Titanium Nitride Films for Ultrasensitive Microresonator Detectors
氮化钛（TiNx）薄膜是用于超导微谐振器探测器的理想材料，因为：a）临界温度随组成而变化（0 < Tc < 5 K）; b）正常状态电阻率大，ρ_n ~ 100 $μ$ Ohm cm，促进有效的光子吸收并提供大的动力学电感和探测器响应度; c）TiN薄膜非常硬且机械坚固。使用反应溅射TiN薄膜的谐振器显示出非常低的损耗（Q_i > 10 ^7），并且具有与使用其他材料制成的谐振器相似的噪声特性，而准粒子寿命相当长，为10-200 $μ$ s。因此，TiN微谐振器的灵敏度应远低于10^-19 WHz^（-1/2）。
2010-08-09 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Etch Induced Microwave Losses in Titanium Nitride Superconducting Resonators
研究了在硅基片上制作的共面波导氮化钛谐振器的微波损耗与图形化方法之间的关系。三种不同的方法进行了研究：基于氟和氯的反应离子蚀刻和氩离子磨。在高微波探头功率的反应蚀刻谐振器表现出较低的内部损耗，而离子研磨的样品表现出显着较高的损耗。在单光子功率下，我们发现氟蚀刻谐振器的损耗比氯蚀刻谐振器低得多。我们解释的结果，通过使用数值计算的填充因子，并发现硅表面表现出较高的损失时，氯蚀刻比氟蚀刻。我们还发现，从显微镜，再沉积的硅上的光刻胶和侧壁是可能的原因，观察到的高损耗的离子铣削谐振器
2012-05-14 cond-mat.supr-con
Direct observation of the superconducting gap in thin film of titanium nitride using terahertz spectroscopy
本文报道了在90 - 510 GHz（3 - 17 cm-1）频率范围内超导氮化钛（TiN）的载流子动力学。实验是在临界温度为3.4 K、厚度为18 nm的TiN薄膜上进行的。测量范围从室温到2 K，磁场高达7 T.我们提取了复电导率的实部和虚部作为频率和温度的函数，直接提供了超导能隙。进一步的分析得出超导伦敦穿透深度。研究结果以及正常状态下的性质强烈表明传统的BCS超导性，强调BCS比3.44。详细分析了硅衬底的载流子动力学。
2012-10-26 cond-mat.supr-con
Electronic transport properties of titanium nitride grown by molecular beam epitaxy
本研究探究MBE生长TiN薄膜的电子输运特性，通过调控生长温度获得高RRR的TiN薄膜，结合实验与第一性原理计算揭示其电子结构及超导相干性提升，为氮化物基超导材料在量子计算中的应用提供基础。
2025-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Identifying capacitive and inductive loss in lumped element superconducting hybrid titanium nitride/aluminum resonators
我们提出了一种方法，系统地定位和提取在微波频率的超导谐振器中的电容和电感损耗通过使用混合材料，集总元件设备。在这些器件中，在叉指电容器和曲折电感器元件中，超低损耗氮化钛逐渐被铝取代。通过测量在50 mK下随Al-TiN组分增加的功率相关损耗，我们发现在低电场下，即在单光子极限下，损耗本质上是二能级系统，并且与Al电容量而不是Al电感量相关。在高电场极限下，剩余损耗与Al面积乘以其电感的乘积线性相关，并且可能是由于杂散辐射产生的准粒子。在升高的温度下，额外的损耗与电感中的Al的量相关，具有随温度降低而呈指数下降的功率无关的TiN-Al界面损耗项。在50 mK的基温下，TiN-Al界面损耗几乎为零。
2012-03-22 cond-mat.supr-con
Operation of a titanium nitride superconducting microresonator detector in the nonlinear regime
如果驱动足够强，超导微谐振器表现出非线性行为，包括响应分叉。这种行为可能源于各种物理机制，包括加热效应、晶界或弱连接、涡流渗透或动力学电感的固有非线性。虽然用于光子探测的微谐振器通常被驱动得相当硬，以优化其灵敏度，但迄今为止的大多数实验都没有探索探测器性能超越分叉的开始。在这里，我们提出了测量集总元件超导微谐振器设计用作远红外探测器和深入到非线性制度。1 GHz谐振器由22 nm厚的氮化钛膜制成，其临界温度为2 K，正常状态电阻率为$100\, μΩ\,$ cm。我们测量了该设备的响应时，照明与6.4 pW的光负载使用微波读出功率，范围从低功率，线性制度到18分贝以外的分叉的发病。在整个范围内，非线性行为很好地描述了一个非线性动力学电感。在最高读出功率下测量10 Hz下$2 \times 10^{-16}$ W/Hz $^{1/2}$的最佳噪声等效功率，并且与在分叉起始点以下操作相比，其代表$\sim$ 10倍的改进。
2013-05-18 astro-ph.IM cond-mat.supr-con
Conductance behavior with temperature and magnetic field in the disordered films of titanium nitride
本文报道了氮化钛多晶薄膜在室温下加热前后的电导随温度和磁场的变化。两种薄膜之间的差异是室温薄层电阻保持在15%以内，并且两种薄膜都在较低温度下显示出超导转变。零场和高场数据分别对应于超导态和正常态。这两种薄膜在正常状态下都表现出Atshuler-Aronov零偏压反常，并且在低场下超导能隙打开。然而，加热膜具有更小的间隙，由于更显着的零偏压抑制的状态密度。这两种薄膜的正常态类似于准二维无序金属，并研究了其随温度的变化。我们的数据表明，零偏压反常抑制超导能隙与无序的增加。
2014-02-03 cond-mat.supr-con
The electron-phonon relaxation time in thin superconducting titanium nitride films
本文报道了对无序TiN薄膜中电子-声子弛豫时间τeph的直接测量。在4.2 ~ 1.7 K温度范围内，τeph的测量值为5.5 ~ 88 ns，与T-3温度相关性一致。费米能级N 0处的电子态密度由测量的材料参数估计。所提出的结果证实，TiN薄膜是有前途的候选材料的超灵敏超导探测器。
2013-12-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Local electronic properties in the superconducting and the normal phase in the disordered film of titanium nitride
本文给出了氮化钛（TiN）无序多晶薄膜在100 mK时的电导图。在5 nm处，薄膜接近准二维极限，并表现出超导体到绝缘体转变的特征。我们测量了零场和4 T下的电导图，分别代表超导相和正常相。在4 T下的电导图是均匀的，其中的电导行为，具有对数变化，类似于在二维金属相的无序增强的电子-电子相互作用。在低场条件下，我们观察到超导相电导的空间变化。在某些地方，超导能隙的波动达到了在电导曲线中没有准粒子峰的程度。电导图在一个区域内只包含几个微晶表明，在超导相的电子密度的空间变化的不均匀性是跨越晶界。
2014-01-19 cond-mat.supr-con
Ion-beam Assisted Sputtering of Titanium Nitride Thin Films
本研究采用离子束辅助溅射（IBAS）法制备氮化钛薄膜，对比常规直流反应磁控溅射法，实现标称临界温度提升10%、氮流量敏感性降低33%，同时探究了超薄薄膜超导Tc的浓度依赖行为与理论契合性。
2023-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Reactive magnetron sputter deposition of superconducting niobium titanium nitride thin films with different target sizes
铌钛氮化物（NbTiN）薄膜的超导临界温度（Tc > 15 K）允许高达1.1 THz的低损耗电路，从而能够使用先进的探测器实现片上光谱和多像素成像。大规模探测器微芯片的驱动要求NbTiN薄膜在越来越大的面积上具有均匀的性能。本文提供了两种不同靶尺寸的反应直流溅射系统之间的实验比较：小靶（100 mm直径）和大靶（127 mm x 444.5 mm）。这篇文章的重点是最大限度地提高薄膜的Tc和溅射等离子体的I-V特性，我们发现这两种系统都能够沉积Tc > 15 K的薄膜。由此产生的薄膜均匀性在本卷的第二份手稿中介绍。我们发现，这些薄膜沉积在从金属到化合物溅射的过渡期内，在目标氮化最强烈地依赖于氮气流的点。沉积优化的关键是增加系统的抽气速度和气体流量，以抵消由靶尺寸引起的滞后效应。以I-V特性作为指导，可以有效地优化反应溅射系统，因为它可以显示最佳沉积制度是否是无缺陷的和可获得的。
2016-11-22 astro-ph.IM cond-mat.supr-con
High-Kinetic Inductance Additive Manufactured Superconducting Microwave Cavity
对超导谐振器的微波表面阻抗的研究导致了单光子计数器的发展，该计数器依赖于动力学电感进行操作。虽然增材制造的同时进展，“3D打印”为波导谐振器开辟了以前无法进入的设计空间。在这篇手稿中，我们提出了这两种技术在钛，铝，钒（Ti-6Al-4V）超导射频谐振器，它利用了通过传统的制造手段无法实现的设计的第一次合成的结果。我们发现，Ti-6Al-4V有两个不同的超导转变温度观察的热容测量。较高的转变温度与直流电阻测量结果一致。而较低的转变温度，以前在文献中不知道的，是一致的超导微波表面阻抗的温度依赖性的观察。从表面电抗中，我们提取出$8\pm3μ$ m的伦敦穿透深度--大约比其他钛合金大一个数量级，比其他常规元素超导体大几个数量级。这种大的伦敦穿透深度表明Ti-6Al-4V可能是高动力学电感应用的合适材料，例如量子计算中使用的单光子计数或参数放大。
2017-08-14 cond-mat.supr-con
Disorder driven inhomogeneous phase in the 2D-superconducting film of titanium nitride
典型地，超导相在2d-薄膜中被破坏之前随着无序度的增加在几个点处减弱。这可能导致不均匀的超导状态，没有连续相。在这里，我们提出了在0.1 K的无序多晶薄膜的TiN描述的超导状态的纳米尺度的尺寸特征的扫描隧道光谱测量。成像显示不相称的电荷密度调制，起源于晶体边界，并在大规模上由重叠区域中的拍频图案截取。电子相干性在晶体尺寸的最小长度尺度上保持，并且在小角度晶体边界上受到散射。超导态在电荷密度调制处发生涨落，在拍频附近出现弱相区。我们的数据表明，BCS的行为演变成V形态密度在这样的非均匀区域的超导关联之间的竞争与强电子-电子排斥相互作用的非弹性散射的辅助下在晶界的结果。
2015-08-18 cond-mat.supr-con
High-Q superconducting microwave resonators using MBE titanium nitride
Cornell University（康奈尔大学）；Seoul National University（首尔大学）
该研究利用分子束外延技术在c面蓝宝石上制备TiN薄膜，通过特定CPW谐振器测量其品质因数，发现在不同条件下品质因数较高，为超导TiN在多领域应用及未来外延约瑟夫森结用于高相干量子比特提供了途径。
2026-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ultrahigh-inductance materials from spinodal decomposition
针对无序超导氮化物提升动电感面临材料质量受损的挑战，提出通过调幅分解大幅提高超导材料动电感的方法，以Ti0.48Al0.52N为模型首次实现绝缘体-超导体转变，测得动电感提升2-3个数量级，为先进超导量子电路的电感控制铺平道路。
2023-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con quant-ph
Plasma-enhanced atomic layer deposition of titanium nitride for superconducting devices
本研究引入衬底偏压循环的等离子体增强原子层沉积技术制备超导TiN薄膜，兼具高均匀性、高临界温度与3D结构适配性，满足新一代超导器件的制造要求。
2023-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Characterization and In-situ Monitoring of Sub-stoichiometric Adjustable Tc Titanium Nitride Growth
反应溅射Ti-N薄膜的结构和电学性能取决于其生长参数，特别是Ar：N2气体比例。我们表明，氮的百分比改变的结晶相的薄膜从纯α-Ti，通过α-Ti相与间隙氮，化学计量的Ti 2N，并通过一个亚化学计量的TiNX化学计量的TiN。这些变化也会影响超导转变温度Tc，从而允许针对特定应用定制超导性质。在从纯Ti的0.4 K的Tc下降到Ti 2N点处的50 mK以下之后，Tc然后在氮掺入的窄范围内迅速增加到接近5 K。Tc的这种非常急剧的增加使得难以将膜的性质从晶片到晶片以及跨给定晶片控制在器件制造的可接受的裕度内。在这里，我们表明，氮的组合物，因此，nanoparticles的属性是相关的，并可以确定，椭圆偏振光谱。因此，该技术可用于在处理装置上投入时间之前的工艺控制和晶片筛选。
2012-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Titanium Nitride Film on Sapphire Substrate with Low Dielectric Loss for Superconducting Qubits
介质损耗是超导量子比特的主要退相干源之一。当代高相干超导量子比特是由衬底上的超导薄膜组成的低介电损耗的材料系统构成的，其中损耗主要来源于表面和界面。在多种候选材料系统中，氮化钛（TiN）膜和蓝宝石衬底的组合具有良好的潜力，因为其抗氧化的化学稳定性和界面处的高质量。在这项工作中，我们报告了TiN薄膜沉积到蓝宝石衬底上实现低介电损耗的材料界面。通过系统表征一系列由相同批次TiN基底层、不同几何结构的量子比特分流电容器以及不同材料界面参与率制备的transmon量子比特，定量提取了1 nm无序层中衬底-金属界面处小于$8.9 \times 10^{-4}$的损耗角正切值.通过优化transmon量子位的界面参与率，我们可重复地实现高达300 $μ$ s的量子位寿命和接近800万的品质因数。我们证明了蓝宝石衬底上的TiN薄膜是高相干超导量子比特的理想材料体系。我们的分析进一步表明，电路的约瑟夫森结部分周围的界面介电损耗可能是最先进的transmon量子比特的寿命的主要限制。
2022-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Low Loss Superconducting Titanium Nitride Coplanar Waveguide Resonators
TiN的薄膜被沉积到具有和不具有SiN缓冲层的Si和蓝宝石晶片上。薄膜制成RF共面波导谐振器，并采取内部品质因数测量在毫开尔文温度下的多光子和单光子的限制，即高和低功率制度，分别。在高功率下，对于主要具有（200）-TiN取向的TiN，测量到高于$10^7$的内部品质因数（$Q_i$）。显示出显著的（111）-TiN织构的膜总是具有低得多的$Q_i$，大约为$10^5$ .我们的研究表明，（200）-TiN是有利于生长在裸硅或SiN缓冲层在高温下。然而，在低温下在裸蓝宝石或Si（100）上生长主要导致（111）-TiN取向。椭偏仪和俄歇测量表明，在裸Si衬底上的（200）-TiN生长与在预沉积过程中形成薄的$\approx 2$ nm SiN层相关。在单光子状态下，这些薄膜的$Q_i$超过了$8\times10^5$，而较厚的SiN缓冲层导致在低功率下降低的$Q_i$.
2010-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Frequency-tunable Superconducting Resonators via Nonlinear Kinetic Inductance
我们设计、制作并测试了一种由铌钛氮化物薄膜制成的频率可调谐高Q超导谐振器。频率可调谐性是通过将直流电流通过电流引导电路注入到非线性电感器中来实现的，该非线性电感器的动态电感是电流相关的。我们已经证明了连续调谐的谐振频率在180 MHz的频率范围内约4.5 GHz，同时保持高的内部品质因数$Q_i> 180,000$。该器件可作为一个可调谐滤波器，并在超导量子计算和测量中找到应用。它也为研究超导体的非线性响应提供了有用的工具。此外，它还可以发展成测量超导体在其转变温度下的复阻抗和读出转变边缘传感器的技术。
2015-07-17 cond-mat.supr-con
Strongly disordered TiN and NbTiN s-wave superconductors probed by microwave electrodynamics
通过测量共面波导谐振器中的微波电动力学，探讨了强无序（2.4 <kF_l < 8.6）对铌钛氮化物和氮化钛薄膜超导电性的影响。我们发现一个逐渐演变的电磁响应与无序，偏离马蒂斯-Barnesi理论，这两种材料。这个结果可以理解为由于短的弹性散射长度引起的准粒子态密度的变化。观察结果与使用有效的配对断路器的模型一致，取决于无序程度。
2012-09-10 cond-mat.supr-con
Ultraviolet, Optical, and Near-IR Microwave Kinetic Inductance Detector Materials Developments
我们已经制作了2024像素微波动力学电感探测器（MKID）阵列在紫外/光学/近红外（UVOIR）制度，目前正在使用的天文仪器。为了使MKID对于新型仪器是理想的，需要制造具有近乎完美产率的较大阵列。然而，随着阵列尺寸的增加，由于读出中的频率冲突，成品率百分比常常降低。还必须提高每像素性能，即能量分辨率。我们正在研究如何通过新的超导材料系统和制造技术来减少频率碰撞并提高我们设备的每像素性能。我们目前正在探索两条主要路线。首先，我们试图通过使用原子层沉积而不是更传统的溅射方法来创建更均匀的氮化钛薄膜。此外，我们正在试验用于MKID的全新材料系统，例如硅化铂。
2014-12-01 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Superconducting TiN films grown by directional reactive evaporation
报道了一种用反应电子束沉积法生长强无序氮化钛（TiN）超导薄膜的新方法。通过控制沉积压力在1.1 × 10^-6 ~ 3.1 × 10^-5 mbar之间，薄膜厚度d在10 ~ 300 nm之间，可以调节薄膜的正常薄层电阻和超导临界温度（Tc）。对于10 nm厚的薄膜，薄层电阻达到1361 Ω/ \square，T_c = 0.77 K，这意味着薄层电感L_ \square = 2.4 nH/ \square。受益于反应蒸发的方向性，我们使用抗蚀剂掩模和剥离工艺制造了具有微米尺寸的RF测试器件，这是溅射或原子层沉积方法所不可能实现的。光谱测量结果在两个不同的设备的几何形状和品质因数范围从Q = 300-2200一致的片电感值。损失可能是由于在我们的膜的形态组成中存在氮氧化钛。剥离过程的灵活性表明，反应性蒸发的TiN用于制造量子线路周围的支撑结构的应用，例如读出谐振器或紧凑的片上滤波器。
2020-11-18 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
Development of Lumped Element Kinetic Inductance Detectors for the W-Band
我们正在开发一个集总元件动态电感探测器（LEKID）阵列，能够在W波段（75-110 GHz）工作，以执行地面宇宙微波背景（CMB）和毫米波天文观测。W波段是接近最佳的污染的CMB从银河系同步加速器，自由，和热星际尘埃。在这一波段，大气层具有很好的透明度，因此可以用大型（>30米）望远镜进行有趣的地面观测，实现高角分辨率（<0.4弧分）。在这项工作中，我们描述了启动测量致力于优化的W波段相机/光谱仪原型的大口径望远镜，如64米SRT（撒丁岛射电望远镜）。在为LEKID选择最佳超导膜的过程中，我们表征了40 nm厚的铝2像素阵列。我们测量了能够破坏CP（即$hν=2Δ\left(T_{c}\right)=3.5k_{B}T_{c}$）的最小频率，获得了$ν=95.5$ GHz，其对应于1.31 K的临界温度。这不适合覆盖整个W波段。对于80 nm的层，最小频率降低到93.2 GHz，这对应于1.28 K的临界温度;该值对于W波段操作仍然是次优的。进一步增加Al膜厚度会导致探测器性能变差。因此，我们考虑了钛-铝双层（10 nm厚的Ti + 25 nm厚的Al，已经在其他实验室中测试过），我们测量了820 mK的临界温度和65 GHz的截止频率：因此该解决方案允许在整个W波段中操作。
2016-01-07 astro-ph.IM 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
Compact microwave kinetic inductance nanowire galvanometer for cryogenic detectors at 4.2 K
我们提出了一个紧凑的电流传感器的基础上超导微波集总元件谐振器与纳米线动态电感，工作在4.2 K。该传感器适用于在GHz范围内的大格式阵列的低温探测器的多路复用读出。该装置由一个集总元件谐振电路组成，由单一的4纳米厚的氮化铌超导层制成。因此，与现有技术的方法相比，制造和操作显著简化。由于谐振电路电感耦合到馈电线，所以可以直接注入待测量的电流，而不需要阻抗匹配电路，从而降低了系统的复杂性。使用概念验证器件，我们在10 kHz下测得的电流本底噪声δImin为10 pA/Hz 1/2。此外，我们证明了我们的传感器的能力，以放大脉冲响应的超导纳米线单光子探测器使用GHz范围的载波有效的频分复用。
2017-09-08 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Wafer-Scale Epitaxy of Flexible Nitride Films with Superior Plasmonic and Superconducting Performance
过渡金属氮化物（例如，TiN、ZrN、TaN）是令人难以置信的材料，具有优异的互补金属氧化物半导体兼容性，在耐火等离子体和超导量子电子学中具有卓越的性能。柔性过渡金属氮化物薄膜的外延生长，特别是在晶圆级，对于发展高性能柔性光子学和超导电子学至关重要，但迄今为止的研究很少。本文报道了用反应磁控溅射法在柔性氟金云母（F-云母）衬底上外延生长2英寸氮化钛（TiN）薄膜。椭圆偏振光谱仪和电输运的联合测量揭示了TiN/F-mica薄膜由于高的单晶度而具有优异的等离子体和超导性能。更有趣的是，这些柔性TiN薄膜的超导性可以操纵的弯曲状态，和增强的超导临界温度TC被观察到在凸形TiN薄膜与面内拉伸应变。密度泛函理论计算表明，应变可以调节电子-声子相互作用强度和由此产生的超导电性的TiN薄膜。这项研究提供了一个很有前途的路线，将可扩展的单晶导电过渡金属氮化物薄膜与高性能等离子体和超导电子学的柔性电子产品相结合。
2021-12-07 cond-mat.supr-con
Kinetic inductance traveling wave amplifier designs for practical microwave readout applications
针对KIT难集成、泵浦功率需求高的问题，提出采用薄NbTiN薄膜和倒置微带线的新型KIT设计，实现10dB以上增益、5.5-7.25GHz带宽，系统附加噪声不超3个量子，可用于实用微波读出。
2024-12-13 cond-mat.supr-con quant-ph
Momentum-resolved electronic structures and strong electronic correlations in graphene-like nitride superconductors
本文首次报道TiN薄膜的动量分辨电子结构，通过角分辨光电子能谱和第一性原理计算揭示其强电子关联（库仑强度达8.5 eV），为理解过渡金属氮化物的量子态及应用提供新视角。
2024-05-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Study of Magnetic Field Resilient High Impedance High-Kinetic Inductance Superconducting Resonators
Institute of Physics, Swiss Federal Institute of Technology (EPFL)（瑞士联邦理工学院物理研究所）；Center for Quantum Science and Engineering, EPFL（苏黎世联邦理工学院量子科学与工程中心）；Department of Physics, ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院物理系）
本研究比较了NbN和grAl超导谐振腔的性能，发现NbN在强磁场下鲁棒性更强，而grAl在低场环境下具有更高的阻抗和非线性特性。
2025-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Non-linear vortex dynamics in the mixed state of superconducting a-MoGe and NbN thin films using low-frequency two-coil mutual inductance technique
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
通过低频双线圈互感技术测量两种超导薄膜的磁屏蔽响应，结合迭代计算方案分析非线性交流响应，发现磁通蠕动导致涡旋态电动力学响应出现强非线性，且涡旋粘度远大于Bardeen-Stephen估计值。
2025-03-15 cond-mat.supr-con
High performance fiber-coupled NbTiN superconducting nanowire single photon detectors with Gifford-McMahon cryocooler
我们提出了高性能的光纤耦合铌钛氮化物超导纳米线单光子探测器制作在热氧化硅衬底。最好的设备显示了74%的系统检测效率（DE），暗计数率为100 c/s，和半高宽的定时抖动为68 ps的偏置电流为18.0 uA下，与实际的Gifford-McMahon制冷机系统。我们还将六个探测器引入到制冷机中，并证实在100 c/s的暗计数率下，所有探测器的系统DE均高于67%。
2013-04-11 cond-mat.supr-con physics.ins-det physics.optics
Investigation of Quasi-particle Relaxation in Strongly Disordered Superconductor Resonators
本研究针对强无序超导谐振器的准粒子弛豫问题，结合Rothwarf-Taylor方程与能隙展宽理论开展分析，经TiN MKIDs的单光子响应实验验证，揭示了弛豫机制、扩散系数异常及产生效率随温度的变化规律。
2024-04-11 astro-ph.IM cond-mat.supr-con
Non linear flux flow in TiN superconducting thin film
研究了100 nm氮化钛（TiN）薄膜在垂直磁场中的超导行为。零场转变温度为4.6K，在H-T平面上的斜率为-0.745T/K。在4.2 K，我们已经进行了仔细的运输测量，通过测量作为直流电流的函数的微分电阻率和电压。我们的结果进行了分析的框架内的线性和非线性磁通流动行为。特别地，我们观察到在高涡旋速度下的电子不稳定性，并且从它对所施加的磁场的依赖性，我们可以提取准粒子的非弹性散射时间和扩散长度。
1999-07-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Proximity effect in planar TiN-Silicon junctions
我们测量了氮化钛（超导体，Tc=4.6K）/高掺杂硅（简并半导体）SIN结的低温亚带电阻，其中I代表肖特基势垒。在低能量下，由于硅中的无序（“无反射隧穿”），电子向界面的相干背散射，子带电导增强。这种零偏异常（ZBA）分别被250 mK以上的温度或0.04 T以上的磁场破坏。的整体微分电阻行为（相对于温度和电压）进行比较，现有的理论和值的损伤率和屏障透射率提取。这样的分析导致我们引入电子的有效温度，并讨论通过SIN界面的散热。
2000-05-24 cond-mat.mes-hall 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
Hyperactivated resistance in TiN films on the insulating side of the disorder-driven superconductor-insulator transition
我们调查的绝缘相，形成在氮化钛薄膜中的无序驱动的超导体-绝缘体转变的附近。在零磁场中，电阻随温度的变化呈现出一系列不同的区域，温度从对数态过渡到激活态，其间存在变程跳跃压缩。在低于2 T的垂直磁场中，热激活制度保持在中间温度，而在超低温下，电阻增加速度比热激活型。这表明导电性的机制发生了变化。我们发现，在较高的磁场下，热激活行为消失，磁阻等温线向接近量子电阻h/e ^2的值饱和。
2009-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting phase transitions in ultrathin TiN films
我们以超导体-绝缘体转变为途径，研究了氮化钛薄膜向超导态的转变。建立在完整的帐户上的量子贡献的电导率，我们证明了薄超导薄膜的电阻表现出非单调的温度行为，由于弱本地化，电子-电子相互作用，和超导波动之间的竞争。研究表明，即使在温度远高于超导转变温度T_c时，超导涨落也会引起电阻的显著降低，这种降低主要是由Maki-Thompson过程引起的，通过Berezinskiii-Kosterlitz-BKT（Berezinskiii-Kosterlitz-BKT）跃迁，我们通过电流-电压特性中的幂律行为和通过磁场中的通量流传输来观察。比值T_{BKT} /T_c符合普遍的Beasley-Mooij-Orlando关系。我们的结果要求重新审视过去的数据超导转变的薄膜无序。
2011-09-24 cond-mat.supr-con
