Dissipation of moving vortices in thin films
在随时间变化的伦敦描述中考虑了超导薄膜中的运动涡旋。对于两个一起运动的涡,由于堆芯外法向激励引起的耗散在分离矢量$\bm a$平行于速度且等于$a_m \approx 2.2\, Λ$时有一个最小值,其中$Λ$是Pearl长度。最小熵产生表明,运动的旋涡应具有沿速度形成周期为$a_m$量级的链的趋势。
2021-11-02 cond-mat.supr-con
Mixed-State Dissipation in Zero Temperature Limit in $MgB_2$ Thin Films
通过测量电阻转变、电流-电压特性、霍尔效应和点接触隧穿谱,研究了外延$_2$薄膜的混合态耗散。我们发现,不像单隙超导体中的涡旋量子涨落可以忽略不计冻结在T=0 K,有限的零温度耗散由于涡旋运动存在于MgB $_2$在一个广泛的磁场范围。发现这种耗散与MgB $_2$的$π$ -带的准粒子的增殖有关.结果表明,MgB $_2$的双带超导性增强了涡旋涨落,涡旋量子涨落可能是导致零温耗散非零的原因之一.
2007-03-24 cond-mat.supr-con
Real-space probing of the local magnetic response of thin-film superconductors using single spin magnetometry
我们报告的直接,真实空间成像的杂散磁场以上的微尺度盘的高温超导体YBa $_2$铜$_3$ O $_{7-δ}$(YBCO)的薄膜使用扫描单自旋磁强计。我们的实验产生的样品的本地伦敦渗透深度的直接测量,并允许作为迈斯纳筛选的结果在样品中流动的超电流的定量重建。这些结果表明,潜在的扫描单自旋磁强计的纳米尺度的薄膜超导体的磁性的研究,它可以很容易地扩展到高温或磁场。
2018-07-19 cond-mat.supr-con
Domain wall induced modulation of low field H-T phase diagram in patterned superconductor-ferromagnet stripes
本文系统地研究了Nb/Ni双层条带中磁畴壁诱导的超导转变温度(Tc)调制。通过改变Ni层的厚度从20 nm到100 nm,我们已经能够测量跨越Neel畴壁和Bloch畴壁厚度范围的低场Tc-H相图。微磁学模拟和磁力显微镜测量证实了一个更强的平面外杂散场的布洛赫域壁相比,尼尔墙。在Ni膜的磁化反转区域中观察到Tc的抑制,其幅度线性地跟随由于畴壁引起的面外杂散场的强度。通过比较H-Tc相图的抑制区域的Tc与H-Tc曲线的未受影响部分的Tc来量化杂散场的大小。与布洛赫域壁的Tc的变化超过60 mK的观察,这是更多相比,早期的报告。我们认为,窄条纹的几何形状的双层和横向外场最大限度地提高了Ni层上覆超导膜的畴壁的效果,导致更大的变化Tc。这一观察结果对超导自旋电子学中畴壁控制开关器件的研究可能是有用的。
2019-04-09 cond-mat.supr-con
Suppression of dissipation in Nb thin films with triangular antidot arrays by random removal of pinning sites
本文研究了在相变温度Tc附近,具有随机稀释三角形反点阵列的Nb薄膜的脱钉电流Ic随外加磁场B的变化。我们的实验证实了如Reichhardt和Olson Reichhardt [Phys.Rev. B 76,094512(2007)]所预测的Ic(B)中的基本特征。%我们表明,通过在周期性钉扎阵列中引入无序,可以增强IC。特别地,对于具有固定的反点密度n_p的阵列,当B>Bp=n_p Phi_0时,稀释度Pd的增加引起Ic的增加和磁通流电压的降低。
2008-09-10 cond-mat.supr-con
Vortex-Antivortex Lattices in Superconducting Films with Magnetic Pinning Arrays
当超导薄膜(SC)上覆盖一层离面磁化磁点(MD)晶格时,发现了新的涡旋结构。点的杂散磁场将涡旋限制在MD区域,由“结晶”成规则晶格的反涡旋包围。一阶和二阶转变被发现作为磁阵列是稀疏或MD磁化更大。对于稀疏MD阵列,形成分数涡旋-反涡旋态,其中晶体对称性与非均匀“电荷”分布相结合。我们证明,由于(反)涡流和超导诱导的MD,样品的临界电流实际上增加,如果暴露于一个均匀的外部磁场,与传统的SC行为。
2005-04-25 cond-mat.supr-con
Nanoengineered magnetic-field-induced superconductivity
超导薄膜的垂直临界场已经通过在薄膜顶部使用磁点(偶极子)的纳米工程晶格而得到强烈增强。在这些混合超导体/铁磁体系统中观察到磁场诱导的超导性,这是由于偶极阵列的杂散场补偿了点之间的施加场。通过在纳米工程场补偿器的不同磁状态之间切换,可以有效地控制超导体的临界参数。
2003-05-23 cond-mat.supr-con
Giant demagnetization effects induced by superconducting films
研究表明,由于超导体对杂散磁场的Meissner屏蔽作用,面内磁化的铁磁(F)板夹在两层超导(S)膜之间时,会产生强烈的退磁效应.在极端情况下,S膜从正常状态到超导状态的转变可以将退磁因子从0切换到1,这与S/F双层形成鲜明对比,在S/F双层中,这种转变仅轻微地影响F膜内部的磁场。巨大的退磁效应被证明是对超导膜厚度的减少定性鲁棒性,并可能提供一个线索,对最近观察到的S/F/S结构的巨大的铁磁共振频移的解释[I. A. Golovchanskiy,N. N.阿布拉莫夫斯托利亚罗夫Chichkov,M.西拉耶夫岛V. Shchetinin,A. A. Golubov,V. V. Ryazanov,A. V. Ustinov和M. Yu. Kuprianov,Phys.Rev.Appl.14,024086(2020)]。
2021-09-11 cond-mat.supr-con
Thin superconductors and SQUIDs in perpendicular magnetic field
它示出了如何静态和动态的电磁性能可以计算为薄的平坦的超导薄膜的任何形状和大小,也多连接用于SQUID,和任何值的有效磁伦敦穿透深度λ。作为例子,得到了矩形和圆形薄膜的无缝和有孔,响应于所施加的垂直磁场和磁涡在膜中移动的片电流和磁场的分布。给出了涡旋的自能和相互作用以及涡旋与外加磁场和/或输运电流的相互作用。由于长距离的磁杂散场,这些能量取决于膜的尺寸和形状,甚至在大的膜中也取决于涡旋位置,这与大块超导体中的情况相反。比较了无径向狭缝和有径向狭缝时,磁通量在方形薄膜中心孔中的聚焦情况。
2005-06-06 cond-mat.supr-con
Josephson junctions in narrow thin-film strips
研究了窄边型薄膜约瑟夫森结中最大超电流的场依赖性。假设该结延伸穿过宽度W远小于珍珠长度的薄膜带;膜厚度远小于伦敦穿透深度。我们计算的最大超电流内的非本地约瑟夫森电动力学,考虑到杂散场影响隧穿电流。在W远小于薄膜约瑟夫森长度的情况下,沿结的相位差仅取决于结的几何形状和所施加的场,但与约瑟夫森临界电流密度无关,即,它是普遍的。最大超电流的零点只有在大磁场中才是等距的(不像与体块组的结的情况);它们被一个比体块结小得多的磁场隔开。最大超电流的峰值与所施加场的平方根成反比地减小,即,慢于1/H。
2008-02-20 cond-mat.supr-con
Lateral Josephson Junctions as Sensors for Magnetic Microscopy at Nano-Scale
利用超导Nb电极与Cu膜耦合形成的横向约瑟夫森结(LJJ)对磁力显微镜(MFM)中镀钴杠杆的杂散磁场进行了定量研究。磁悬臂梁与LJJ的相互作用反映在LJJ的电子响应以及悬臂梁振荡的相移中,同时测量。该现象被理论化并用于建立杂散场的空间图。基于我们的研究结果,我们建议将LJJ直接集成在悬臂梁的尖端上,并将其用作扫描探针显微镜中局部磁场的纳米传感器。这种探头比传统的磁性MFM杠杆侵入性更小,并且比SQUID尖端传感器更容易实现。
2021-12-14 cond-mat.supr-con
Possible Evidence for A Slush Vortex Phase in the Vicinity of Vortex Glass Transition in YBa$_{2}$Cu$_3$O$_{7-δ}$ Thin Films
测量了$_2$、$_3$、OPDMATHABMP薄膜在不同热退火或场退火条件下的电流-电压$I-V$曲线。虽然所有的数据可以很好地描述的涡旋玻璃理论,它被发现,在一个小区域内的涡玻璃转变是历史依赖的耗散:在升温或场的增加过程中的耗散大于在冷却或场的减少过程。我们把这种依赖于历史的耗散归因于雪泥涡相的可能存在。
2001-01-12 cond-mat.supr-con
Vortex-induced dissipation in narrow current-biased thin-film superconducting strips
垂直于偏置电流从一个边缘到另一个边缘穿过薄膜超导带的涡旋是厚度为d的薄膜的主要耗散机制,厚度为d的薄膜的相干长度为XI,宽度为w的薄膜的相干长度为λ>> w >> XI。在高偏置电流下,I* < I < Ic,由单个涡旋的交叉释放的热量足以在条带上产生带状正常状态区域,从而产生可检测的电压脉冲。这里Ic是一个单一的涡流交叉的能量势垒消失的临界电流。该带沿着涡流路径形成,并导致整个带过渡到正常状态。我们估计I* 大约为Ic/3。此外,我们认为,这种“热”的涡旋交叉点的起源暗计数的光子探测器,在该制度的亚稳超导电流I* 和IC之间的操作。我们估计的速度的旋涡交叉点,并比较它与最近的实验数据的暗计数。对于低于I* 的电流,即,在稳定的超导但电阻制度,我们估计的幅度和持续时间的电压脉冲引起的一个单一的涡旋交叉。
2011-02-24 cond-mat.supr-con
Detecting flux creep in superconducting YBCO thin films via damping of the oscillations of a levitating permanent magnet
测量了悬浮在两个平行YBCO外延薄膜之间的小永磁体(球形,半径0.1 mm)的振荡阻尼随振荡幅度和温度的变化。在小振幅的耗散被发现是数量级低于散装YBCO,Q-因素超过一百万,在低温下。随着振幅的增加,耗散呈指数级增大,超过大驱动器的体积值。我们描述了我们的结果,通过计算的交流屏蔽电流流过被困磁通的运动引起的电场。我们发现耗散起源于不同的机制的通量动力学。
1997-12-17 cond-mat.supr-con
Spontaneous Pattern Formation in Intertype Superconducting Films
薄的超导薄膜通常被认为是II型超导体,即使它们是由I型材料制成的。原因是杂散磁场的强大贡献,稳定了涡流。虽然非常薄的薄膜确实达到了这个极限,但有一个很大的薄膜厚度区间,其中磁特性不能被归类为两种传统超导类型中的任何一种。最近的计算表明,在这个时间间隔内,系统表现出自发形成的复杂的凝聚场图案,是非常敏感的系统参数,特别是温度和所施加的磁场。相应的超导磁性质可以归因于一种特殊的类型间超导性,其物理根源在于在临界Bogomolnyi点处去除了自对偶超导态的无限简并。在这里,我们证明了在薄超导薄膜的intertype超结构的定性特征是独立的选择的面内边界条件的序参量和磁场。
2019-02-24 cond-mat.supr-con
Collective Oscillations in Superconducting Thin Films in the Presence of Vortices
等离子体波在夹在两个半无限非导电边界介质之间的各向异性超导膜中传播。沿着c轴,垂直于膜表面,施加外部磁场。我们展示了如何涡,已知的原因耗散和改变的穿透深度,影响传播模式。我们得到了这种模式的复波数,并以YBCO在4 K为例,确定了一个区域,涡的贡献是占主导地位的耗散是小的。
1997-05-09 cond-mat.supr-con
Transmission x-ray microscopy at low temperatures - analyzing supercurrents with high spatial resolution
扫描透射X射线显微镜已被用于在温度低至20 K的超导薄膜中成像电流。将超导电流在YBaCuO薄膜中的杂散磁场映射到坡莫合金软磁涂层中。如此产生的铁磁膜的局部磁化可以通过偏振X射线的二向色吸收来检测。为了实现高质量的测量传输几何铁磁体,超导体和单晶衬底的整个异质结构已减薄到小于1微米的总厚度。利用这种新技术可以在很宽的温度和磁场范围内分析局域超电流。小于100 nm的磁分辨率与同时获得的纳米结构数据一起允许局部超电流与超导膜的微米和纳米结构的相关性。
2017-11-28 cond-mat.supr-con
Dissipation-driven superconductor-insulator transition in linear arrays of Josephson junctions capacitively coupled to metallic films
本文研究了线性约瑟夫森结阵列与近似二维扩散金属电容耦合的低温特性。使用玻色化技术,我们得到了一个有效的模型的阵列,并获得其临界性质和相位在T = 0时,使用重整化群分析和变分方法。虽然由金属的存在给出的静态屏蔽效应可以在阵列的参数的重正化中被吸收,但起源于动态屏蔽库仑相互作用的背散射产生绝缘基态的非平凡稳定,并且可以驱动超导体-绝缘体转变。我们研究的后果在低温制度的运输性能。特别是,我们计算的电阻率作为温度和阵列的参数的函数,并获得清晰的签名,可以在实验中观察到的超导体-绝缘体转变。
2011-03-17 cond-mat.supr-con
Effective penetration length and interstitial vortex pinning in superconducting films with regular arrays of defects
为了比较磁性和非磁性钉扎,我们有纳米结构的两个超导薄膜的钉扎中心的规则阵列:铜(非磁性)点在一种情况下,和Py(磁性)点在其他。对于低的外加磁场,当所有的涡钉扎在人工包裹体中时,磁点被证明是更好的钉扎中心,这已被普遍接受。出乎意料的是,当磁场增加和间隙涡流出现时,结果是非常不同的:我们展示了由磁点产生的杂散场如何有效地减少穿透长度。这导致传输特性的强烈后果,这取决于点分离,可以导致传输特性的增强或恶化。因此,选择钉扎位点的磁性或非磁性特征以有效减少耗散将取决于所施加的磁场的范围。
2016-07-28 cond-mat.supr-con
Vortex Quantum Nucleation and Tunneling in Superconducting Thin Films: Role of Dissipation and Periodic Pinning
本文研究了无磁场时超导薄膜中超电流的衰减现象。由此产生的零温电阻来自两种同样可能的机制:1)来自样品边缘的涡旋的量子隧穿; 2)样品主体中涡旋-反涡旋对的均匀量子成核,这是由马格努斯场的“真空”的不稳定性引起的。我们研究这两种情况下,量子耗散占主导地位的惯性的漩涡。我们发现,涡流隧穿和成核率有一个非常快速的依赖于通过样品驱动的电流密度。因此,虽然通常超导体基本上是无电阻的,但是对于在高- $T_c$膜中可以达到的高电流密度,可能产生可测量的电阻。我们发现,边缘隧穿似乎有利于,但钉扎中心和热波动的存在下,导致成核率的增强。在周期性的钉扎电位被人为地引入样品中的情况下,我们表明,电流振荡将发展指示特定的成核机制的涡旋对生产率,从而电阻,变得敏感的钉扎基板的结晶的效果。在所有的情况下,我们给出了所研究的现象的可观测性的估计。
1996-11-14 cond-mat.supr-con
Direct visualization of magnetic vortex pinning in superconductors
我们研究了沉积在铁磁方形微环周期阵列顶部的Pb膜中的涡旋结构,结合两种高分辨率成像技术:Bitter装饰和扫描霍尔探针显微镜(SHPM)。由正方形微环产生的磁钉扎势的周期性和强度由模板的磁历史控制。当方环处于磁化偶极状态(称为洋葱状态)时,在畴壁处产生的强杂散场阻止了涡旋的装饰。SHPM图像显示偶极子产生的杂散场远强于旋涡场,与模拟结果一致。真实空间的涡旋成像显示,在洋葱态下,方环的角部充当涡旋的有效钉扎中心。
2009-03-12 cond-mat.supr-con
Vortices and Dissipation in a Bilayer Thin Film Superconductor
采用约瑟夫逊耦合双层XY模型研究了双层薄膜超导体中的涡旋动力学。一个重整化群分析表明,有三种可能的状态与层的相对相位:一个自由涡相,一个湍流限制涡-反涡对相,和一个线性限制相。可以通过测量对逆流电流的电阻来区分相。对于一个几何形状中,电流注入和删除从两个层在同一个边缘由一个理想的(dissipationless)铅,我们认为,这三个阶段产生不同的行为:金属导电性在自由涡旋相,幂律I-V在crystically限制相,和真正的无耗散超导性的线性限制相。一个并联的约瑟夫森结模型的数值模拟揭示了该系统的电阻,支持这些预期的大小依赖性。
2005-02-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Superconductor-Insulator Transition in a Capacitively Coupled Dissipative Environment
我们对无序非晶薄膜进行了研究,这种薄膜可能经历场调谐的超导体-绝缘体转变。在薄膜附近添加平行的地平面改变了转变的性质。虽然“脏玻色子”理论所预期的屏蔽效应并不明显,但有证据表明,地平面将某种类型的耗散耦合到系统中,由于相变引起的耗散类似地耦合到量子相变系统中,例如超导体-绝缘体转变和约瑟夫森结阵列。
2001-11-09 cond-mat.supr-con
Hydrogen crystals reduce dissipation in superconducting resonators
本文提出在颗粒铝高阻抗超导谐振器上涂覆固态仲氢晶体薄膜,通过吸收杂散太赫兹辐射将耗散平均降低约8%,且不引入额外损耗,为混合量子架构中的杂质嵌入提供了新途径。
2024-04-06 cond-mat.supr-con quant-ph
Flux pinning in a superconducting film by a regular array of magnetic dots
本文研究了超导Pb薄膜中覆盖三角形排列的具有面内磁化的Au/Co/Au磁性点的磁通钉扎。矩形点可以有两种可能的面内磁性状态:单畴状态(其中磁化强度沿着点的长轴)和多畴状态。在本文中,我们报告的测量场的依赖性的超导铅膜蒸发在该磁性阵列的顶部的临界电流Ic(B)。我们观察到一个明确的影响点的磁性阵列上的钉扎性能的磁状态,显示有一个重要的钉扎贡献,由于磁点的杂散场。
1999-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Possible manifestation of topological superconductivity and Majorana bound states in the microwave response of thin FeSe1-xTex film
通过测量FeSe1-xTex薄膜在X波段两种磁场取向下的微波阻抗,分析其温度依赖,提出垂直取向中磁涡旋耗散与零能Majorana束缚态抑制耗散两种竞争机制。
2023-12-18 cond-mat.supr-con
Ac losses in field-cooled type I superconducting cavities
当超导体被冷却到其临界温度以下时,杂散磁通量会被捕获在保持正常的区域中。陷获磁通的存在促进超导体中交流电流的耗散,导致微波器件的超导元件中的损耗。在第二类超导体中,耗散是很好理解的,在动力学的涡旋托管一个单一的通量量子。相比之下,具有俘获磁通的I型超导体的交流响应没有受到太多的关注。建立在安德烈耶夫的早期工作[苏联。物理JETP 24,1019(1967)],在这里,我们从理论上表明,主要的耗散机制是在正常区域的暴露表面的交流场的吸收,而超导/正常界面的变形是不重要的。我们使用发达的理论来估计退化的品质因数场冷却腔,我们令人满意地比较这些理论估计的两个铝腔的品质因数的实测场依赖性。
2021-10-06 cond-mat.supr-con
Dissipation in ultra-thin current-carrying superconducting bridges; evidence for quantum tunneling of Pearl vortices
我们已经取得了电流-电压(IV)测量的人工分层高$T_c$薄膜桥。这些膜的扫描SQUID显微镜提供了超过桥宽度的珍珠长度$Λ$的值,并且显示跨桥的电流分布是均匀的。在高温和高电流下,电压遵循幂律$V \propto I^n$,具有$n=Φ_0^2/8π^2Λk_B T+1$,在高温和低电流下,电阻随温度呈指数变化,与热激活涡旋运动的预测非常一致。在低温下,IV与$I^{-2}$中的$\ln V$线性更好地拟合。这是预期的,如果低温耗散是由珍珠涡的量子隧穿主导。
2005-04-06 cond-mat.supr-con
Magnetic confinement of the superconducting condensate in superconductor/ferromagnet hybrid composites
本文研究了非均匀磁场对用于不同超导体/铁磁体混合体的薄Al膜磁电阻的影响。两个对比的磁性纹理与面外磁化进行了探讨,即(i)一个普通的薄膜在多畴状态和(ii)一个阵列的微尺寸的点。铁磁结构的杂散场限制了超导凝聚,并相应地改变了超导成核的条件。通过在铁磁体的不同磁状态之间切换,可以随意调节该约束,从而可逆地改变临界温度Tc对外部磁场H的依赖性。特别是,从传统的线性Tc(H)的依赖与一个单一的最大值的可重入超导相边界与多个Tc峰的连续演变已被证明。
2007-06-26 cond-mat.supr-con
Controllable manipulation of superconductivity using magnetic vortices
由超导薄膜与磁性纳米点阵列接触组成的超导/铁磁混合结构在所谓的“磁涡旋态”中的磁输运表现出有趣的性质。对于某些磁状态,来自涡旋阵列的杂散磁场足够强以驱动超导膜进入正常状态。以这种方式,正常到超导的相变可以由磁历史控制。超导子系统和磁子系统之间的强耦合允许特征铁磁性质,如磁滞和剩磁,被显着地转移到超导体的输运性质。
2011-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Describing heat dissipation in the resistive state of three-dimensional superconductors
本研究通过耦合三维广义金兹堡-朗道方程与热扩散方程,模拟超导薄膜电阻态,发现热扩散显著影响临界电流与电阻,尤其在接近正常态转变时,并揭示衬底效率、厚度及金兹堡-朗道参数对系统动力学的重要作用。
2024-05-23 cond-mat.supr-con
A model for hot spots and Q-slope in granular Niobium thin film superconducting RF cavities
我们提出了一个模型来解释导致在铌薄膜超导RF腔的内壁热点的形成的功率耗散。我们探讨的物理机制是由于在晶粒界面边界的表面电流流动的收缩。这种收缩产生了额外的电接触电阻,这引起了局部的点状散热。在这些点的温度是派生的,和电接触电阻被证明取决于磁场上的增益接触的大小,其中耗散发生,和其他关键参数,包括有效的伦敦穿透深度和频率。表面电阻和品质因数的确定使用我们的模型,并被证明是在良好的协议与实验数据。
2022-04-07 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
On the possibility of a metallic phase in granular superconducting films
我们研究了在颗粒状超导薄膜中发现零温金属相的可能性。我们能够确定这些系统作为耗散玻色系统的常规治疗的故障。我们在零温度下没有发现金属态。在有限的温度下,我们发现,该系统表现出交叉行为,这可能对实验结果的分析有影响。我们还研究了在这些系统中的涡耗散的效果。
2000-07-10 cond-mat.supr-con
Strain-engineered long-distance supercurrent in an altermagnetic CrSb based-Josephson junction
Fudan University(复旦大学);ShanghaiTech University(上海科技大学);Tsinghua University(清华大学);Southern University of Science and Technology (SUSTech)(南方科技大学)
该研究通过应变调控反铁磁CrSb,在其基约瑟夫森结中实现了150 nm的长距离无耗散超电流,为超导自旋电子学应用提供了新方向。
2026-10-09 cond-mat.supr-con
Widefield imaging of superconductor vortices with electron spins in diamond
理解高$T_{c}$ II型超导体(SC)背后的机制仍然是凝聚态物理的一个开放性任务。进一步深入了解导致超导性的微观机制的一种方法是详细研究SC的磁性,例如通过研究涡旋的性质及其动力学。在这项工作中,我们描述了一种新的宽场成像磁测量方法,利用金刚石中的氮空位(NV)中心来成像钇钡铜氧化物(YBCO)薄膜中的涡旋。我们演示了定量测定的磁场强度的涡旋杂散场,观察不同的冷却场的涡旋图案和直接观察我们的无序YBCO薄膜的涡旋钉扎。这种方法打开了前景的磁杂散磁场的涡流成像的频率从DC到几兆赫在一个很宽的温度范围内,这使得高- $T_{C}$和低- $T_{C}$ SC的研究。NV中心磁强计允许的宽温度范围也使我们的方法适用于研究高温下的岛超导现象(例如金属纳米团簇)。
2018-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Resistance Anomaly in Disordered Superconducting Films
我们报告的电阻异常无序超导薄膜中含有阵列的不规则分布的纳米级孔。在高驱动电流下,峰值出现在电阻作为温度的函数,峰值高达2%以上的经典正常状态电阻。我们将所观察到的电阻异常归因于耗散引起的粒度,这增强了准粒子态密度的涨落引起的减少的贡献。无序超导薄膜的颗粒特征源于局部耗散和/或传热的变化引起的温度分布的不均匀性。
2007-01-19 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
AC conductivity of a niobium thin film in a swept magnetic field
本文报道了铌超导薄膜在扫频直流磁场中交流电导率的测量结果。在混合状态下,扫频直流场在薄膜表面产生涡流,涡流穿过薄膜并形成观察到的交流电导率。涡流率的产生不依赖于直流磁场的值,并且直流磁场存在一个大的平台状区域,在该区域中耗散近似恒定。一个建议的唯象模型很好地描述了在这些领域的交流响应的主要特点,包括其依赖于扫描速率,交流振幅,频率,和二次和三次谐波的值。
2013-01-22 cond-mat.supr-con
Current distribution across type II superconducting films: a new vortex-free critical state
迈斯纳态中载流矩形薄膜厚度上的电流分布是很久以前由伦敦兄弟建立的。宽度上的分布更复杂,但后来被证明是高度不均匀的,在边缘发散。因此,II型超导体的标准观点是涡旋从边缘进入,随着电流的增加,涡旋被向内驱动,直到它们在中心自我湮灭,导致耗散。假定该条件定义临界电流。然而,我们已经表明,在自场(无外场)下,输运临界电流是伦敦表面电流,其中表面电流密度等于临界场除以λ,跨越整个宽度。因此,临界电流分布必须是均匀的。在这里,我们报告的商业YBa 2Cu 3 O 7导体的电流和场分布的研究,并确认在低电流接受的非均匀分布,但表现出激进的交叉在临界电流的均匀分布。这种交叉在奇点处不连续地结束,并且计算详细地定量地证实了这些结果。出乎意料的是,自场耗散的开始是热力学性质的,并且隐含的无涡旋临界状态似乎需要新的物理学。
2018-11-29 cond-mat.supr-con
Magneto-optical study of Nb thin 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);Rigetti Computing(瑞吉特计算)
本研究通过磁光成像分析铌薄膜的磁通分布,揭示其超导态均匀性和临界电流密度,发现Nb/Si界面层对退相干有显著影响,需进一步优化。
2026-02-10 cond-mat.supr-con
Dissipation effects on the superconductor-insulator transition in 2-D superconductors
二维薄膜中的超导体到绝缘体的转变的结果进行了分析的耗散浴系统的耦合。在降低温度时,控制这种耦合的参数变得相关,并且恢复了宽范围的金属相。
1998-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Flux Flow Instabilities in Microstructured Amorphous Nb0.7Ge0.3 Thin Films
我们报告的电场与电流密度[E(J)]特性的混合状态下的非晶Nb 0.7 Ge 0.3微桥的测量。在转变温度Tc附近,非线性磁通流的Larkin-Ovchinnikov理论和相关的不稳定性定量地描述了高达~ 70%的上临界磁场Bc 2和宽电场范围内的数据。在较低的温度下,E(J)的非线性可以通过电子加热来描述,电子加热降低了Bc 2,并导致第二种类型的通量流不稳定性,如高耗散数据的缩放分析所示。
2003-07-18 cond-mat.supr-con
Normal-superconducting transition induced by high current densities in YBa2Cu3O7-d melt-textured samples and thin films: Similarities and differences
研究了顶部籽晶熔融织构YBa_2Cu_3O_(7-d)的电流-电压特性。从厘米级整料中切出样品。薄膜特性也被测量上的微桥图案的直流溅射生长的薄膜。对于这两种类型的样品,观察到的电流密度J* 几倍的临界电流密度Jc的准不连续性或淬火。虽然电影和散装的Jc和J* 的大小有很大的不同,一个建议是作为一个共同的内在起源的淬火现象。观察到的比率J*/Jc的独特的温度依赖性,以及在一个单一的耗散模型方面的预淬火制度的解释支持我们的建议。
2003-05-01 cond-mat.supr-con
Fluctuations, dissipation, and nonuniversal superfluid jumps in two-dimensional superconductors
本文报道了有效二维非晶超导InO_x薄膜在零外加电场下的复交流电导率。在超导序参量幅值变得明确的温度范围T_c0以下,存在一个温度,在该温度下,广义超流刚度获得频率依赖性,并且直流磁电阻在磁场中变为线性。我们将其与Kosterlitz-无核-Berezinskii(KTB)型的过渡相关联。在我们的测量频率下,发现T_KTB处的超流刚度大于普适值。虽然这可以用通常的KTB理论中的涡旋介电常数ε_v ~ 1.9来理解,但这是一个相对较大的值,并且表明这样的系统可能不在低逸度(低涡旋密度)KTB处理的适用范围内。这就提供了一种可能性,即至少有一部分与非普适量的差异是内在的。我们的有限频率的测量使我们能够获得一些其他的现象,在超导薄膜中的电荷动力学,包括一个增强的电导率附近的振幅波动温度T_c0和有限的耗散在低温下,这似乎是一个普遍的方面高度无序的超导薄膜。
2010-09-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Nonlinear I-V, High Flux-Flow Velocity Instability and Evidence for Quantum Fluctuations in BSCCO Superconducting Films
通过测量BSCCO超导体的电流-电压特性随温度和磁场方向的变化,研究了混合态高温超导体BSCCO的大磁通-流速行为。我们找到了强有力的证据,涡旋-antivortex对,量子涨落激发,并有助于耗散时,由一个大的电流解离。
2000-07-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Fluctuation-induced noise in out-of-equilibrium disordered superconducting films
我们研究无序超导体中接近超导转变的非平衡输运。我们考虑一个薄膜连接的电阻隧道接口的热库具有不同的化学势和温度。在非线性西格玛模型描述下计算了非平衡纵向电流-电流关联函数,得到了非线性温度和化学势依赖关系.不同的贡献进行了计算,起源于波动引起的抑制准粒子态密度,Maki-汤普森和Aslamazov-Larkin过程。作为我们的结果的一个特殊情况下,接近平衡,我们得到的纵向交流电导率的波动耗散定理。
2013-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Bound states and scattering of magnons on a superconducting vortex in ferromagnet-superconductor heterostructures
该研究采用Bogolubov-de Gennes哈密顿量,探究含单个超导涡旋的铁磁-超导异质结构中磁振子的束缚态与散射特性,揭示了局域态数量的决定因素与斜散射等现象。
2024-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of random pinning on nonlinear dynamics and dissipation of a vortex driven by a strong microwave current
本文对平行于超导薄膜表面的强交流磁场$H(t)=H\sinωt$驱动的弹性涡旋进行了数值模拟。计算了不同钉扎中心的空间分布、密度和强度(包括体钉扎、表面钉扎和团簇钉扎)下,表面电阻和垂直于薄膜表面的振荡涡旋所消耗的功率随$H$和$ω$的变化.对Bardeen-Stephen粘性涡阻力和Larkin-Ovchinnikov(LO)阻力系数$η(v)$随涡速度$v$减小的情况进行了模拟。局部剩余表面电阻$R_i(H)$计算不同的统计实现的钉扎电位表现出强烈的介观波动所造成的局部脱钉跳跃的涡旋段$H$增加,但全球表面电阻$\bar{R}_i(H)$通过平均$R_i(H)$在不同的引脚配置增加顺利与场振幅在小$H$和水平在更高的领域。对于强钉扎,$η(v)$的LO随$v$的降低会导致$R_i(H)$随$H$降低的非单调场依赖性,而对于弱钉扎,则会导致厚膜中涡旋的失控不稳定性。结果表明,单个运动涡的过热可以产生类似LO的速度依赖性的$η(v)$,但可以掩盖的表面阻力的下降与$H$在较高密度的捕获涡。
2021-05-20 cond-mat.supr-con math-ph math.MP