较高匹配周期处在间隙位点处存在涡旋的成核。此外，在适当的条件下，成核间隙涡也有可能发生重排。我们提出了我们的实验结果在上述情况下的NbN反点阵列。
2009-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-linear Microwave Surface Impedance of Epitaxial HTS Thin Films in Low DC Magnetic Fields
我们已经进行了非线性微波（8 GHz）的表面阻抗测量三个YBaCuO薄膜在直流磁场$H_{dc}$（平行于c轴）高达12 mT使用共面谐振器技术。在零直流场的三个膜，通过相同的方法沉积，显示出低功率的残余表面电阻，$R_{res}$和渗透深度，$λ$（T=15 K）的扩展在1.9的因子内。然而，它们表现出显著不同的微波场，表面电阻的$H_{rf}$依赖性，$R_s$，但普遍的$X_s(H_{rf})$依赖性。应用直流电场不仅影响$R_s$和$X_s$的绝对值，而且影响$R_s(H_{rf})$和$X_s(H_{rf})$的功能依赖性。对于一些样品，发现直流场使$R_s$降低到其零场低功率值以下。
1999-03-19 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
Intrinsic pinning and the critical current scaling of clean epitaxial Fe(Se,Te) thin films
本文报道了用脉冲激光沉积法在Fe缓冲MgO（001）单晶衬底上制备的干净的外延Fe（Se，Te）薄膜的输运性质。在T_c附近，H的上临界场的斜率很陡||观察到ab（74.1 T/K），导致非常短的面外相干长度（0.2 nm），产生约0.4 nm的2 Δ c（0）。该值比Fe-Se（Te）平面之间的层间距离（0.605 nm）短，表明超导序参量沿c轴的调制。在4 K时，当H的取向接近ab面时，电场-电流密度（E-J）曲线的幂律指数N与临界电流密度Jc呈负相关。这些结果证明了Fe（Se，Te）中存在本征钉扎。利用各向异性的Ginzburg Landau方法，在合适的Γ值为2~3.5的情况下，可以成功地标度角相关的Jc和相应的指数N.τ的温度依赖性与穿透深度各向异性的温度依赖性几乎相同。
2013-03-11 cond-mat.supr-con
Bowstring effect as a trigger for flux instabilities in thin superconductors
本文提出磁涡旋穿入扁平超导体时的“弓弦效应”可释放热量并触发磁通雪崩，推导了圆盘和条形样品的阈值场及热效应，并用各向异性解释相关实验现象。
2023-08-17 cond-mat.supr-con
Superconducting, Insulating, and Anomalous Metallic Regimes in a Gated Two-Dimensional Semiconductor-Superconductor Array
二维超导体-绝缘体相变作为一种典型的量子相变已被广泛研究。然而，这个话题仍然存在争议，因为许多实验显示出具有饱和低温电阻的金属状态，与传统理论不符。在这里，我们探索这种转变在一个新的，高度可控的系统，半导体异质结构与外延铝，图案形成一个规则的阵列超导岛连接的可门控量子阱。跨越九个数量级的电阻，系统表现出制度的超导，金属和绝缘行为，以及签名的磁通量可伸缩性和涡流渗透。面内磁场消除了金属状态，恢复了直接的超导体-绝缘体转变，并提高了标度，同时强烈改变标度指数。
2017-12-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dendritic magnetic instability in superconducting MgB2 films
磁光研究的c-取向的外延MgB 2薄膜表明，低于10 K的全球渗透的旋涡占主导地位的复杂的树枝状结构突然进入膜。我们认为，所观察到的行为是由于热磁不稳定性，这是支持涡动力学模拟。这种不稳定性也是导致MgB 2在低温下磁化曲线波动较大的原因。
2001-07-18 cond-mat.supr-con
Enhanced two-component superconductivity in CoSi2/TiSi2 heterojunctions
本文报道了在（CoSi_2/Si）/TiSi_2超导体/正常金属（S/N）异质结中增强的双组分超导电性。结果表明，该薄膜的超导转变温度比CoSi_2/Si外延薄膜的超导转变温度提高了约2倍，上临界场比CoSi_2/Si外延薄膜的上临界场提高了约20倍，三端S/N结的隧穿谱显示出明显的零偏置电导峰（ZBCP），表明奇频穿透，由CoSi 2/Si界面对称性还原驱动的CoSi 2/Si中的三重态主导配对，在TiSi 2中的自旋三重态和偶宇称库珀对。超导转变温度和ZBCP的增强被发现是更明显的，如果TiSi 2是更扩散。
2022-02-18 cond-mat.supr-con
Superconducting nanowire single photon detectors for quantum information and communications
超导纳米线单光子探测器（SNSPD或SSPD）是量子信息和通信技术领域中非常有前途的器件。我们利用超导薄膜与元件制作、光耦合封装及低温技术，发展出实用的SSPD系统。SSPD系统由六通道SSPD设备和紧凑型Gifford-McMahon（GM）制冷机组成，可以在100 V交流电源下连续运行，无需任何制冷剂。SSPD器件由在单晶MgO衬底上外延生长的高质量氮化铌（NbN）超薄膜制成。封装的SSPD器件温度稳定在2.96 K +/- 10 mK。发现面积为20 × 20 $μm^2$的SSPD器件的系统检测效率在1550和1310 nm的波长下分别为2.6%和4.5%，暗计数率为100 c/s，抖动为100 ps半峰全宽（FWHM）。我们还使用这些SSPD器件进行了超快BB84量子密钥分发（QKD）现场测试和基于纠缠的QKD实验。
2010-03-01 cond-mat.supr-con quant-ph
Terahertz conductivity spectroscopy of Co-doped BaFe$_2$As$_2$ Thin Film
研究了Co掺杂BaFe $_2$ As $_2$外延薄膜在THz波段的复电导率谱。在正常状态下，复电导率表现出Drude型的频率依赖性，而在超导状态下，复电导率的频率依赖性变为典型的超导材料的频率依赖性。我们估计了绝对零度下的磁穿透深度为710 nm，超导能隙能量为2.8 meV，这被认为是在M点附近的电子型费米面处打开的超导能隙。我们成功地利用电磁方法获得了铁基超导体的低能基元激发，而无需调用Kramers-Kronig变换。
2010-05-26 cond-mat.supr-con
Flux line lattice structure and behaviour in anti-phase boundary free vicinal YBa2Cu3O7-d thin films
本文对YBa_2Cu_3 O_（7-d）薄膜的临界电流、磁光显微镜和高分辨电子显微镜进行了研究。高分辨电子显微镜图像显示，研究的薄膜表现出清洁的外延生长与低密度的反相界和堆垛层错。任何反相边界（APB）附近形成的薄膜基板界面迅速愈合，而不是通过膜的厚度延伸。与退火衬底上生长的邻位膜不同，该邻位膜含有高密度的反相边界，磁光成像显示在所研究的膜中没有额外的通量渗透。然而，磁通穿透是不对称的。这与磁通串的本征钉扎由倾斜的a-b平面和钉扎力的依赖关系的局部场和a-b平面之间的角度。场角依赖的临界电流测量表现出惊人的涡流沟道效应，以前报道的邻位片。通过结合三个互补的表征技术的结果表明，扩展APB自由膜表现出显着不同的临界电流行为相比，APB丰富的电影。这是由于APB网站作为强的约瑟夫森弦涡a-b平面之间的钉扎中心的作用。
2003-01-27 cond-mat.supr-con
High $J_{\rm c}$ and low anisotropy of hydrogen doped NdFeAsO superconducting thin film
掺氢$Ln$ FeAsO（$Ln$ =Nd和Sm）超导外延薄膜的制备需要对其结构和电输运性质进行进一步的研究。在这里，我们报告的NdFeAs（O，H）外延薄膜的微观结构和它的温度，场，和取向的电阻率和临界电流密度$J_{\rm c}$的依赖关系。超导转变温度$T_{\rm c}$与NdFeAs（O，F）相当。透射电子显微镜研究支持氢均匀取代氧。在5 K时记录到超过10 MA/cm $^2$的高自场$J_{\rm c}$，这可能是由短的伦敦穿透深度引起的。对$J_{\rm c}$的角度依赖性进行各向异性的Ginzburg-Landau标度，得到了温度依赖的标度参数$γ_{\rm J}$，从30 K时的1.6下降到5 K时的1.3。这与NdFeAs（O，F）的行为相反。此外，NdFeAs（O，H）的$γ_{\rm J}$小于NdFeAs（O，F）的。我们的研究结果表明，重电子掺杂的氢取代氧的$Ln$的FeAsO是非常有益的实现高$J_{\rm c}$与低各向异性，而不损害$T_{\rm c}$，这是有利于高场磁体的应用。
2021-02-26 cond-mat.supr-con
Long range proximity effect in La2/3Ca1/3MnO3 (LCMO)/(100)YBa2Cu3O7-delta (YBCO) ferromagnet/superconductor bilayers: Evidence for induced triplet superconductivity in the ferromagnet
对在超导（SC）（100）YBa_2Cu_3O_（7-δ）（YBCO）上外延生长的半金属铁磁La_（2/3）Ca_（1/3）MnO_3（LCMO））双层膜的扫描隧道谱测量表明，超导有序在LCMO中的长程穿透。这种反常的邻近效应表现在LCMO层上测量的隧道光谱中，作为间隙和零偏压电导峰。值得注意的是，这些邻近诱导的光谱特征观察到的双层LCMO厚度高达30 nm，一个数量级大于预期的铁磁相干长度在LCMO。我们认为，这种长程邻近效应可以解释为在LCMO侧的双层由于在界面或畴壁的磁不均匀性的自旋三重态配对的形成。讨论了诱导序参量的可能对称性。
2010-10-03 cond-mat.supr-con
Direct observation of a nodeless superconducting energy gap in the optical conductivity of iron-pnictides
测量了外延生长的Ba（Fe $_{0.9}$ Co $_{0.1}$）$_2$ As $_2$薄膜随温度变化的光学反射率和复透射率，并在宽频率范围内测量了其光学电导率和介电常数。超导能隙$2Δ_0 = 3.7$在低于$T_c\approx 20$ K时的打开是通过完全消失的光学电导率{ \em直接}观察到的。Ba（Fe $_{0.9}$ Co $_{0.1}$）$_2$ As $_2$超导态的电动力学性质与温度和频率相关，与序参量中无节点的BCS预言一致.冷凝物$1.94\times 10^7 {\rm cm}^{-2}$的光谱权重对应于伦敦穿透深度$λ_L=3600$ λ。
2009-12-07 cond-mat.supr-con
Low kinetic inductance superconducting $MgB_{2}$ nanowire photon detectors with a 100 picosecond relaxation time
超导纳米线的特性决定了超导纳米线单光子探测器的性能水平。通常采用的大面积SNSPD的复位时间为5- 10 ns，已知其受到纳米线动态电感的限制。（波导集成）SNSPD防止由于闭锁到永久电阻状态而使它们偏置到接近临界电流。为了减少SNSPD中的复位时间，需要具有低动力学电感和快速电子能量弛豫的超导纳米线。在本文中，我们报道了窄（15- 100 nm）和长（高达120 $μ$ m）超导$MgB_{2}$纳米线提供这样的组合属性。在5 nm厚的$MgB_{2}$膜，使用混合物理化学气相沉积，电子弛豫时间为12 ps，临界温度为32 K，和临界电流密度为5 × $10^{7}$ A/ $cm^{2}$（在4.8 K）。使用微波反射计，我们测量到的动力学电感Lk 0（4.8K）=1.3-1.6 pH/sqr的纳米线的宽度，这导致在磁场穿透深度为90 nm。这些值非常接近原始$MgB_{2}$中的值。对于120 $μ$ m长的纳米线，响应时间仅为100 ps，即以前报道的类似尺寸的NbN纳米线光子探测器的1/80。
2020-10-08 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Appearance of spontaneous macroscopic magnetization at the superconducting transition of YBCO
我们报道了在$\rm YBa_2Cu_3O_{7-δ}$转变为超导态的温度下观察到的微弱的自发磁场。观察到的效果，在14出15外延膜生长在不同的衬底上，并通过两种不同的技术。由SQUID磁力计感测的平均磁场为10 $^{-5}$ G的量级。这种效应表明超导体中的宇称对称性和时间反演对称性都被打破了。我们考虑两种不同的解释：（i）凝聚携带内禀磁矩。在T=0时，该力矩在每个格片的$\rm 10^{-2} μ_B$和$\rm 10^{-4} μ_B$之间，这取决于膜边缘附近的未加网区域的宽度是相干长度还是穿透长度。(ii)可能存在于边缘附近的$π$结产生循环的超电流和磁通量。这些方案的温度和几何形状的依赖性的数据施加的约束进行了讨论。
2000-01-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic flux distribution, quasiparticle spectroscopy, and quality factors in Nb films for superconducting qubits
Ames National Laboratory（艾姆斯国家实验室）；Iowa State University（爱荷华州立大学）；National Institute of Standards and Technology（国家标准与技术研究院）
研究通过磁光成像和伦敦穿透深度测量，分析了不同沉积温度下铌膜的磁通分布和质量因子，揭示了低质量因子膜中局部能隙态的存在，为超导薄膜优化提供方法。
2026-03-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Effect of metal encapsulation on bulk superconducting properties of niobium thin films used in qubits
Ames National Laboratory（艾姆斯国家实验室）；Iowa State University（爱荷华州立大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）
研究探讨了金封装对铌薄膜超导性质的影响，发现其能有效减少退相干并提升超导性能。
2026-02-07 cond-mat.supr-con
Observation of the superconducting proximity effect from surface states in SmB$_6$/YB$_6$ thin film heterostructures via terahertz spectroscopy
利用时域太赫兹谱研究了外延生长的SmB $_6$薄膜和SmB $_6$ /Yb $_6$超导异质结构的交流导电特性。一个双通道模型的厚度依赖的体状态和厚度无关的表面状态准确地描述了裸SmB $_6$薄膜的测量电导，展示了表面状态的存在下，在SmB $_6$。虽然SmB $_6$ /YB $_6$异质结构相对于裸YB $_6$的超导能隙、转变温度和超流密度的非精确测量的减小表明邻近诱导的超导性渗透到SmB $_6$覆盖层中;相应的SmB $_6$ -不同异质结构之间的厚度无关性表明，诱导的超导电性主要局限于界面SmB $_6$的表面状态。这项研究表明，太赫兹光谱探测邻近诱导的超导电性在一个界面埋在异质结构中的能力，我们的研究结果表明，钐$_6$表现为一个主要的绝缘体周围的导电表面状态，在正常和诱导超导状态在太赫兹和直流响应，这是一致的拓扑近藤绝缘体图片。
2023-01-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
