Thermal decoupling in high-$T_c$ cuprate superconductors
在非传统的高$T_c$铜氧化物超导体中,非遍历的坏金属和奇怪的金属状态之间复杂的相互作用仍然是个谜。在此,我们使用从头计算分子动力学模拟和温度相关的有效势方法解开这个谜。我们的调查,集中在YBa $_2$铜$_3$ O $_7$,提供了第一个模拟报告的$B_{1g}$声子异常,揭示热退耦引起的Ba原子和CuO $_2$平面之间的键弱化。在高$T_c$超导性的几个令人困惑的现象背后,这种退耦是一个关键的基础。我们的结果表明,在低温下,BaO平面上的有效温度偏离CuO $_2$平面上的有效温度。此外,我们描绘了热退耦和普朗克耗散之间的相关性,严格和定量地揭示了线性$T$电阻率,Uemura关系和超导圆顶之间的联系,这是已知的高$T_c$超导性的最重要的未解之谜。从热退耦的角度定量解释了铜酸盐的抑制同位素效应($\boldsymbolα$ $\approx$ 0.02)。我们的发现为高$T_c$超导性提供了一个革命性的视角,表明我们的理解有可能发生变革性的转变。此外,他们认为材料中低温层的自主出现有可能彻底改变工业热管理挑战。
2025-10-26 cond-mat.supr-con
Anomalous Nernst Effect in the Vortex-Liquid Phase of High-Temperature Superconductors by Layer Decoupling
线性抗磁性预测的涡旋液相的层状超导体的温度低于平均场相变的基础上,相应的阻挫XY模型的高温分析。我们发现,在T_c0处的平均场跃迁附近,抗磁化率和能斯特信号随温度的变化为(T_c0 - T)^[3]。与最近的实验观测的反磁信号的高温超导体的涡旋液相的定量协议。
2006-09-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory for Decoupling in High-T_c Superconductors from an Analysis of the Layered XY Model with Frustration
通过对具有阻挫的XY层状超导体模型的对偶变换,从理论上研究了极端II型层状超导体混合相的退耦性质。在弱耦合的极限下,我们发现当且仅当孤立层中的相位关联是短程的时,约瑟夫森效应才不存在。在特定的情况下,统一挫折,我们特别确定了一个解耦的煎饼涡液相,是有界的一阶和二阶去耦线在磁场与温度平面。这些转变潜在地解释了在干净的高温超导体中观察到的磁通晶格熔化和磁通晶格脱钉。
2000-06-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Nature of Decoupling in the Mixed Phase of Extremely Type-II Layered Superconductors
均匀阻挫层XY模型分析其Villain形式。识别出一个解耦的饼状涡液相。在磁场与温度的关系平面上,它被一阶和二阶去耦线所限制。这些转变,分别可以占磁通晶格熔化和磁通晶格脱钉中观察到的清洁高温超导体的混合相。
2001-06-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con hep-th
Complete decoupling of magnetic order and superconductivity in a conventional superconductor
在许多传统超导体中,超导性和磁序强烈竞争,至少部分是因为两者都倾向于在费米表面形成间隙。在磁有序的常规超导体中,这些合作现象之间的竞争导致磁和超导相界的异常。在这里,我们发现,在Pr2Pt3Ge5超导和多磁序交织在同一HT相空间,但保持完全解耦。我们的热导率测量提供了证据,正常的电子在超导相,磁秩序出现与电子带,有助于超导性可以忽略不计的耦合。
2017-03-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Decoupling and Depinning II: Flux lattices in disordered layered superconductors
本文研究了层状超导体在垂直于超导层的磁场和无序存在下磁通晶格的相变。我们发现,无序层之间产生一个随机的约瑟夫森耦合,导致约瑟夫森玻璃(JG)相在低温下,消失的JG顺序识别脱钉过渡。我们还发现,无序和热涨落导致层退耦的重整化约瑟夫森耦合消失。近解耦的非谐制度被发现,通常的弹性和由此产生的布拉格玻璃是无效的。退钉线在一个多临界点处与退耦线相交,得到三条过渡线和一条交叉线。该相图与Bi_2Sr_2CaCu_2O_8上的异常数据如“第二峰”和脱钉转变相一致。约瑟夫森等离子体频率的评估在各个阶段。
2005-05-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Sublimated Decoupling of the Vortex Lattice in Extremely Type-II Layered Superconductors
本文通过对均匀阻挫的XY层状模型的部分对偶分析,研究了在第二类极限下原始层状超导体的混合相中,层退耦和涡格熔化是否分别发生的问题。我们发现,这两个过渡同时发生,如果正常/超导过渡的涡旋晶格在一个孤立的层是一阶,如果有足够程度的层各向异性存在。我们还发现,在任何情况下,在低于二维涡旋晶格熔化转变的温度下,在实践中不会发生交叉到一个高度纠缠的涡旋晶格相,具有相对较低的跨层相刚度。
2004-02-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Josephson junction decoupling is the main origin of AC resistivity in the superconducting state
在高温超导体中交流电阻率的起源在文献中没有得到充分的解决。我们发现,约瑟夫森结(JJ)退耦是高温超导体交流电阻率的主要来源。本文通过测量YBa_2Cu_3O_7(YBCO)超导多晶样品的复交流阻抗,测量了超导体在低频范围内的交流电阻率。结果表明,在一定条件下,当样品中存在约瑟夫森结(JJ)的数密度和JJ临界电流超过阈值时,超导态的交流电阻率随温度的降低而不断增大。的基本机制是一个有趣的相互作用的JJ耦合能量,振幅的电源交流电压和电流施加到超导样品。详细研究了不同频率的交流电流和温度变化的影响。为了找出超导体中JJ耦合能、JJ数密度、外加交流频率、交流电流幅值与交流电阻率之间的确切关系,我们研究了不同粒度、不同压力和不同物理条件下烧结的样品。这些结果对于理解交流电阻率的起源和超导样品的表征具有重要意义。在本文中,我们还扩展了超导体的交流阻抗研究的能力,用于器件应用材料的表征。
2005-02-26 cond-mat.supr-con
Frequent JJ decoupling is the main origin of AC losses in the superconducting state
在高温超导体中交流损耗的起源在文献中没有得到充分的解决。我们发现,由于交流电流的流动而引起的频繁的约瑟夫森结(JJ)退耦(包括晶间和层间)是高温超导体中交流损耗的主要来源之一。通过测量样品吸收的非共振射频功率的绝对值,我们确定了射频范围内超导体的交流损耗。我们的数据表明,在一定的条件下,当样品中存在的JJ数密度和JJ临界电流都超过阈值时,超导状态下的交流损耗随着温度的降低而持续增加。的基本机制是一个有趣的相互作用的JJ耦合能量和施加到样品的射频电压的幅度。详细研究了外加磁场、射频频率和温度的影响。为了找出超导体中JJ耦合能、JJ数密度、外加交流频率、交流电流幅值与交流损耗之间的确切关系,我们研究了不同晶体性质、不同晶粒尺寸、不同压力和不同物理化学条件下烧结的样品。这些结果的实施进行了讨论。这些结果对于理解交流损耗的起源和超导样品的表征具有重要意义。在本文中,我们还扩展了超导体的交流损耗研究的能力,用于器件应用材料的表征。
2005-03-16 cond-mat.supr-con
Dynamical layer decoupling in a stripe-ordered, high T_c superconductor
在强关联二维电子系统的条序态中,在一系列特殊的条件下,超导凝聚体可以像磁序一样出现在非零波矢上,对应的空间周期是电荷序的两倍。在这种情况下,相邻晶面间的约瑟夫森耦合,特别是在具有特殊结构La_{2-x} Ba_xCuO_4的晶体中,同样消失。我们建议,这是最近在x=1/8的传输测量中观察到的层的动态解耦的根本原因。
2007-09-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Planar Superconductor-Ferromagnet-Superconductor Josephson junctions as scanning probe sensors
我们提出了一种新型的磁扫描探针传感器,基于一个单一的平面约瑟夫森结与磁势垒。平面几何形状与屏障的高磁导率一起有助于将通量集中在结中,从而增强传感器的灵敏度。因此,它可以在磁场灵敏度和在一个扫描方向上的空间分辨率方面优于相同尺寸的SQUID。我们制作和实验分析传感器原型与超顺磁性CuNi和铁磁性Ni屏障。我们证明,平面几何形状可以很容易地小型化到纳米尺度,有利于有效利用的自场现象放大的灵敏度和一个简单的实施反馈操作的控制线在一个广泛的动态范围。
2018-06-14 cond-mat.supr-con
Strong Reduction of Quasiparticle Fluctuations in a Superconductor due to Decoupling of the Quasiparticle Number and Lifetime
我们测量了嵌入NbTiN超导微波谐振器中的小Al体积中与温度相关的准粒子涨落。谐振器设计允许接近平衡的读出。通过在薄膜上放置铝膜,我们增强了涨落能级,并将准粒子效应与声子效应分离。当降低温度时,复合时间饱和,并且波动水平减少因子$\sim$ 100。从这一点,我们推断,自由准粒子的数量仍然是热的。因此,准粒子数与复合时间之间的理论反比关系在本实验中是无效的。这是一致的准粒子捕获,在陷阱上的重组限制了观察到的准粒子寿命。
2021-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Decoupling of Lattice and Orbital Degrees of Freedom in an Iron-Pnictide Superconductor
铁基超导体中结构相和电子相的相互作用是寻找超导配对机制的中心主题。虽然电子向列性,定义为由电子自由度触发的四重对称性的破坏,正在与超导性竞争,但纯结构正交有序的影响尚未探索。在这里,使用X射线衍射(XRD),我们揭示了一个新的结构正交相具有异常高的起始温度($T_\mathrm{ort} \sim 250$ K),它与超导性($T_\mathrm{c} = 25$ K)共存,在电子掺杂铁磷属元素化物超导体远离欠掺杂区域。此外,我们的角分辨光电子能谱(ARPES)测量表明,电子的驱动机制的情况下,在其他欠掺杂的铁pnictides的向列性是常见的相反,我们的结果建立了一个新的,高温相的铁pnictides超导体的相图和施加强有力的约束,其超导配对机制的建模。
2020-07-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Decoupling of Static and Dynamic Charge Correlations revealed by Uniaxial Strain in a Cuprate Superconductor
Hokkaido University(北海道大学);Muroran Institute of Technology(室兰工业大学);Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)(韩国科学技术院);The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学)
通过单轴应变研究铜酸盐超导体中静态和动态电荷相关性的解耦,揭示量子临界行为与奇异金属特性可能的联系
2025-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Defect-Unbinding Transition in Layered Superconductors
我们建立了一个新的Berezinskiii-Kosterlitz-Berryless型的磁-空位非束缚跃迁,将解耦层状超导体的三维饼状涡旋晶格转化为缺陷固体。这种过渡是建立零场超流刚度的涡-反涡非约束过渡的自然有限场延伸。在有限约瑟夫森耦合下,缺陷非束缚跃迁转变为拓扑退耦跃迁。
1999-02-17 cond-mat.supr-con
Theory of Decoupling in the Mixed Phase of Extremely Type-II Layered Superconductors
采用均匀阻挫的层合XY模型,对垂直磁场中极Ⅱ类层状超导体的混合相进行了理论研究。在弱耦合极限下进行了部分对偶分析。它始终占层内(煎饼)和层间(约瑟夫森)涡激。得出的主要结论是,层内的二维(2D)涡旋晶格的位错驱动一个独特的二阶熔融过渡在高垂直场之间的低温超导相,显示约瑟夫森效应和高温“正常”相,显示没有约瑟夫森效应。前一种状态最好用弱耦合的二维涡格来描述,而后一种状态最好用解耦的涡液来描述。在对偶性分析的基础上,进一步论证了当垂直场降低并接近维度交叉尺度时,二级熔化转变转变为一级熔化转变。由此产生的临界终点可能解释了在干净的高温超导体的混合相中观察到的相同现象。
2001-04-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con hep-th
Inhomogeneous high temperature melting and decoupling of charge density waves in spin-triplet superconductor UTe2
利用光谱成像扫描隧道显微镜研究重费米子自旋三重态超导体 UTe2 的电荷密度波,发现其具有非均匀高温熔化特性、三组分解耦现象,并与磁涨落尺度相关联。
2023-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local magnetization fluctuations in superconducting glasses resolved by Hall sensors
利用GaAs/Al $_{0.33}$ Ga $_{0.67}$ As异质结中二维电子气的霍尔效应作为局域探针,测量了一系列Fe $_{x}$ Ni $_{1-x}$ Zr $_{2}$和$0\leq x\leq0.5$超导金属玻璃的磁化强度.由于迈斯纳效应和磁通捕获,利用这种异质结构中2DEG的霍尔效应的高灵敏度来确定超导体的磁化。这些数据被用来确定作为温度函数的超导体的下临界场B $_{c1}$。令人惊讶的大波动的磁化强度也被观察到,并归因于超导体中的大通量团簇的存在。
2008-11-18 cond-mat.supr-con
Upper critical field divergence induced by mesoscopic phase separation in the organic superconductor (TMTSF)2ReO4
由于两种阴离子序的竞争,(TMTSF)2 ReO 4,在很宽的压力范围内呈现半导体和金属(超导)区域(丝或液滴)之间的相共存。在这种情况下,平行于c* 和b'轴的H超导上临界场在低场下呈现线性部分,然后在交叉场上方发散。这种交叉对应于预期在非晶态或粒状超导体中的3D-2D去耦转变。转变的尖锐性也表明所有的细丝都具有相似的尺寸,并且以非常有序的方式自组织。估计了细丝之间的距离及其横截面。
2007-01-26 cond-mat.supr-con
Evidence for the Meissner effect in the nickelate superconductor La3Ni2O7-delta single crystal using diamond quantum sensors
本研究利用金刚石量子传感器和四探针检测技术,在同一块 La3Ni2O7-delta 单晶中同时观测到零电阻和 Meissner 效应,为其高压高温超导性提供了双重证据。
2025-09-15 cond-mat.supr-con
Introduction to SQUID Sensors for Electronics Engineers
本文面向电子工程师介绍 SQUID 传感器,通过 RLC 网络、MFET 对偶及线性电流放大器类比,建立其与半导体电路的统一理解。
2023-10-01 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Demonstration of a three-dimensional current mapping technique around a superconductor in a prototype of a conventional superconducting fault current limiter
在这里,我们描述了一个三维电流映射技术开发的超导体使用的霍尔传感器阵列分布在它周围。我们证明了这一点,在一个原型类似于传统的电阻超导故障限流器(SCFCL)。通过校准霍尔传感器电压,我们可以直接测量超导体和分流器中的电流分布。使用脉冲测量,我们测量超导体和分流电阻并联组合之间的电流分布的分数时,在系统中模拟故障的条件。使用霍尔阵列测量,我们生成一个实时的三维地图的局部平均电流分布在我们的超导体超导限流器的原型中使用的超导体。我们的测量结果表明,即使电流小于临界电流的非均匀电流模式存在于超导体周围,我们已经在原型中使用。实时、三维监测平均局部电流分布的能力为早期检测超导体中出现的热点等不稳定性提供了一种方法。我们讨论使用这种技术,不仅显示它如何提供早期检测和保护,防止超导体中的不稳定性发展,而且它如何提供一个额外的灵活性,即用户可设置的故障电流阈值。
2021-12-01 cond-mat.supr-con
Charge-$4e$ superconductivity from nematic superconductors in 2D and 3D
电荷- $4e$超导电性作为一种新的物质相至今仍是一个谜.在这里,我们表明,电荷- $4e$相可以出现作为一个残留秩序以上的超导转变温度的时间反演不变的超导体。一方面,非平凡的拓扑缺陷--超临界涡旋--在超临界刚度小于超流刚度时,在超导相涡旋上受到能量上的青睐;因此,随着温度的升高,电荷- $4e$相通过超临界涡旋的增殖而出现。另一方面,Ginzburg-Landau理论的超导体有两个不同的去耦通道,无论是电荷- $4e$订单或订单;通过分析之间的竞争的有效质量的电荷- $4e$订单和立方势的订单,我们发现了一个相当大的制度,电荷- $4e$订单是有利的。这两个分析一致地表明,超导体可以提供实现电荷- $4e$相的有希望的途径,这可以应用于候选超导体,例如PbTaSe $_2$和扭曲双层石墨烯。
2021-11-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ultrasensitive Proximity Josephson Sensor with Kinetic Inductance Read-Out
提出了一种基于长超导体-正常金属-超导体约瑟夫森结的介观动态电感辐射探测器。这种接近约瑟夫森传感器(PJS)的操作依赖于大的动力学电感的变化,由于辐射下的指数温度依赖性的临界电流。如果作为量热计工作,PJS与dc SQUID读数相结合,则能够在THz范围内提供高达~10^3的信噪比(S/N),而在200 mK下,可以实现低至~ 7 × 10 ^{-20} W(Hz)^(-1/2)的电噪声等效功率(NEP)。高性能加上易于制造使得这种结构作为THz电磁辐射的超灵敏低温探测器具有吸引力。
2008-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasiparticle entropy in superconductor/normal metal/superconductor proximity junctions in the diffusive limit
讨论了脏超导体-正常金属-超导体结的准粒子熵和热容。在短结的情况下,在超导银行中延伸的逆邻近效应在确定热力学量中起着至关重要的作用。在这种情况下,通常使用的近似可能违反超导和准粒子熵之间的热力学关系。我们提供了不同的几何参数的函数的分析和数值结果。热容量的定量估计可以与热电子器件或辐射传感器应用的设计相关。
2017-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex Redistribution below the First-Order Transition Temperature in the β-Pyrochlore Superconductor KOs_2O_6
利用微型霍尔传感器阵列对烧绿石超导体KOs $β$ O $_6$涡旋态的磁感应强度进行了测量.在$T_{\rm p}\sim 8$ K的一级跃迁以下,伴随着K离子振动运动的变化,低临界场和回复磁化强度都有明显的下降,表明电子-声子耦合在一级跃迁以下减弱。在高磁场下,局部感应在$T_{\rm p}$处显示出意外的大跳跃,其符号随着样品内的位置而改变。我们的研究结果表明,一种新的重新分配的旋涡,其能量是突然减少以下的一阶过渡在$T_{\rm p}$。
2007-10-31 cond-mat.supr-con
Orbital effect on intrinsic superconducting diode effect
本研究在具有 Rashba 自旋轨道耦合和面内磁场的双层超导体中揭示轨道效应可改变临界电流非互易性、诱导有限动量配对态并使 SDE 随磁场多次振荡。
2023-05-30 cond-mat.supr-con
Topological transitions in superconductor nanomembranes in a magnetic field with submicron inhomogeneity under a strong transport current
在强输运电流作用下,亚微米级非均匀磁场中超导纳米膜的感应电压在一定间隔的磁场上呈现脉冲状。这是一个广泛的相滑移域的表现。伴随着相位滑移效应的拓扑转变包括在弱超导电流连接两个区域的超导屏蔽电流,这是断开的情况下的涡链动力学的两个新的环路的发生。在中间的相滑移域,超导序参量的快速动力学包括在去耦的自发成核的涡旋-反涡旋对,随后的运动的涡旋和反涡旋在相反的方向,随后的湮灭与反涡旋和涡旋从相邻的对。磁场的亚微米级不均匀性可以通过将磁场施加到平面膜上的直接图案化或使用先进的纳米结构化来实现,例如卷起技术、聚焦离子束沉积或通过超导材料涂覆碳纳米管。如果所施加的磁场是正交的微管的轴,它携带在方位角方向上的传输电流,相位滑移制度的特征在于由10 E-15 s的涡旋-反涡旋寿命与10 E-12 s的断开的涡旋动力学在半管。在具有多个断开的超导屏蔽电流回路的纳米结构中,相位滑移动力学决定了电压-磁场和电压-电流特性。
2020-03-01 cond-mat.supr-con
Studying Critical Parameters of Superconductor via Diamond Quantum Sensors
本文利用金刚石氮-空位中心量子传感器,以单晶YBCO为平台探测迈斯纳效应,成功确定下临界场、上临界场和临界电流密度等关键参数,展示了NV量子传感在凝聚态研究中的巨大潜力。
2024-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Flux Jumping and a Bulk-to-Granular Transition in the Magnetization of a Compacted and Sintered MgB2 Superconductor
Akimitsu等人最近在MgB 2中发现了中温超导性(ITC),Hirsch几乎同时用空穴载流子配对机制对其进行了解释,引发了对其结构,磁性和输运性质的大量研究。作为对该领域的进一步贡献,我们报告了均匀大颗粒烧结MgB 2颗粒的磁场(H)和温度(T)相关磁化强度(M)测量结果。我们表明,在低温下,颗粒的大小及其临界电流密度Jc(H)-即其M(H)-确保低场通量跳跃,当M(H)下降到临界值以下时,这当然会停止。随着H和T的进一步增加,单个晶粒解耦,M(H)环下降到较低的分支,在通常的全M(H)表示中无法分辨。在分别考虑样品尺寸和晶粒尺寸之后,推断出本体样品和晶粒表现出相同的磁性确定的Jc s(例如,105 A/cm 2,20 K,0 T),并且因此对于每个测量温度,Jc(H)在整个场范围内随着H单调减小,除了晶粒解耦区域内的间隙。
2001-02-22 cond-mat.supr-con
Imaging the Meissner effect and flux trapping in a hydride superconductor at megabar pressures using a nanoscale quantum sensor
本文利用金刚石压砧内注入的浅层NV色心,在兆巴压力下实现了亚微米分辨率的局部磁测量,直接成像了氢化物超导体CeH$_9$的迈斯纳效应和磁通捕获,揭示了微米级超导不均匀性,将量子传感引入兆巴前沿。
2023-06-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con quant-ph
Heat transport and electron cooling in ballistic normal-metal/spin-filter/superconductor junctions
我们研究电子冷却的基础上一个干净的正常金属/自旋过滤器/超导结。由于Andreev反射的自旋滤波器效应的抑制,该系统的冷却功率被发现是非常高于传统的正常金属/非磁性绝缘体/超导体冷却器。因此,我们可以从普通金属中提取大量的热量。我们的研究结果强烈表明自旋过滤器效应在冷却探测器、传感器和量子比特方面的实际用途。
2014-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Efficient electron refrigeration using superconductor/spin-filter devices
本文提出并从理论上证明了基于正常金属/自旋过滤器/超导体结的高效电子制冷。自旋过滤效应导致冷却功率的值比常规正常金属/非磁性绝缘体/超导体冷却器高得多,并且允许从正常金属有效提取热量。我们表明,可以实现高效的冷却,在弹道和扩散的多通道结中,可以实现电子温度从300 mK到50 mK左右的减少。我们的研究结果表明自旋过滤器的实际用途,有效地冷却探测器,传感器和量子器件。
2013-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electronic structure of kinetic energy driven cuprate superconductors
本文综述了动能驱动的d波铜氧化物超导体的低能电子结构。我们给出了电荷自旋分离费米子自旋理论的一般描述,其中约束电子被解耦为规范不变的缀饰holon和自旋。特别是,我们表明,在去耦方案下,电荷-自旋分离费米子自旋表示是一个自然的表示定义在一个限制的希尔伯特空间没有双电子占有的约束电子。基于费米子-自旋电荷分离理论,我们建立了动能驱动的超导机制,其中超导态由超导能隙参数和准粒子相干性共同控制。在这种动能驱动的超导性中,我们讨论了单层和双层铜氧化物超导体在超导态和正常态下的低能电子结构,并定性地再现了单层和双层铜氧化物超导体角分辨光电子能谱测量的所有主要特征。我们证明了铜氧化物超导体的超导态是具有d波对称性的传统的Bardeen-Cooper-Schrieffer类超导态,因此,尽管配对机制是由自旋激发交换的动能驱动的,但在讨论铜氧化物超导体的低能电子结构时,具有d波能隙函数的基本Bardeen-Cooper-Schrieffer形式仍然有效.我们还指出,双层铜氧化物超导体在超导态下的峰-谷-峰结构和正常态下的双峰结构主要是由双层分裂引起的。
2007-11-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quench in high temperature superconductor magnets
使用高温超导体的高场超导磁体正被开发用于高能物理、核磁共振和能量存储应用。虽然导体技术已经发展到可以很容易地设想这种大磁体的程度,但失超保护仍然是一个关键挑战。众所周知,HTS磁体中的失超传播非常缓慢,这带来了必须解决的新挑战。在本文中,这些挑战进行了讨论和潜在的解决方案,如基于光纤的传感器和导热电绝缘体的新技术的驱动下,进行审查。
2014-01-16 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
RbEu(Fe$_{1-x}$Ni$_x$)$_4$As$_4$: From a ferromagnetic superconductor to a superconducting ferromagnet
本征空穴掺杂的RbEuFe $_4$ As $_4$在$T_{\mathrm{sc}}=36.5$ K下表现出体超导电性,在$T_\mathrm{m}=15$ K下表现出Eu亚晶格中的铁磁有序性.在这里,我们提出了一个空穴补偿的研究,通过引入额外的巡回电子通过Ni替代的铁磁超导体RbEuFe $_4$作为$_4$与$T_{\mathrm{sc}}>T_{\mathrm{m}}$。随着Ni的掺杂,$T_{\mathrm{sc}}$迅速降低,Eu自旋铁磁性及其$T_{\mathrm{m}}$保持不变。因此,系统RbEu(Fe $_{1-x}$ Ni $_x$)$_4$ As $_4$转变为超导铁磁体,其中$T_{\mathrm{m}}>T_{\mathrm{sc}}$为$0.07\leq x\leq0.08$。超导铁磁体的出现归因于Eu $^{2+}$自旋与超导Cooper对之间的退耦。建立了超导和磁相图,其中还包括恢复但抑制自旋密度波状态。
2018-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fluctuation superconductivity limited noise in a transition-edge sensor
为了研究到目前为止无法解释的过量噪声的起源,并尽量减少在X射线微量热计的过渡不可控的现象,我们已经开发了超导过渡边缘传感器成一个无边的几何形状,所谓的Corbino盘(CorTES),与超导接触的中心和外周。测量到的均方根电流噪声及其谱密度可以建模为由超导体-正常金属平衡边界附近的涨落引起的电阻噪声
2003-04-29 astro-ph cond-mat.supr-con
Dynamically Induced Locking and Unlocking Transitions in Driven Layered Systems with Quenched Disorder
利用数值模拟,我们研究了一个简单的模型,两个或两个以上的耦合一维通道的驱动粒子的排斥相互作用的存在下,淬火无序。我们发现,该模型表现出非常丰富的各种动力学行为的功能的强度的淬火无序,通道之间的耦合,和外部驱动。对于较弱的无序,通道在单个步骤中脱钉。对于两个通道,我们发现动态诱导的解耦过渡,导致在共存的钉扎和移动阶段,以及移动解耦的阶段,在两个通道中的粒子以不同的平均速度移动和滑动过去的另一个。退耦也可以通过改变相邻通道中无序的相对强度来诱导。在更高的驱动下,我们观察到一个动态的重新耦合或锁定过渡到一个状态,没有相对运动之间的通道。这种重新耦合产生不寻常的速度力签名,包括负微分电导率。脱钉阈值在解耦和耦合转变附近显示出明显的变化,并表现出与其他系统中从弹性到塑性流动的转变相关的类型的峰值效应现象。我们绘制了几个动态相图,显示了耦合-去耦过渡和发生滞后的区域。我们还研究了不等量的淬火无序通道的共存制度。对于多通道,可以发生多个耦合和去耦转换;然而,对于双通道系统发现的许多一般特征仍然存在。我们的研究结果应该是相关的分层几何形状的系统,如在分层或纳米结构的超导体和维格纳或胶体粒子限制在纳米通道中的旋涡脱钉;他们也是有关的一般低估的塑性流动。
2011-07-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
High-field magneto-optical imaging of superconducting critical states beyond 10 T using a paramagnetic garnet sensor
Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Department of Physics, Nagoya University(名古屋大学物理学系)
本文提出一种磁光成像技术,用于在高达13特斯拉的稳态磁场中可视化超导临界状态,通过参数磁性Nd-石榴石指示剂与偏振显微镜系统结合,实现了铁基超导体Ba(Fe1-xCox)2As2在12K和20K下的磁通分布成像,并重建了临界电流密度的空间分布。
2026-04-28 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Imaging the Superconducting Proximity Effect in S-S'-S Transition Edge Sensors
Laboratory of Atomic and Solid-State Physics, Cornell University(康奈尔大学原子与固态物理实验室);Department of Physics, Cornell University(康奈尔大学物理系);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);Department of Physics, University of Colorado Boulder(科罗拉多大学博尔德分校物理系);Department of Astronomy, Cornell University(康奈尔大学天文学系)
本研究利用SQUID磁化率测量技术,在S-S'-S过渡边传感器中成像超导近邻效应的空间分布,揭示了局部转变温度受邻近区域调控的机制,并通过理论模型验证了实验结果。
2026-02-23 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Decoupled two-dimensional superconductivity and continuous melting transitions in layered superconductors immersed in a parallel magnetic field
基于各向异性阻挫XY模型,利用蒙特卡罗模拟研究了平行于超导层的磁场诱导的层间约瑟夫森涡旋的可能位相和B-T相图.在低磁场和小的各向异性参数下,观察到类似于Abrikosov(或煎饼)涡旋晶格熔化的一级相变,而在高磁场和大的各向异性参数下,观察到一个具有解耦的二维准长程晶序(QLRCO)和超导性的中间相.将模拟结果与对称性论证相结合,揭示了该中间相是Kosterlitz-lesser(KT)型的,二维准Josephson涡旋晶格的熔化和超导电性的抑制是一个KT转变。中间相向低温相的演化是二级的,属于3D XY普适类。三相边界在一个多临界点处汇合。结果表明,3D约瑟夫森涡旋晶格到2D相位的解耦是由热涨落激活的约瑟夫森磁通线穿过超导层的跳跃触发的。在高磁场和大各向异性参数下KT相的平衡相图与Iye等人在高Tc超导体Bi 2Sr 2CaCu 2 O(8+y)中观察到的独特的与洛伦兹力无关的耗散相一致(Physica 159 C,433(1989))。
2004-06-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Wide-field quantitative magnetic imaging of superconducting vortices using perfectly aligned quantum sensors
本研究利用完美对齐的钻石量子传感器,实现了超导薄膜中涡旋杂散场的宽场定量成像,精度达±10%,为各种超导体的表征提供了准确且广泛适用的方法。
2023-10-24 cond-mat.supr-con quant-ph
Relaxation of Nonequilibrium Quasiparticles in Mesoscopic Size Superconductors
微米和纳米加工方法的快速发展引起了人们的兴趣,并使大量的(亚)微米尺寸的固态系统的电子特性的实验研究成为可能。包含超导元件的介观尺寸混合结构已成为基础研究和各种应用的有趣对象,从医学和天体物理传感器到量子计算。控制这类系统行为的物理学最重要的方面之一是非平衡准粒子的有限浓度,即使在远低于超导转变温度的超导体中也存在。这些非平衡激发可能会限制各种超导设备的性能,如超导量子比特,单电子旋转门和微型冰箱。相反,在某些应用中,如电磁辐射探测器,非平衡态对其操作是必不可少的。因此,研究介观尺度的超导体中的非平衡准粒子弛豫机制是至关重要的,其中整个结构可以被认为是一个“界面”。在研究的早期阶段,这个问题主要是在相对大的系统和接近超导体临界温度的高温下研究的。本文综述了包括低温极限在内的超导体非平衡准粒子弛豫的研究进展。我们还讨论了开放的物理问题和该领域的发展前景。
2018-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Monte-Carlo Simulations of Superconducting Tunnel Junction Quantum Sensors for the BeEST Experiment
超导隧道结(STJ)被用来作为高分辨率的量子传感器,以寻找$^7$ Be的电子俘获衰变中的无菌中微子的证据。我们正在开发超导体中能量弛豫的空间分辨蒙特卡罗模拟,以了解$^7$ Be衰变后的电子逃逸,并从可能的无菌中微子信号中区分STJ响应函数的细节。对不同材料的电荷产生和Fano因子的模拟结果与文献值一致。逃逸尾的初始模拟与观测结果一致,并且在线形中包含精细结构。随着更好的实验数据的出现,线形将得到改进。
2022-05-27 cond-mat.supr-con nucl-ex physics.comp-ph
Pressure-induced decoupling of the pseudogap and superconductivity in a bilayer cuprate
Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Nanyang Technological University(南洋理工大学);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室)
研究通过超快光学光谱揭示高压下铜基材料中伪间隙与超导性分离现象,发现伪间隙能量隙随压力降低而抑制,而超导临界温度与超导能隙呈现相关轨迹,表明超导性与伪间隙独立演化。
2026-10-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.optics
On-chip sensing of hotspots in superconducting terahertz emitters
高温超导体Bi2Sr2CaCu2O8中的本征约瑟夫森结以其发射具有宽调谐频率的高功率太赫兹光子的能力而闻名。热点作为跨结的非均匀温度分布,被认为在同步结之间的规范不变相位差,从而实现相干强发射方面起着关键作用。先前的光学成像技术已经间接地表明热点温度可以高于超导体的临界温度。然而,这种光学方法通常会干扰局部温度分布,并且对于器件应用来说太慢。在本文中,我们展示了一种片上原位传感技术,可以精确地量化局部温度分布。这是通过在“发射极”结的顶部制造一系列微型“传感器”结并测量传感器上的临界电流与施加到发射极的偏置电流来实现的。这种完全电子化的片上设计可以实现对BSCCO结中热点的有效闭环控制,并显着增强超导太赫兹发射器的功能。
2020-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermal, electric and spin transport in superconductor/ferromagnetic-insulator structures
铁磁绝缘体(FI)附着在传统的超导体(S)上,大大改变了后者的性质。具体地说,在FI/S界面处的交换场导致超导态密度的分裂。如果S是一个超导薄膜,薄于超导相干长度,状态密度的修改发生在整个样品。S/FI结构中交换分裂和超导关联的共存导致了引人注目的输运现象,这些现象在热电、超导自旋电子学和辐射传感器中具有重要的应用。在这里,我们回顾了最新的进展,了解FI/S结构的输运性质,提出了一个完整的理论框架的基础上准经典动力学方程。我们讨论了非平衡条件下电子自由度,电荷,自旋和能量之间的耦合及其在热电和自旋相关输运中的表现。
2019-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con