How High a Field Can Be and Has Been Achieved in Superconducting Bulk Niobium Cavities Across Different RRR Values?
本文研究超导铌腔中RRR与最大表面磁场的关系，发现现代腔接近热失控场但低于过热场极限，需结合先进表面处理和热稳定性优化以达到过热场。
2024-10-24 cond-mat.supr-con physics.acc-ph quant-ph
Temperature dependence of clusters with attracting vortices in superconducting Niobium studied by neutron scattering
本文用甚小角中子散射研究了超导铌样品的中间混合态，发现这种状态是通过一个有序的涡旋晶格出现，然后与涡旋团簇共存，最后在低温下消失而稳定下来的。团簇中的涡旋具有恒定的周期性，与所施加的场无关，表现出接近穿透深度的温度依赖性。团簇在高温极限消失。所有的结果都符合非局域效应引起的涡吸引的解释，并表明钉扎的作用可以忽略不计。报道了Abrikosov涡格和涡团之间的相共存，显示了边界线的一阶性质。
2014-04-03 cond-mat.supr-con
Determination of Niobium Cavity Magnetic Field Screening via a Dispersively Hybridized Magnonic Sensor
本文提出了一种确定超导腔体内直流磁场的方法。该方法依赖于磁场和频率之间的关系的铁磁球的基特尔模式，在超导腔的色散制度杂交。结果被用来实验确定屏蔽水平的超导铌腔提供，因为它从完全抗磁性的变化，没有屏蔽。对两种腔体几何形状进行了测试，一种是圆柱体，另一种是单柱凹腔。两者都证明了进入腔体的场的一致值，预期是过热临界场。在外部磁场的斜升和斜降过程中，也观察到由于捕获的涡流而导致的屏蔽场的滞后。在第一临界场以上的内场中，观察到圆柱形腔中以平台形式存在的一些异常行为，并讨论了这种行为的潜在起源。这种测量方法将是对轴子暗物质搜索的有用诊断，轴子暗物质搜索计划使用超导材料，但需要精确地知道内部磁场。
2020-10-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Temperature, RF Field, and Frequency Dependence Performance Evaluation of Superconducting Niobium Half-Wave Cavity
本文测量0.3–1.3 GHz同轴半波铌腔体TEM模式，在1.6–4.2 K及2.0 K高场下评估表面电阻的温度、频率和射频场依赖性。
2023-08-19 cond-mat.supr-con
Dependence of the microwave surface resistance of superconducting niobium on the magnitude of the rf field
利用温度依赖性的差异，我们去耦BCS和超导铌微波表面电阻的剩余成分在所有的射频场高达$B_\mathrm{rf}\sim110$ mT。我们发现，剩余电阻随磁场在$B_\mathrm{rf} \lesssim$ 40 mT和强烈增加，在化学处理的铌在$B_\mathrm{rf} > 80$ mT。我们发现，BCS表面电阻在清洁极限下对场的依赖性很弱，而在$120^\circ$ C真空烘烤后，出现了强烈而奇特的场依赖性。
2013-04-16 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Niobium stripline resonators for microwave studies on superconductors
微波波谱学是揭示超导体本征性质的有力实验工具。超导带状线谐振器，其中所研究的材料构成的接地平面之一，提供了一个高灵敏度的研究超导体样品。为了改进这种测量技术，我们研究了铌制成的带状线谐振器，并将结果与铅带状线谐振器进行了比较。用这种技术，我们能够确定铌的复电导率和能隙$Δ(0)=2.1$ meV的温度依赖性。最后，我们展示了使用铌带线谐振器在钽体样品的超导转变的测量。
2014-08-20 cond-mat.supr-con
Formation and Size-Dependence of Vortex Shells in Mesoscopic Superconducting Niobium Disks
最近的实验[I. V. Grigorieva等人，物理修订信函96，077005（2006）]关于使用Bitter装饰技术的涡旋可视化，揭示了包含高达L=40个涡旋的介观超导Nb盘中的涡旋壳。发现的一些构型与理论预测的不一致。我们在这里表明，这种差异可以追溯到半径为R ~ 1至2.5μm的较大圆盘，即，在实验中使用的R ~ 50-100 <$（0），而在以前的理论研究中，涡量L < 40的涡状态被分析为较小的磁盘与R ~ 5-20 <$（0）。本分析是薄磁盘（介观制度）和厚（宏观）磁盘伦敦筛选考虑在内。我们发现超导盘的半径对涡旋结构有显著的影响，抛物面约束带电粒子的情况。找到了消失的涡结构及其稳定区域，与实验结果一致。
2008-04-10 cond-mat.supr-con
Experimental evidence for electric surface resistance in niobium
确定铌腔的损耗机制，使未来的加速器项目的应用程序的准确确定，并指出，以减轻目前的限制所需的研究课题。对于几个腔的表面电阻增加阈值以上的领域，在更高的领域已经观察到饱和。对样品的测量证明了这种效应是由表面电场引起的。测得的温度和频率依赖性是一致的模型，占这些损失的界面隧道交换沿晶界和相邻的超导体形成的氧化物中的局部状态之间。
2017-11-23 cond-mat.supr-con
Superconducting properties of ultrapure niobium
本文研究了不同纯度铌样品的临界磁场、磁化曲线和临界电流，发现超纯铌因Ginzburg-Landau参数的温度依赖性随温度降低从第一类超导体转变为第二类超导体，并验证了其临界电流与无力电流分布假设的一致性。
2025-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Andreev Reflection Spectroscopy in Niobium Point Contacts in Magnetic Field
点接触Andreev反射光谱的Blonder-Tinkham-Klapwijk模型不能充分描述磁场存在下的实验。我们证明了这一点使用之间的铌尖和铜膜的结。我们修改了理论，明确考虑到电导的贡献，源于超导体中的正常涡核。这些结果对解释用PCAR技术测量输运自旋极化具有重要意义。我们证明，杂散磁场可以负责实验观察到的依赖性的自旋极化的强度上的接口势垒，和潜在的错误分配推断的自旋极化。
2005-02-05 cond-mat.supr-con
Universal behavior of the IMS domain formation in superconducting niobium
在II/1型超导体的中间混合态（IMS）中，由于部分吸引的涡旋相互作用，涡旋晶格（VL）和迈斯纳态畴共存。使用基于中子的多尺度方法结合磁化强度测量，我们研究了连续分解的均匀VL到越来越密集的域在IMS中的散装铌样品的不同纯度。我们发现一个普遍的温度依赖性的涡间距，密切相关的伦敦穿透深度和独立的外部磁场。即使在存在通量冻结转变（即明显的钉扎）的情况下，也会发生涡旋的重排，这表明在涡旋吸引开始时钉扎发生了破裂。
2019-05-15 cond-mat.supr-con
Fluxon-induced losses in niobium thin-film cavities revisited
长期以来的数据从铌薄膜加速腔将被重新访问和分析的RF超导的修改伦敦模型。首先，该模型的适用性进行了探讨，使用BCS的表面电阻的数据及其对RF磁场，温度和平均自由程的依赖性。其次，从捕获的磁通量的RF损耗进行了分析，就其依赖于这些相同的参数。
2020-07-12 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Room temperature deposition of superconducting Niobium Nitride films by ion beam assisted sputtering
本文采用室温离子束辅助溅射法（IBAS）制备了氮化铌薄膜。电和结构表征进行了电输运和磁化强度测量，在不同的温度下，X射线衍射和原子力显微镜。与NbN的反应溅射相比，在离子束存在下溅射的膜显示出超导临界温度T $_{\rm{c}}$的显著增加，同时在沉积期间对氮浓度表现出较低的灵敏度。的超导临界温度的厚度依赖性是可比的，在高衬底温度下通过常规方法制备的薄膜，是由量子尺寸效应或弱本地化驱动的行为是一致的。
2018-06-27 cond-mat.supr-con
Theoretical estimates of maximum fields in superconducting resonant radio frequency cavities: Stability theory, disorder, and laminates
超导体在平行于其表面的高磁场中的性能的理论限制与当前和未来的加速腔有关键关系，特别是那些由新的更高Tc材料制成的加速腔，如Nb $_3$ Sn、NbN和MgB $_2$。事实上，在所谓的过热场$H_{\mathcal{sh}}$之外，磁通量甚至会自发地穿透一个完美的超导表面并破坏性能。我们提出了直观的参数和简单的估计$H_{\mathcal{sh}}$，并结合我们以前的严格计算，我们总结。我们简要地讨论了实验测量的过热场，比较我们的估计。我们探讨了材料各向异性的影响和成核涡进入无序的危险。我们是否需要控制层状化合物MgB $_2$的表面取向？我们能否从理论上估计，污垢和缺陷是否使这些新材料从根本上比铌更难优化？最后，我们讨论和分析最近的建议，使用薄超导层或层压板，以提高超导腔的性能。通量进入层压板可能会导致所谓的煎饼涡，我们考虑的物理位错运动和潜在的再湮灭或稳定后，这些涡进入。
2016-10-26 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
First-principles approach to thin superconducting slabs and heterostructures
本文提出了一种研究超导薄膜的完全第一性原理方法。计算了该体系的层相关声子谱，并将其与Kohn-Sham-Bogoliubov-de Gennes方程耦合，以无参数方式求解。然后将该理论应用于不同的表面方面的铌板和铌-金异质结构。我们调查的转变温度的依赖关系的厚度的板坯和反邻近效应中观察到的薄超导异质结构。
2016-07-02 cond-mat.supr-con
Optimization of Superconducting Niobium Nitride Thin Films via High-Power Impulse Magnetron Sputtering
本文系统比较直流磁控溅射与高功率脉冲磁控溅射制备氮化铌薄膜，发现HiPIMS因更优化学计量和结晶性在所有厚度下均获得更高超导临界温度，并进一步通过AlN缓冲层和衬底加热提升性能。
2024-10-22 cond-mat.supr-con
Proximity breakdown of hydrides in superconducting niobium cavities
许多现代和未来的粒子加速器都依赖于由大块铌制成的超导射频腔作为初级粒子加速结构。这种腔的品质因数Q 0具有反常的场依赖性。高场退化-所谓的高场Q斜率-尚未解释，即使一个经验的治疗是已知的。在这里，我们提出了一个机制的基础上存在的邻近耦合铌酸盐，这可以解释这种效果。此外，同样的机制可以存在于任何涉及铌的表面敏感实验或超导设备中。
2013-01-13 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Superconductivity of niobium thin films in the BiOCl/Nb heterostructures
本文研究了BiOCl/Nb异质结构中25 nm铌薄膜的超导输运性质，发现激光激发增强界面反邻近效应，且结果与McMillan模型及BiOCl光电导行为一致。
2016-09-08 cond-mat.supr-con
Reentrance of the induced diamagnetism in gold-niobium proximity cylinders
本文讨论了金-铌邻近柱在100 μK<T<9 K温度范围内的磁响应。在抗磁区，磁化率随温度的变化可用包含弹性平均自由程l的准经典Eilenberger理论来描述。在介观区域，重入顺磁磁化率χ_para（T）\propto \exp [-L/3 <$^d_N（T）]的温度依赖性由脏极限相干长度<$^d_N（T）= \sqrt{1/3ξ_N l_N}决定，其中<$^N是从击穿场测量获得的干净极限相干长度，l_N是金层中测量的平均自由程。在T=100 μK时，χ_para补偿了金的1/5感应抗磁磁化率。
2000-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Flux pinning characteristics in cylindrical ingot niobium used in superconducting radio frequency cavity fabrication
本文给出了用于超导射频（SRF）谐振腔制造的圆柱形大块大颗粒（LG）和细颗粒（FG）铌样品的直流磁化强度和穿透深度测量结果。表面处理包括电解抛光和低温烘烤，因为它们通常应用于SRF腔。磁化强度数据拟合使用修改的临界状态模型。临界电流密度Jc和钉扎力Fp的计算从磁化数据和它们的温度依赖性和场依赖性。与FG样品相比，LG样品具有较低的临界电流密度和钉扎力密度，这意味着较低的磁通捕获效率。这种效应可以解释LG腔中经常观察到的剩余电阻值低于FG腔。
2012-01-18 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Superconducting DC and RF Properties of Ingot Niobium
对CBMM生产的铌锭经化学处理和热处理后制成的大晶粒铌空心圆柱棒的热导率、直流磁化强度和穿透深度进行了测量。结果证实了化学和热处理工艺对超导性能的影响，与原始锭中的杂质浓度没有显着的依赖性。此外，RF性能，如铌棒的表面电阻和淬火场使用TE 011腔测量。空心铌棒是该腔的中心导体，将其转换为同轴腔。失超场受通过棒冷却通道的临界热通量的限制。
2012-02-03 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Theory of Nb-Zr Alloy Superconductivity and First Experimental Demonstration for Superconducting Radio-Frequency Cavity Applications
铌锆（Nb-Zr）合金是一种古老的超导体，是一种很有前途的新型超导射频腔体材料。使用密度泛函和Eliashberg理论，我们表明，除了Zr的Nb表面在小浓度增加的临界温度$T_c$和改善其他超导性能。此外，我们计算$T_c$的Nb-Zr合金在广泛的Zr浓度范围内，显示出良好的协议与文献的无序合金，以及潜在的显着更高的$T_c$在有序合金接近75%Nb/25%Zr的组成。我们提供实验验证铌锆合金样品和SRF样品测试腔制备的物理气相或我们的新的电化学沉积配方。这些样品具有迄今为止任何Nb-Zr超导体的最高测量$T_c$，并且表明与传统Nb参考样品相比BCS电阻降低;它们代表了沿着新途径大大增强SRF性能的第一步。最后，我们使用金斯堡-朗道理论表明，添加Zr到Nb表面增加了过热场$B_{sh}$，SRF的一个关键品质因数，决定了腔可以工作的最大加速梯度。
2022-08-23 cond-mat.supr-con
Two different origins of the Q-slope problem in superconducting niobium film cavities for a heavy ion accelerator at CERN
沉积在铜衬底上的超导铌膜腔（Nb/Cu）自发明以来就受到强场依赖性表面电阻的影响，通常称为Q斜率问题。我们认为，Q斜率可能不是一个内在的问题，而是源于一个组合的因素，可以在适当的环境条件下显示。在这项研究中，在一系列无缝腔体实验中，外部效应被小心地最小化。低频谐振腔Q斜率的起源可以追溯到两种不同温度和磁场依赖性的贡献。影响剩余电阻的Q斜率的第一分量是由俘获的磁通量引起的，俘获的磁通量通常被用于大块铌腔的磁屏蔽所抑制。第二，温度依赖的Q斜率的分量，是类似的中场Q斜率，这是众所周知的散装铌腔。这些结果与理论模型进行了比较，并提出了未来可能的研究。
2018-12-11 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Vortex glass transition and thermal creep in niobium films
本文通过电流-电压测量和强钉扎理论分析，研究了超薄铌薄膜中涡旋玻璃转变与蠕变随厚度的演化，揭示出由晶界结构无序驱动的$δl$型和$δT_c$型两种钉扎机制及其随膜厚减小的转变。
2024-03-29 cond-mat.supr-con
Dependence of the residual surface resistance of superconducting RF cavities on the cooling dynamics around $T_\mathrm{c}$
我们报告了通过$T_\mathrm{c}$的冷却动力学对超导铌腔中捕获的外部磁通量的量的强烈影响。对于细晶粒和单晶铌以及所有表面处理，包括有和没有120 $^\circ$ C烘烤和氮掺杂的电抛光，效果是相似的。腔壁上的直接磁场测量表明，该效应源于磁通捕获效率的变化：缓慢冷却导致几乎完全的磁通捕获和更高的剩余电阻，而快速冷却导致更有效的磁通排出和更低的剩余电阻。
2014-03-07 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Muon spin rotation studies of niobium for superconducting RF applications
在这项工作中，我们通过应用μ子自旋旋转/弛豫（muSR）技术研究铌样品的超导性质。我们首次采用muSR技术来研究从大颗粒和小颗粒1.5 GHz射频（RF）单电池铌腔中切出的样品。这些腔体的RF测试伴随着完整的温度映射，以表征每个样品中的RF损耗。muSR测量的结果表明，标准的腔表面处理，如温和的烘烤和缓冲化学抛光（BCP）上进行的研究样品影响其表面钉扎强度。我们发现一个有趣的高场RF损耗和场依赖性的样品通过muSR测量的磁性体积分数之间的相关性。在ZF-muSR测量中观察到的muSR线宽与掺杂有微量Ta或N杂质的Nb样品的行为相匹配。这些切口的上临界场HC 2的上限被发现。
2013-03-31 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Niobium Dayem nano-bridge Josephson field-effect transistors
我们报告的第一个实现的铌基\textit{all-metallic}栅Dayem纳米桥场效应晶体管（Nb-FET）。这些约瑟夫森器件工作在高达$\sim 3$ K的温度下，并且由于施加控制栅极电压而表现出对超电流的完全抑制。的动力学电感的依赖性和栅极电压上的电阻的承诺的性能已经与迄今为止实现的金属约瑟夫森晶体管，并让预见到基于Nb-FET的超导数字逻辑的实现。最后，我们展示了一个方案的实际实现，该方案实现了一个全金属门可调\emph{half-wave}整流器，用于超导电子学或光子探测应用。
2020-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Temperature Dependence of the Frequency and Noise of Superconducting Coplanar Waveguide Resonators
我们目前的测量温度和功率的依赖性的超导铌薄膜共面波导谐振器的谐振频率和频率噪声，进行远低于超导转变（T_{c} =9.2 K）的温度。当温度从120 mK增加到1200 mK时，噪声降低了近两个数量级，而在此范围内，谐振频率随温度的变化与非晶半导体的标准二能级系统（TLS）模型一致.这些结果支持了TLS是超导微谐振器中噪声的原因的假设，并对量子比特和光子探测器等谐振器应用具有重要意义。
2008-02-28 cond-mat.supr-con
Tuning microwave losses in superconducting resonators
本文综述了超导谐振器微波损耗的物理机制，探讨了通过材料纳米结构和杂质管理优化准粒子态密度与超流体密度，以提升品质因数和场极限的方法。
2023-03-13 cond-mat.supr-con
Field, frequency and temperature dependence of the surface resistance of nitrogen diffused niobium superconducting radio frequency cavities
本研究对不同频率的铌超导射频腔开展低温氮扩散处理，观测到Q值上升且加速梯度无衰减的现象，揭示了表面电阻的场、频率、温度依赖规律，并结合准粒子模型对相关机制进行了定性解释。
2024-05-16 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Magnetic Field Dependent Microwave Losses in Superconducting Niobium Microstrip Resonators
我们描述了一个实验协议，以表征磁场依赖于超导铌微带谐振器的微波损耗。我们的方法提供了一个统一的观点，涵盖了两个著名的磁场相关的损失机制：准粒子产生和涡旋运动。我们发现，准粒子的产生是平行磁场的主要损失机制。对于垂直场，主要的损失机制是涡流运动或从准粒子生成到涡流运动的切换，这取决于冷却程序。特别是，我们引入了一个图的品质因数与谐振频率作为一种通用的方法，用于确定占主导地位的损失机制。我们通过模拟复电阻率计算预期的谐振频率和品质因数作为磁场的函数。表征微波损耗的关键参数估计从观察到的和预期的谐振器特性的比较。基于这些关键参数，我们发现厚度与其穿透深度相似的铌谐振器是X波段电子自旋共振应用的最佳选择。最后，我们检测到部分释放的迈斯纳电流在涡流穿透场，这表明涡流和迈斯纳电流的边缘附近的相互作用是必不可少的理解的磁场依赖的谐振器属性。
2018-06-26 cond-mat.supr-con quant-ph
Size induced metal insulator transition in nanostructured Niobium thin films: Intragranular and intergranular contributions
随着平均晶粒尺寸的元素Nb的纳米结构薄膜中的减少，我们观察到一个系统的交叉从金属到弱绝缘行为。在绝缘相的电阻率的温度依赖性的分析清楚地表明存在两个不同的激活能对应于颗粒间和颗粒内的运输机制。虽然高温行为主要是由晶界散射的传导电子，离散的能级的效果，由于量子限制显示在低温下。我们发现，在晶界处的能垒是成比例的很大程度上无序的晶粒间区域的宽度，这增加了晶粒尺寸的减小。由于晶界处能隙的打开，纳米Nb发生金属-绝缘体转变的临界晶粒尺寸约为8 nm，相应的晶界宽度约为1.1 nm。
2006-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Niobium nitride-based normal metal-insulator-superconductor tunnel junction microthermometer
采用脉冲激光沉积法（PLD）生长NbN薄膜，电子束光刻和阴影蒸发法制备了微米级Cu-AlO $_{x} $ -Al-NbN正常金属-绝缘体-超导体（NIS）隧道结器件。这些设备的子隙电导表现出很强的温度依赖性，使它们适合从$\sim$ 0.1 K的温度测量的所有方式到超导转变温度的NbN层，这是在这里的$\sim 11$ K，但可以扩展到$\sim 16$ K在我们的PLD室。我们的数据很好地符合单粒子NIS隧道结理论，与观察到的近似超导能隙值$\sim $ 1毫电子伏的40纳米厚的铝覆盖层。虽然超导能隙的这种高值对于潜在的电子NIS冷却应用也是有希望的，但是隧穿电阻的高值抑制了本装置中的电子冷却。然而，这种不透明的屏障对于测温目的是理想的，因为自感热效应因此被最小化。
2013-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ising superconductivity in monolayer niobium dichalcogenide alloys
NbSe $_{2}$和NbS $_{2}$是同构的二维材料，当降低到单层极限时，它们表现出对比鲜明的超导性质。单层NbSe $_{2}$是一种Ising超导体，而单层NbS $_{2}$的超导性还没有报道。NbS $_{x}$ Se $_{2-x}$合金的超导转变温度与硫含量呈现出有趣的非单调关系，这被解释为分形超导电性的一种表现。然而，关于这一结果的几个关键问题是未知的：（1）合金的电子结构是否与母体化合物不同，（2）已被证明是突出的单层NbSe $_{2}$的自旋波动也存在于合金中？利用第一性原理计算，我们发现NbS $_{x}$ Se $_{2-x}$合金中费米能级的态密度和接近磁性的态密度都比母体化合物降低了，前者会降低相变温度，而后者会提高相变温度，我们还发现在NbSe $_{2}$中可能会形成大浓度的Se空位，这可能是磁对断裂缺陷.基于我们的结果，我们提出了NbSPDMATHABMN Se $_{2-x}$合金超导转变温度非单调行为的另一种解释，它不需要多重分形的猜想.
2021-08-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting Resonators with Parasitic Electromagnetic Environments
在宏观环境中，寄生电磁场通过非局域耗散强烈抑制超导共面波导谐振器的品质因数。数值模拟和低温测量演示了如何减少这种寄生损耗，在谐振器频率响应中建立洛伦兹线形，并为蓝宝石衬底上的铌器件产生2.4 x 10^5的加载Q因子。此外，我们报告的Q值和谐振频率偏移Δ f_0与输入功率和温度的限制，其中在电介质中的二能级系统的损失占主导地位的依赖。
2012-03-20 cond-mat.supr-con
Tunable superconducting nanoinductors
我们表征电感器制造的超薄，约100 nm宽的铌（Nb）和氮化铌（NbN）的条带。这些纳米线在超导状态下具有大的动力学电感。动力学电感与纳米线长度成线性比例，在2.5 K的温度下，NbN的典型值为1 nH/um，Nb的典型值为44 pH/um。我们测量的动力学电感的温度和电流的依赖性，并比较我们的结果与理论预测。我们还模拟了这些纳米线的自谐振频率在一个紧凑的曲折的几何形状。这些纳米线电感元件在各种微波频率超导电路中具有应用。
2010-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Current dependence of the hot-spot response spectrum of superconducting single-photon detectors with different layouts
我们表明，避免弯曲的电流承载超导纳米线提高了低能量光子被检测到的概率，这种增强完全是由于实验上可实现的临界电流的增加。我们研究了曲折或螺旋形的纳米线。螺旋有不同的布局，一个双螺旋布局与S形转弯的中间和一个单螺旋布局没有这样的转弯。纳米线由厚度为5nm的氮化铌膜制备。对于每种布局的样品，我们测量了在400 nm至1600 nm波长范围内的单光子响应光谱，并定义了截止波长$λc$，超过该截止波长，响应会滚降。最大和最小的$λc$被发现为单螺旋布局和曲折，分别。对于所有三种布局，$λc$和相对偏置电流之间的关系落在通用曲线上，该通用曲线先前已经在修改的热点模型的框架中预测。对于单螺旋布局，在小于$λc$的波长处的光子检测效率达到螺旋结构的预期吸收率，并且纳米线的每单位长度的定时抖动具有最小值。
2016-10-17 cond-mat.supr-con
Depth-resolved measurement of the Meissner screening profile in a niobium thin film from spin-lattice relaxation of the implanted $β$-emitter $^{8}$Li
本文利用8Li β-NMR技术对Nb薄膜进行深度分辨Meissner屏蔽剖面测量，通过自旋-晶格弛豫速率拟合得到磁穿透深度λ0=51.5(22) nm，为表征粒子加速器用工程化表面块体Nb样品奠定了基础。
2023-10-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Characterizing Niobium Nitride Superconducting Microwave Coplanar Waveguide Resonator Array for Circuit Quantum Electrodynamics in Extreme Conditions
本文表征 100 nm NbN 超导共面波导谐振器阵列，结合功率、温度与面内磁场测量，验证 TLS 损耗、动力学电感频移及 240 mT 下高 Qi 性能。
2023-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
Magnetic hysteresis effects in superconducting coplanar microwave resonators
我们在温度T= 4.2K的共面半波长铌谐振腔上进行了透射光谱实验。我们观察到不仅强烈依赖于外部施加的磁场的品质因数Q和共振频率f_res，但也对我们的共振器的磁历史，即在设备中的被困Abrikosov涡的空间分布。我们发现，这些结果是有效的谐振器平面和磁场方向之间的频率和角度的广泛范围内，以及为谐振器，没有反点附近的中心导体和接地平面的边缘。在一个详细的分析中，我们表明，实验数据的特征只能在计算中再现，如果一个高度不均匀的射频电流密度和最大值的超导体的边缘的磁通密度梯度被假定。我们还证明，谐振器特性的滞后行为可以用来大大减少涡流引起的损耗，并通过适当的方式循环到所需的磁场来微调谐振频率。
2012-02-27 cond-mat.supr-con
On the properties of superconducting planar resonators at mK temperatures
平面超导谐振器现在越来越多地用于在mK温度在一些新的应用。它们本身也是有趣的设备，因为它们允许我们探测超导体及其环境的特性。我们在蓝宝石和SiO_2/Si衬底上制作了三种类型的铌谐振器，包括集总元件设计。它们的中心频率和品质因数都表现出非平凡的温度依赖性。我们的结果为研究谐振腔中的电磁波与衬底中的二能级涨落之间的相互作用提供了新的思路。
2009-06-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Influence ScN protective thin layer on the superconducting properties of ultrathin NbN films
本研究首次探究ScN保护层对反应磁控沉积NbN薄膜超导性能的影响，经富氧高温退火实验证实，ScN层在450℃退火时仍能保护NbN层结构不受显著影响，且提升其抗腐蚀能力。
2024-05-13 cond-mat.supr-con
Equidistant resonance jumps in superconducting coplanar resonators driven by Abrikosov vortices
Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院微结构物理研究所）；Dukhov Research Institute of Automatics (VNIIA)（杜霍夫自动仪器科学研究院）
研究超导共面谐振腔在垂直磁场下的传输参数S21变化，发现共振峰在磁场下出现阶梯状跃迁，揭示多涡流进入和退出的特征，同时发现共振频率和品质因子的非比例响应。
2026-07-02 cond-mat.supr-con
Phenomenological model for the third-harmonic magnetic response of superconductors: application to Sr$_{2}$RuO$_{4}$
我们采用现象学的劳伦斯-多尼亚赫模型计算超导波动的三次谐波磁响应的贡献，这里表示为$\overline{M_{3}}$，它可以在一个精确的方式使用交流磁场和锁定技术测量。我们发现，在一个中间的温度制度，这个量的行为作为三阶非线性极化率，这表明与约化温度$ε=\frac{T-T_{c}}{T_{c}}$的$ε^{-5/2}$的幂律依赖。然而，非常接近于$T_{c}$，由于交流场的非零幅度，$\overline{M_{3}}$饱和。我们比较我们的理论结果与实验数据的三个传统的超导体-铅，铌，钒-和非常规超导体Sr $_{2}$ RuO $_{4}$（SRO）。我们发现元素超导体的理论和实验之间有很好的一致性，虽然临界场的理论值系统地偏离实验值。然而，在SRO的情况下，唯象模型完全无法描述数据，因为与Pb，Nb和V相比，三次谐波响应在更宽的约化温度范围内仍然相当大。我们表明，$T_{c}$的不均匀分布可以部分解释这种差异，因为具有局部较高$T_{c}$的区域对波动$\overline{M_{3}}$的贡献显著大于具有清洁系统的“标称”$T_{c}$的区域。然而，文献[3]中首次报道的$\overline{M_{3}}$的指数温度依赖性未被具有非均匀性的模型捕获。我们的结论是，虽然不均匀性是理解SRO和其他钙钛矿超导体的超导波动的重要因素，但其他效应可能在起作用，例如非高斯波动或稀有区域效…
2021-05-05 cond-mat.supr-con
T-square dependence of the electronic thermal resistivity in metallic strontium titanate
本文通过分离电子与声子热输运贡献，在铌掺杂钛酸锶中发现电子热阻率呈T平方依赖，并论证该行为无需Umklapp散射，为稀金属中T平方电阻率起源提供新解释。
2023-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
AC losses in macroscopic thin-walled superconducting cylinders
本文研究了薄壁铌圆柱体在低频叠加磁场下的交流响应，发现实验结果与全磁通穿透模型预测的磁化率跳跃不符，为此提出了部分磁通穿透模型，成功解释了平滑的磁化率曲线并拟合了实验数据。
2024-11-19 cond-mat.supr-con
Diamagnetic response of cylindrical normal metal - superconductor proximity structures with low concentration of scattering centers
我们已经研究了复合NS接近线的抗磁响应，包括一个干净的银或铜涂层，在良好的电接触的超导铌或钽芯。样品在正常层中显示出强烈的感应抗磁性，导致在低温下几乎完全的迈斯纳屏蔽。线性抗磁化率数据的温度依赖性成功地描述了准经典Eilenberger理论，包括弹性散射的平均自由程l为特征。用平均自由程作为唯一的拟合参数，我们发现l的值在正常金属层厚度d_N的0.1-1范围内，这与剩余电阻率测量结果大致一致。当d_N值在1.6 ~ 30 μ m之间变化时，在5 ~ 7 K的整个温度范围内，拟合结果都是令人满意的。虽然一个有限的平均自由程是必要的，以正确地描述的线性响应抗磁化率的温度依赖性，在非线性制度的测量击穿场遵循的温度和厚度依赖性的清洁极限理论。然而，绝对值存在差异。我们认为，为了达到定量协议，需要考虑到平均自由程的线性响应的配合。[PACS数字：74.50 + r，74.80。克]
1998-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Role of Thermal Resistance on the Performance of Superconducting Radio Frequency Cavities
热稳定性是影响粒子加速器中超导射频腔工作的重要参数。在腔的内表面上耗散的射频功率被传导到冷却腔外表面的氦浴，并且内表面的平衡温度取决于热阻。在这篇手稿中，我们提出的热阻的直接测量结果的1.3 GHz的单电池SRF腔制成的高纯度大颗粒和细颗粒铌，以及它们的射频性能的不同的处理施加到外腔表面，以调查的Kapitza电阻的作用，总的热阻和SRF腔的性能。结果表明，在化学抛光、机械抛光或阳极氧化外腔表面后，热阻对SRF腔性能没有显著影响。在射频测试过程中拍摄的温度图显示，在中等射频场下，表面加热不均匀。使用热反馈模型的Q0（Bp）曲线的计算表明，在2 K和1.8 K时，一对制动项包括在BCS表面电阻的计算与实验数据吻合良好。这些结果表明，局部固有的表面电阻的非线性，而不是纯粹的热效应，是所观察到的Q0（Bp）的场依赖性的主要原因。
2017-01-18 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Time-reversal invariant and fully gapped unconventional superconducting state in the bulk of the topological Nb0.25Bi2Se3
近年来，Nb掺杂的拓扑绝缘体Bi_2Se_3（其中Nb原子的有限磁矩嵌入Bi_2Se_3层间的范德华能隙中）被证明具有超导性（Tc = 3 K）和拓扑表面态。在这里，我们报告的μ子旋转实验探测的温度依赖的有效磁穿透深度Lambda_eff（T）在层状拓扑超导体候选人Nb_（0.25）Bi_2Se_3。在低温下，λ_（eff）^（-2）（T）的指数温度关系表明，在超导转变温度T_c = 2.9 K，带隙与T_c之比2Delta/k_BT_c = 3.95（19）的体材料中存在一个完全带隙的超导态。我们还揭示了T_c/λ_（eff）^（-2）比与非常规超导体的T_c/λ_（eff）^（-2）比相当，这暗示了一种非常规的配对机制。此外，时间反演对称性破缺被排除在超导态与灵敏的零场muSR实验。我们希望目前的结果将刺激理论研究，以获得超导电性和Nb_0.25Bi_2Se_3的拓扑非平凡电子结构之间的关系的微观理解。
2020-09-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Resonance Frequency Shift Measurements of SRF Cavities at DESY
University of Hamburg（汉堡大学）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）；Johannes Gutenberg University of Mainz（约翰内斯·古腾堡美因茨大学）
研究超导到正常导体转变过程中SRF腔体共振频率和内禀品质因子的变化，探讨材料超导性质，通过改进的测量装置实现频率偏移和品质因子的全面研究。
2026-04-24 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
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
Mutual control of critical temperature, residual resistance ratio, stress, and roughness for sputtered Nb films
本文系统研究了200 nm溅射Nb薄膜内应力与电学、超导及表面性能的关系，发现存在临界工作气压，低于该值可在宽范围调控应力并保持优异性能，并提出修正动力学模型将应力预测误差从20%降至8%。
2025-07-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.app-ph
Direct Imaging of Transition-Edge Sensors with Scanning SQUID Microscopy
本文利用扫描SQUID显微镜对Al-Mn过渡边缘传感器进行磁成像，揭示Nb引线附近的纵向邻近效应及其对转变宽度和电阻温度依赖性的影响，为超导探测器局部表征与优化设计提供了新方法。
2024-10-02 astro-ph.IM cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamical Control of Superconductivity in Superconductor-Ferromagnet Bilayers
Cornell University（康奈尔大学）；Harvard University（哈佛大学）；Stanford University（斯坦福大学）
研究全能隙s波超导邻近铁磁金属与微波谐振器耦合的简化模型，发现驱动下杂化磁子-极化子诱导从p波到(p_x+ip_y)超导的非平衡转变，并计算腔光子频率的温度重整化。
2026-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
