Thermal fluctuations in ultrasmall intrinsic Josephson junctions
研究了小面积滞后本征约瑟夫森结的电流-电压曲线,其中约瑟夫森能量$E_J=\hbar J_c/2e$为热能$kT$的数量级。一个非单调的温度依赖性的开关电流的观察和解释的热相位波动。在低温下,过早地从超导态转换到电阻态是涨落的最重要的影响。在高温下,仅观察到单个电阻分支。在交叉温度下,存在滞后相扩散分支。它显示了由引线形成的外部电路的频率依赖性阻抗的重要性。
2003-06-09 cond-mat.supr-con
Metastability in a nano-bridge based hysteretic DC-SQUID embedded in superconducting microwave resonator
我们研究了由两个纳米桥中断的铌环制成的高滞后DC-SQUID的亚稳态响应。我们用交流电和直流磁通量激发SQUID,发现在SQUID上测得的电压中形成了不同的稳定区。当这样的SQUID嵌入在传输线谐振器中时,在谐振器的反射图案中观察到类似的金刚石结构。我们已经计算了DC-SQUID的稳定性图在平面上的激励控制参数,解析和数值。此外,我们已经得到了SQUID运动方程的数值模拟,考虑到温度变化和非正弦电流相位关系的纳米桥。实验结果与理论结果吻合较好。
2010-07-29 cond-mat.supr-con quant-ph
Hysteretic characteristics of a double stripline in the critical state
本文分析了由两个任意间距的共面超导带组成的超导带线的临界状态。两种不同的情况下被认为是:一个带状线与运输电流和条暴露于一个垂直的磁场。在第二种情况下,所获得的解决方案对应于“fieldlike”(对于未封闭的带)和“currentlike”(对于长的矩形超导回路)状态在一个孤立的带,其中的运输电流和磁场施加恒定的比例。
2003-06-16 cond-mat.supr-con
Shunt-controlled resistive state of superconducting wires
King Fahd University of Petroleum and Minerals(法赫德国王石油与矿产大学);University of Antwerp(安特卫普大学)
本文研究了分流电阻对超导线电阻态的影响,揭示其在控制系统动态和不同电阻相中的作用,特别是在高温操作条件下的重要性。
2026-02-13 cond-mat.supr-con
Correlations between superconducting and resistive anisotropies
University of Stuttgart(斯图加特大学);University of Technology Sydney(悉尼科技大学)
研究揭示了超导与电阻各向异性之间的关联,通过分析不同对称性打破场景,探讨了旋转对称性打破的起源。
2025-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probability of the resistive state formation caused by absorption of a single-photon in current-carrying superconducting nano-strips
我们研究了纳米结构Nb和NbN超导薄膜在吸收单光子后的电阻态的超导辅助形成。在非晶窄NbN条的电阻状态形成的概率有一个明显的光谱截止。相应的阈值光子能量随偏置电流的增加而减小。在广义热点模型的框架下对实验数据的分析表明,近红外光子的量子产额比光子能量增加得更快。电阻态的弛豫依赖于光子能量,使得这种现象对于能量分辨单光子探测器的发展是可行的。
2004-10-25 cond-mat.supr-con
Controlling hysteresis in superconducting constrictions with a resistive shunt
我们证明了通过增加一个电阻分流控制超导收缩的热滞后。为了防止热弛豫振荡,分流电阻器被放置在收缩部附近,使得感应电流切换时间小于热平衡时间。我们调查的电流-电压特性相同的收缩与分流电阻。的无裂纹的温度范围的扩大解释的基础上,一个简单的模型。
2015-06-04 cond-mat.supr-con
Superconductor/ferromagnet heterostructures exhibit potential for significant reduction of hysteretic losses
首次对高温超导涂层导体的铁磁屏蔽效应进行了实验观测。实验结果进行了比较,呼吁有限元计算的基础上的H-制定的麦克斯韦方程组模型超导带铁磁屏蔽的模拟。铜稳定涂层导体的样品被电镀有镍屏蔽层,然后进行表征。研究了外加振荡横向磁场和输运电流。在这两种情况下,我们都观察到了减少交流损耗的有希望的收益,我们进一步研究了铁磁屏蔽的潜力。数值模型能够再现,也预测实验结果非常好,并将作为一个不可或缺的工具,以确定潜在的软铁磁材料,以显着减少滞后损失。
2013-05-06 cond-mat.supr-con
Measurement of Local Reactive and Resistive Photoresponse of a Superconducting Microwave Device
我们提出并证明了一个空间分区方法的高频光响应超导器件与微波阻抗的电感和电阻的变化。使用激光扫描显微镜,我们表明,电阻损耗主要是由在微带边缘的局部缺陷和晶粒间的高温超导材料中的薄弱环节。由于超临界电流密度和涡流的进入,这些缺陷启动非线性高频响应。
2005-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Estimation of hysteretic losses for MgB2 tapes under the operating conditions of a generator
作为西班牙公司Tecnalia Research and Innovation领导的欧洲项目SUPRAPOWER的一部分,对500千瓦同步混合发电机的MgB 2绕制超导线圈的滞后损耗进行了估计。特别感兴趣的是,在超导转子中的磁带中发现的损失所造成的磁通量纹波源自传统的定子在标称操作。为了计算损耗,应用2D有限元方法来求解麦克斯韦方程的H-公式,考虑超导材料及其周围Ni矩阵的非线性特性。为了能够对构成超导转子线圈的绕组的所有不同匝进行建模,研究了复杂性降低的单带截面的三个几何模型:1)第一个模型与从显微照片获得的实际截面非常接近,2)第二个模型是从计算的圆镍丝的弹塑性变形获得的,3)最后一种模型是基于简化的椭圆截面。最后的几何形状允许通过比较数值损失与从完善的解析表达式的结果来验证建模技术。此外,还研究了以下细丝转位情况:无、部分和完全转位。最后,选择正确的几何细节水平来预测转子中单个超导带材的预期行为,研究了以下操作制度:偏置直流电流,斜坡背景场下的斜坡电流,以及直流背景电流和磁场下的磁通量波纹。
2015-09-06 cond-mat.supr-con
Charging effects and anomalous resistive features of superconducting boron doped diamond films
重掺硼纳米金刚石薄膜在超导转变温度以下的异常电阻峰可能在开关器件中具有潜在的应用,但确切的起源仍在研究中。我们建立了一个温度依赖性的电阻相类似于已报道的约瑟夫森结阵列和其他颗粒超导体的Berezinskiii-Kosterlitz-无(BKT)转变的电荷决斗已被观察到。在临界磁场以下,非线性磁电阻具有温度依赖的峰值特征。在低于所确定的BKT临界点的温度下,电流电压扫描中明显的温度依赖性滞后与电荷缺陷的钉扎有关。结果表明,这些集体功能暗示电荷和反电荷类似物之间的电荷-BKT过渡。
2019-06-04 cond-mat.supr-con
Quantitative test of a quantum theory for the resistive transition in a superconducting single-walled carbon nanotube bundle
超导现象依赖于超导序参量相位的相干性。准一维超导体中的电阻转变是宽的,因为相位起伏很大。我们表明,超导单壁碳纳米管束的电阻转变是在定量协议与Langer-Ambegaokar-McCumber-Halperin(LAMH)理论。我们还证明了T^*_c = 0.89T_c0以下的电阻转变与exp [-(3βT^*_c/T)(1-T/T^*_c)^3/2]成简单的正比,其中势垒高度与LAMH理论预言的形式相同,T_c0是平均场超导转变温度。
2004-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Width of the Zero-Field Superconducting Resistive Transition in the Vicinity of the Localization Threshold
本文用两个特征温度分析了非晶In-O薄膜在绝缘体-超导体转变附近状态下的电阻超导零场转变:上一个特征温度为$T_{c0}$,在此建立了序参量的有限振幅;下一个特征温度为$T_c$,在此发生相序.从磁阻测量结果可以看出,两者之间的电阻$T_c<T<T_{c0}$不能归因于热离解涡旋对的耗散。因此,在$T_c$处发生的不是Kosterlitz-无核-Berezinskii转变。
2001-01-30 cond-mat.supr-con
Retrapping Current, Self-Heating, and Hysteretic Current-Voltage Curves in Ultra-Narrow Superconducting Aluminum Nanowires
研究了窄铝纳米线的电流-电压滞回特性。纳米线的截面小至50 nm^2。我们专注于重抽头电流在向下扫描的电流,在纳米线重新进入超导状态从正常状态。再俘获电流被发现是显着小于开关电流,在该开关电流的纳米线切换到正常状态从超导状态在电流向上扫描。对于不同长度的导线,我们分析了由于各种过程,包括电子和声子过程的散热。对于长度为1.5 μ m的短导线,电子热传导是有效的;对于长度为10 μ m的长导线,声子传导变得重要。我们证明,测量的再俘获电流作为温度的函数,可以定量占的自加热发生在正常部分的纳米线,以优于20%的准确度。对于声子过程,所提取的热传导参数支持低于3维的减少的相空间的概念,与声子热波长在低于~ 1.3K的温度下超过横向尺寸一致。然而,令人惊讶的是,最好的拟合是用对应于3维声子的函数形式实现的,尽管需要的参数远远超过文献中的已知值。
2011-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Peculiarities of the resistive transition in fractal superconducting structures
本文研究了正相分形团簇对渗流超导体电阻转变区电流-电压特性的影响。团簇代表柱状缺陷的聚集体,其引起系统中的相关微观无序。对于任意分形维数的团簇边界,得到了静态和动态电阻对输运电流的依赖性。结果表明,在所涉及的超导系统中实现了涡旋玻璃型的混合态。
2004-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The bifurcation phenomena in the resistive state of the narrow superconducting channels
本文在含时Ginzburg-Landau模型的基础上,研究了长度为L/ε =10.88的窄超导沟道的电阻态性质。我们已经证明,含时的金-朗道方程的分歧点导致的通道的电流-电压特性的一些奇异性。我们已经分析估计的平均电压和周期的振荡解决方案的相对较小的电流。我们还找到了系统具有混沌行为的电流范围。
2011-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase diagram of the resistive state of the narrow superconducting channel in the voltage-driven regime
在数值求解非定常Ginzburg-Landau方程的基础上,研究了不同长度超导沟道的序参量在外加电压作用下的演化(即所谓的电压驱动区).我们计算了不同长度沟道的电流-电压特性,并找出了它们的特征无序振荡的起源。对于在一定电压区间内的很长的沟道,我们揭示了序参量的混沌动力学。收集的数据使我们能够绘制出电压驱动制度下超导通道电阻状态的最完整和详细的相图。
2013-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conversion of phase-slip lines into elementary resistive domains in a current-carrying superconducting thin film
在超导锡膜中首次实验观察到了相变线第一阶微分电阻在Tc附近与热库温度的非单调关系。这种行为被解释为相滑移线转换成一个基本的电阻域的结果偏离等温条件。
2004-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Reversibility of Superconducting Nb Weak Links Driven by the Proximity Effect in a Quantum Interference Device
我们证明了邻近效应在超导收缩热滞中的作用。从连续的热不稳定性的微米级超导量子干涉器件的传输特性与良好控制的几何形状的分析,我们得到一个完整的图片不同的热制度。这些参数决定连接是否滞后。在超导体临界温度以下,临界电流从经典的弱连接行为转变为由邻近效应驱动的行为。相关联的小幅度的临界电流使其相对于由相位滑移产生的热是鲁棒的,从而导致非滞后行为。
2015-06-04 cond-mat.supr-con
Some aspects of resistive-to-normal state transition by direct and microwave currents in superconducting thin films with phase slip lines
本文基于低温激光扫描显微镜(LTLSM)对薄膜锡条的成像与电流-电压特性分析,揭示了直流和微波电流通过相位滑移线的形成与重排破坏超导并转变为正常域的过程,并探讨了其在超导高频特性研究中的应用前景。
2024-01-10 cond-mat.supr-con
Thermo-magnetic hysteretic properties resembling superconductivity in the normal state of La1.85Sr0.15CuO4
我们进行了详细的磁性和热滞后实验在正常状态下的La 1.85Sr 0.15CuO 4单晶的磁化。在样品的热历史的不同阶段,使用在磁场和零磁场测量的组合,我们确定了与存在的磁签名,类似于那些低于超导转变温度(Tc=36 K),但生存高达250 K的微妙的影响。
2005-04-04 cond-mat.supr-con
Negative magnetoresistance of ultra-narrow superconducting nanowires in the resistive state
本文提出了一个定性解释准一维超导沟道中电阻态负磁阻现象的唯象模型。该模型是基于这样的假设,即序参量(相位滑移)的波动是负责有限的有效电阻的窄超导导线充分接近的临界温度。每个波动都伴随着一个准正常区域的顺序的非平衡准粒子弛豫长度的“钉扎”的相滑移的核心的瞬间形成。实验测得的有效时均电压是两项之和。第一个是通过约瑟夫森关系与涨落率相联系的常规贡献。第二项是该准正常区域的欧姆贡献。根据导线的材料特性,可能存在第一项不受太大影响的磁场范围,而第二项被有效抑制,从而有助于实验观察到的负磁阻。
2007-08-22 cond-mat.supr-con
Resistive state of superconducting structures with fractal clusters of a normal phase
本文考虑了形态因素对双极超导结构中磁通量动力学和临界电流的影响。超导体中含有正常相的分形团簇,它们充当钉扎中心。这些集群的属性进行了分析,在一般情况下的伽玛分布的面积。研究了正相团簇的统计特性,导出了临界电流分布,得到了主要统计参数与分形维数的依赖关系,并考虑了正相团簇的分形对正相涡旋脱离钉扎中心后磁通量运动所产生的电场的影响。得到了任意分形维数的分形超导结构在电阻态下的伏安特性。结果表明,正相团簇边界的分形性增强了磁通量俘获,从而提高了超导体的载流能力。
2002-03-11 cond-mat.supr-con
Are pinholes the cause of excess current in superconducting tunnel junctions? A study of Andreev current in highly resistive junctions
在高阻超导隧道结中,通常会观察到过量的亚带隙电流,这通常归因于隧道势垒中的微观“针孔”。研究了超导体-绝缘体-超导体(SIS)和超导体-绝缘体-正常金属(SIN)结中的亚带电流。在Al/AlOx/Al结中,我们观察到从SIS到SIN制度的过渡后电流降低了2个数量级,然后与理论相匹配。在Al/AlOx/Cu结中,我们还观察到具有均匀势垒的结中的相干扩散Andreev输运的一般特征。我们使用准经典Keldysh-Green函数理论来量化单粒子和双粒子隧穿,并在透明度上找到了超过2个数量级的良好一致性。我们认为,我们的观察排除了针孔的起源过剩电流。
2011-02-22 cond-mat.supr-con
Dynamics of resistive state in thin superconducting channels
本文从理论上研究了电阻分流的超导窄沟道中电阻态的动力学特性与沟道长度$L$、外加电流$j$和表征电场在非平衡超导体中穿透深度的参数$u$的关系。我们发现,改变$u$显着影响的超导通道的电流-电压特性的行为和动态的序参数。以前,已经证明,当$u$小于临界值$u_{c1}$时,相位滑移中心同时出现在通道的不同点处,该临界值不依赖于$L$。因此,对于$u>u_{c1}$,这些中心在同一位置连续出现。在我们的工作中,我们证明了有另一个临界值的$u$。实际上,如果$u$不超过取决于$L$的特定值$u_{c2}$,则电流-电压特性表现出阶跃状行为。然而,对于$u>u_{c2}$,它变得滞后。在这种情况下,随着$j$的增加,对应于序参量沿沟道的时间无关分布的稳态在开关电流值$j_{sw}$处失去其稳定性,并且在沟道中出现序参量和电场的时间周期振荡。随着$j$向下扫描,周期性动态在某个重新捕获电流值$j_r<j_{sw}$处停止。通过电阻对通道进行分流会增加$j_r$的值,而$j_{sw}$保持不变。因此,对于一些足够高的分流器电导率,$j_r$和$j_{sw}$最终重合,滞后环消失。我们揭示了动力学制度参与的滞后,并讨论它们之间的分岔过渡。
2013-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interplay between magnetism and superconductivity and appearance of a second superconducting transition in alpha-FeSe at high pressure
我们通过在高压下熔化铁和硒的粉末混合物来合成四α-FeSe。随后在常压下退火,六方相β- FeSe被去除,在Tc ~ 7 K处形成了一个相当尖锐的超导态转变,并在Tm = 120 K附近出现了磁转变。电阻率和交流磁化率测量退火样品在静水压力高达4.5 GPa。在交流磁化率中可见的磁性转变在压力下向下移动,并且在磁化率异常附近发展出自旋密度波(SDW)反铁磁转变的典型电阻异常。由磁化率的抗磁响应的外观确定的Tc,在压力下以dTc/dP = 3.5 K/GPa的速率线性增加。在1.5 GPa以下,电阻超导转变是急剧的,转变宽度不随压力变化,由drho/dT峰值确定的Tc以约3.5 K/GPa的速率增加。在更高的压力下,电阻转变的巨大加宽发展。这种效应不能用样品中可能的压力梯度来解释,并且是α-FeSe固有的。依赖性drho(T)/dT示出了高于3GPa的第二峰值的特征,其指示在高压下在α-FeSe中出现另一超导状态。我们认为,这第二个超导相共存SDW反铁磁性的部分体积分数,并起源于配对的载流子从费米表面的其他片。
2009-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hysteresis in superconducting short weak links and $μ$-SQUIDs
微米级超导量子干涉器件($μ$ -SQUID)中的热滞效应是提高其磁学性能的一个障碍,其中弱连接是约瑟夫森结。根据Skocpol等[J. Appl. Phys. { \bf 45},4054(1974)]的“热点”模型,并通过采用线性近似,结合超导体热导率的温度依赖性,我们发现在短的超导Nb基弱连接和$μ$ -SQUID中,再俘获电流的温度依赖性与观察到的更好的一致。此外,利用临界电流的温度依赖性,我们发现,超过一定的温度滞后消失。我们分析的电流-电压特性和薄弱环节的温度变化的滞后和非滞后制度。我们还讨论了弱连接几何形状的影响,以扩大无杂原子操作的温度范围。
2010-09-15 cond-mat.supr-con
Hysteretic ac loss in a coated superconductor subjected to oscillating magnetic field: ferromagnetic effect and frequency dependence
在振荡磁场存在下,通过有限元技术对具有更真实结构的涂层超导体的磁滞交流损耗进行了数值模拟。采用准静态矢量势近似方法,结合超导层和铁磁衬底的非线性描述,分别用幂律模型和Langevin方程对涂层超导体进行电磁建模。根据所施加的磁场的强度,铁磁基板上的磁滞交流损耗的不同效果,显示和其根本原因被确定。滞后交流损耗对所施加的频率的依赖关系被发现是与所施加的磁场的临界振幅,和涡流损耗消散在金属涂层变得突出,因为频率增加,只是在高施加磁场。
2014-02-25 cond-mat.supr-con
Resistive superconducting transition and effects of atmospheric exposure in the intercalation superconductor Ax(C2H8N2)yFe2-zSe2 (A = Li, Na)
我们用烧结的样品成功地观察到了新发现的Tc = 45 K的插层超导体Ax(C_2 H_8 N_2)_yFe_2-zSe_2(A = Li,Na)的零电阻率。正常状态下的电阻率\r{ho}是金属性的,并且在$ρ$测量中定义的Tconset高达~ 57 K。我们还研究了Lix(C_2H_8N_2)_yFe_(2-zSe)_2的大气暴露效应。已经发现,晶体结构和超导性至少可以保持长达几天,表明这种材料对大气暴露具有相对的抵抗力。
2015-10-29 cond-mat.supr-con
Textured Superconducting State in the Heavy Fermion CeRhIn5
当底层晶体结构的对称性降低时,通常会出现各向异性的空间纹理电子态。然而,最近已经提出的可能性,新的电子量子态的实空间纹理可能会出现在强关联系统,即使没有改变潜在的晶体结构。在这里,我们报告的证据,这种纹理的超导量子流体,是由压力引起的重费米子化合物CeRhIn 5。当长程反铁磁有序与非常规超导共存时,在向超导态的转变中,磁性决定的和磁性决定的温度之间存在显著的温度差,但这种差异在没有磁性的情况下消失。在共存相中超导转变附近的各向异性输运行为发出信号,表明出现了优先沿{100}面成核的织构超导面,并且出现时晶体对称性没有变化。我们发现,CeRhIn 5是不是唯一的电阻和散装超导转变温度之间的差异,表明纹理超导性可能是共存的订单的一般后果。
2011-08-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Planes, Chains, and Orbits: Quantum Oscillations and High Magnetic Field Heat Capacity in Underdoped YBCO
高温铜氧化物超导体中磁场感生电阻态的基本物理仍然是一个谜。一种解释是,施加磁场破坏了d波超导能隙,从而暴露出行为类似于常规(即费米液体)金属的费米表面(1)。另一种观点认为,外加的磁场破坏了长距离超导相位相干性,但超导能隙振幅仍然存在(2,3)。通过对超净YBa_2Cu_3O_(6.56)的比热测量,得到了从超导态到磁致电阻态的准粒子态密度的度量。我们发现,在很高的磁场下,比热表现出传统的温度依赖性和费米液体预期的量子振荡。另一方面,准粒子态密度的磁场依赖性遵循\sqrt{H}行为,该行为一直持续到零电阻转变,证明在整个磁场测量范围内完全发展的d波超导能隙。这两种现象的共存对铜氧化物的强磁场电阻态理论提出了严格的热力学约束。
2010-08-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase diagram of a current-carrying superconducting film in absence of the magnetic field
在对输运电流引起的超导薄膜电阻转变的实验研究的基础上,给出了超导薄膜电流态的相图。我们发现,当电流超过Ginzburg-Landau临界电流Ic时,一个相当窄的薄膜从不进入涡旋态,而是经历从纯超导态到具有相位滑移中心的电阻态的直接跃迁。中等宽度薄膜的Meissner电流态在I > 0.8Ic处转变为涡旋电阻态,该涡旋电阻态存在于电流区间0.8Ic < I < Im内,其上临界电流Im值与理论值符合得很好。宽膜的涡旋态是在电流区域I^{AL} < I < Im内实现的,其中I^{AL}是Aslamazov和Lempitskiy提出的涡旋态的转变点。当I>Im时,宽膜进入无涡旋电阻状态,具有相滑移线。
2010-12-08 cond-mat.supr-con
Resistive state of quasi-one-dimensional superconductors: fluctuations vs. sample inhomogeneity
分析了实验观察到的超导细线R(T)转变的形状。准一维超导沟道中跃迁的展宽通常与热涨落或量子涨落提供的相位滑移机制有关。它示出,考虑不可避免的几何不均匀性和有限的尺寸的实际样品在实验中研究的结果的解释是最重要的。分析是基于实验事实,即对于许多超导材料,临界温度是低维系统的特征尺寸的函数:薄膜厚度或导线截面
2007-06-19 cond-mat.supr-con
Flux-driven Josephson parametric amplifiers: Hysteretic flux response and nondegenerate gain measurements
约瑟夫森参量放大器(JPA)已成为量子科学和超导电路技术中的关键器件。特别是,它们可以用作量子限制放大器或作为压缩微波场的源。在这里,我们报告的详细测量的五个磁通驱动的JPA,其中三个表现出滞后依赖的谐振频率与所施加的磁通量。我们模型的直流超导量子干涉器件(dc-SQUID),它提供了JPA的非线性,为有限的屏蔽参数$β_\mathrm{L}\,{>}\,0$的二维潜在景观的基础上,通过数值模拟的测量特性,并表现出良好的数值结果和实验数据之间的协议。此外,我们还研究了不同JPA的非简并响应,并用我们的理论准确地描述了实验结果。
2016-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Slow electron-phonon relaxation controls the dynamics of the superconducting resistive transition
本文通过TiN薄膜电压涨落测量发现,超导电阻转变中的电阻涨落关联时间由慢电子-声子弛豫及扩散弛豫共同决定,而非传统Ginzburg-Landau时间尺度,结果与自发温度涨落模型定量一致。
2024-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tuning vortex fluctuations and the resistive transition in superconducting films with a thin overlayer
结果表明,超导薄膜的电阻转变温度$T_r$可以通过薄的超导或正常覆盖层来提高。例如,将高导电性薄覆盖层沉积到脏超导膜上可引起“反邻近效应”,其表现为$T_r(d_2)$随覆盖层厚度$d_2$的初始增加,随后在较大的$d_2$下$T_r(d_2)$减小。这种非单调的厚度依赖性的$T_r(d_2)$的结果从一个净超流密度的增加减轻相位波动和抑制的临界温度$T_c$由于传统的邻近效应的相互作用。$T_r(d_2)$的这种行为是通过求解Usadel方程来计算Berezinskiii-Kosterletz-无相变的温度以及由于脏双层中的单涡旋的热激活跳跃而引起的电阻性转变的温度而获得的。该理论结合了相关的材料参数,如层的厚度和电导率,它们之间的界面接触电阻和亚能隙准粒子状态,影响相位波动和邻近效应抑制$T_c$。通过调节覆盖层参数可以优化相变温度$T_r$,从而显著减弱涡旋起伏,几乎恢复到平均场临界温度。计算的$T_r(d_2)$的行为可以解释$T_r(d_2)$在(Ag,Au,Mg,Zn)涂覆的Bi膜、Ag涂覆的Ga和Pb膜或AlN缓冲层上的NbN和NbTiN膜上观察到的非单调依赖性。这些结果表明,双层可以作为模型系统的超导体中的波动的优化系统的调查。
2018-07-13 cond-mat.supr-con
Imaging of Microscopic Sources of Resistive and Reactive Nonlinearities in Superconducting Microwave Devices
利用低温激光扫描显微镜(LSM)技术研究了YBa_2Cu_3O_7/LaAlO_3薄膜谐振器的微波特性。通过使用一个修改后的新开发的空间分辨复阻抗分区的过程中,非均匀电流流动的非线性(NL)微波响应的形成在这样的平面器件的影响进行了分析的独立影响从电阻和电感组件。这里开发的修改程序比我们以前的方法快得多。的LSM能力,以探测的空间变化的双音,三阶互调电流微米长度尺度上被用来找到的二维分布的本地源的微波NL。结果表明,微波NL的主要来源是强本地化的电阻域。
2006-09-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Observation of a superconducting glass state in granular superconducting diamond
报道了纳米晶掺硼金刚石薄膜的超导电性与磁场的关系。在相图中的玻璃状态的证据,证明了电阻和磁弛豫测量。通过对零维涨落电导率理论的详细拟合,由电阻数据确定了H-T平面内相边界的位置。这允许以比标准的自组织开始/中点/偏移标准更高的精度来确定电阻行为和非电阻行为之间的边界。
2018-03-05 cond-mat.supr-con
Relaxation of the resistive superconducting state in boron-doped diamond films
本文报道了利用调幅太赫兹辐射吸收(AMAR)技术研究掺硼金刚石单晶电阻超导态恢复的弛豫时间。在绝缘金刚石衬底上生长的薄膜具有约2.5 × 10 ^{21} cm^{-3}的低载流子密度和约2 K的临界温度。通过改变调制频率,我们发现了一个高频滚降,它与电子和声子系统之间的能量弛豫特征时间或非平衡超导的弛豫时间有关。我们的主要结果是,在1.7 ~ 2.2 K的温度范围内,电子-声子散射时间随T^{-2}而变化。此外,我们还发现,在接近临界温度T_c时,T_c两侧的弛豫时间都增加。
2016-02-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting Properties under Magnetic Field in Na$_{0.35}$CoO$_{2}{\cdot}1.3$H$_{2}$O Single Crystal
本文报道了层状钴氧化物Na $_{0.35}$ CoO $_{2}{\cdot}1.3$ H $_{2}$ O单晶的面内电阻率和磁化率。从室温到超导转变温度$T_{c}$为4.5K,电阻率的温度依赖性显示出金属行为。在$T_{c}$以下的电阻转变、零电阻率和几乎完美的超导体积分数表明了单晶的良好质量和体超导电性。从平行于c轴和$ab$平面的磁场中的电阻跃迁得到了上临界场$H_{c2}$和相干长度$ξ$。$ξ$的各向异性,$ξ_{ab} / ξ_{c} =$ 12 nm/1.3 nm $\simeq$ 9.2,表明该材料被认为是各向异性的三维超导体。在平行于$ab$平面的磁场中,$H_{c2}$似乎被抑制到泡利顺磁极限值.这可能表明钴氧化物中存在自旋单重态超导电性。
2004-02-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Current-voltage characteristics in Ag/Au nanostructures at resistive transitions
在基于Ag/Au纳米结构的膜的薄膜中向不可测量的小电阻的转变已经产生了显著的兴趣,因为这种转变甚至可以在环境温度和压力下发生。虽然这些薄膜的零偏电阻和磁转变最近已被报道,非平衡电流-电压($I-V$)的过渡的传输特性仍然是未知的。在这里,我们报告的$I-V$特性在零磁场的原型Ag/Au纳米团簇膜接近其电阻率转变的临界温度$T_{C}$为$\approx160$ K。的$I-V$特性变得强烈滞后接近转变,并表现出依赖于温度的临界电流规模,超过该电阻迅速增加。有趣的是,当驱动电流超过临界电流时,非平衡输运机制由一系列几乎等间距的电阻阶跃组成。我们已经讨论了这些观察的相似性与电阻转变在超薄超导导线通过相位滑移中心。
2019-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Differences in the effects of turns and constrictions on the resistive response in current-biased superconducting wire after single photon absorption
我们研究了转弯和收缩如何影响超导导线在瞬间和局部空间加热后的电阻响应,该模型模拟了导线对单光子的吸收。我们发现,存在的收缩有利于检测各种能量的光子,但存在的转向只增加检测相对“低”能量光子的能力。主要原因是,在收缩的情况下,电流密度在收缩的整个长度和宽度上增加,而在匝的情况下,电流密度仅在匝的内角附近增加。这导致在转弯附近的不均匀焦耳加热,并且当“高”能量光子已经可以在导线的直部分中创建正常畴时,在相对小的电流下破坏正常畴出现的条件。我们还发现,电压脉冲的幅度依赖于光子被吸收的地方。当光子在转弯处被吸收时,它是最小的,当光子在收缩处被吸收时,它是最大的。这种效果来自于收缩阻力的差异,正常状态下的转弯与电线其余部分的阻力不同。
2013-05-14 cond-mat.supr-con
Substrate mediated nitridation of niobium into superconducting Nb2N thin films for phase slip study
在这里,我们报告了一种新的氮化技术,将铌转化为六方晶系Nb 2N,似乎是超导低于1 K。在高真空条件下,对生长在Si_3 N_4/Si(100)衬底上的Nb薄膜进行高温退火,实现了Nb薄膜的氮化。的结构表征指导形成的大多数Nb 2N相,而形态显示颗粒性质的薄膜。随温度变化的电阻测量揭示了一个宽的金属到超导体的过渡具有两个不同的过渡区。接近正常状态的区域随膜厚强烈变化,而在超导状态附近的第二区域几乎保持不变,但表现出电阻拖尾。电流-电压特性也显示出宽的过渡嵌入中间电阻状态起源的相位滑移线。电流的过渡宽度和电阻阶跃的数目取决于膜厚,它们都随厚度的减小而增大。过渡区宽度的加宽是由邻近耦合超导纳米颗粒逐渐建立超导性所解释的,而有限尺寸效应和量子涨落可能导致电阻拖尾。最后,通过与Nb对照样品的比较,我们强调Nb 2N提供了非常规的超导性,在基于相位滑移的器件应用领域具有前景。
2019-06-20 cond-mat.supr-con
Hysteretic jumps in the response of layered superconductors to electromagnetic fields
我们考虑一个层状超导体在外加中等强度电磁场作用下的情况。我们预测滞后跳跃的超导体的表面电抗的入射电磁波的振幅的依赖。这种非常不寻常的非线性现象,可以观察到在薄超导板在不是很强的交流振幅,如果照射场的频率接近约瑟夫森等离子体频率。利用耦合的sine-Gordon方程组,我们导出了反射波相移的表达式,并得到了出现磁滞现象的条件。
2008-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Resistive transition in frustrated Josephson-junction arrays on a honeycomb lattice
我们用蒙特卡罗动力学方法研究了蜂窝晶格上超导约瑟夫森结阵列在磁场中的电阻行为,磁场对应于每个格元的$f$通量量子。而对于$f=1/3$的零电阻的开始被发现在非零温度,对于$f=1/2$的结果是一致的过渡的情况下,临界温度消失,线性电阻率显示热激活行为。通过对非线性电阻率的动态标度分析,确定了$f=1/2$零温转变的热临界指数。的电阻行为同意最近的结果,从相关长度的计算和实验观察超薄超导薄膜与纳米孔的三角形图案的相位相干过渡。
2013-03-25 cond-mat.supr-con
Resistive state of SFS Josephson junctions in the presence of moving domain walls
我们描述的电阻状态的系统结合两种类型的排序-超导和铁磁之一。它示出,在磁化动态的存在下,这样的系统成为固有的耗散,并且在原则上不能维持任何量的超导电流,因为由磁化动态产生的电压。我们计算了具有未钉扎畴壁的超导体/铁磁体/超导体约瑟夫森结的电流-电压特性,并发现了与畴壁运动相关的低电流电阻。我们建议的有限斜率的夏皮罗步骤的制度与驱动的交流外部电流流过结的畴壁振荡的特征。
2019-11-18 cond-mat.supr-con
Effect of γ-irradiation on superconducting transition temperature and resistive transition in polycrystalline YBa_{2}Cu_{3}O_(7-δ)
用60 Co γ射线源对YBa_2Cu_3O_(7-δ)(δ \approx 0.1)多晶样品进行了辐照。观察到T_{c}随着照射剂量Φ(高达220 MR)的增加而出现非单调行为:在低剂量(Φ< 50 MR)下,T_{c}从初始值(\approx 93 K)降低约2 K,然后上升,形成最小值。在较高剂量(Φ> 120 MR)下,T_{c}再次下降。在75 MR以下,电阻转变的温度宽度随剂量的增加而急剧增加,而在较高剂量时有所下降。考虑到所研究样品的颗粒结构和γ射线对晶粒间Josephson耦合的影响,对观察到的结果进行了讨论。
2000-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Current Induced Resistive State in Fe(Se,Te) Superconducting Nanobridges
我们研究了以纳米带(宽度为$w\simλ$,$λ$为伦敦穿透长度)形式沉积在CaFPDMATHABMM衬底上的Fe(Se,Te)薄膜的电流-电压特性。考虑到这些材料在微电子学和微电子学中的可能应用,我们重点研究了偏置电流产生的小磁场中的输运性质。从在不同温度下的特性,我们得到的钉扎电位$U$和钉扎电位范围$δ$的估计。由于样品线非常窄,经典的蠕变流模型提供了一个足够准确的解释数据时,只有考虑到相反的符号的磁通量线之间的相互作用的吸引力。所观察到的电压和纳米带的临界电流的感应损害与平衡时的几十条磁场线和强烈不均匀的电流密度分布的存在是相容的。特别是,我们认为,定义桥的几何形状的尖角代表容易磁通量线注入点。所得结果可用于Fe(Se,Te)纳米超导带材的蠕变流动分析。
2017-03-17 cond-mat.supr-con
Unusual quantum magnetic-resistive oscillations in a superconducting structure of two circular asymmetric loops in series
在超导临界温度T_{c}以下的温度下,我们测量了两个串联的非对称环形铝薄膜结构中整流后的时间平均直流电压V_{rec}(B)和直流电压V_{dc}(B)随法向磁场B变化的量子振荡。分别在仅用交流电流(没有直流分量)和仅用直流电流(没有交流分量)偏置的结构中观察到V_{rec}(B)和V_{dc}(B)电压。测量的目的是发现相互作用(非线性耦合)是否存在于两个环的量子磁阻状态之间,彼此之间的距离很大。环中心之间的距离比金斯堡-朗道相干长度长一个数量级。在这样的距离上,人们不会期望检测到环的量子态之间的任何相互作用。但我们确实发现了这样的互动。此外,我们发现V_{dc}(B)函数(类似于V_{rec}(B)函数)可以用来描述环的量子态。
2013-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unusual magnetic field-induced phase transition in the mixed state of superconducting NbSe2
在低于T_c的几个温度下,测量了单晶六方NbSe_2基面热导率κ与沿c轴和垂直于c轴的磁场H的关系.当磁场位于基面并平行于热通量时,我们观察到,在低于H_c2的磁场中,κ(H)具有一级相变的所有一般特征。如果H仍在基面上,但方向垂直于热流方向,则这种转变在κ(H)曲线上不明显。这种转变的起源还不清楚。
2003-07-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intergrain connectivity and resistive broadening in vortex state: a comparison between MgB2, NbSe2 and Bi2Sr2Ca2Cu3O10 superconductors
利用磁阻和射频穿透深度技术研究了晶粒的连通性和超导转变的展宽。我们在三种不同超导体系的洁净多晶样品(MgB_2、NbSe_2和Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3 O_(10))中研究和比较了这些问题。从射频响应,体钉扎力常数进行评估。通过高场输运测量,确定了具有不同涨落和连通度的三个体系的H-T相图。
2006-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Stability of thermally bistable states and their switching in superconducting weak link
超导弱连接(WL)作为一种约瑟夫森结(JJ),是超导科学和量子线路中广泛使用的元件之一。一个滞后的JJ与强大的超导和电阻状态之间的切换是一个很好的候选单光子探测。然而,在结中无处不在的波动强烈影响的状态的稳定性,从而从一个过渡到另一个。在这里,我们提出了一个实验研究的临界和再俘获电流的JJ基于铌WL在其滞后制度的开关统计。由分布估计了两个亚稳态,即零电压超导态和有限电压电阻态的平均寿命。此外,接近滞后交叉温度,观察到的电报噪声在时域中由于状态之间的随机切换直接提供了它们的寿命。我们提出了一个热模型,介绍了一个双阱(双稳态)功能与一个有趣的数量相对于设备的温度状态。温度波动对状态稳定性的影响。我们讨论了我们的结果,进一步提高超导WL或纳米线单光子探测器的效率。
2022-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
High pressure investigation of superconducting signatures in CeCu$_{2}$Si$_{2}$ : ac- magnetic susceptibility and heat capacity, resistivity and thermopower
利用一种新的多探针装置,我们在一个独特的样品上测量了超导体重费米子CeCu $_{2}$ Si $_{2}$在5.1GPa压力下的交流磁化率、电阻率、交流比热和热电势。在超导转变温度$T_c$下,迈斯纳信号对应于样品体积的预期信号,并且与比热跃变和电阻转变完成温度一致。与以前的观测结果不同,这里的磁化率测量没有发现任何异常的电阻转变开始附近。
2015-03-19 cond-mat.supr-con
Dissipation-enhanced non-reciprocal superconductivity: application to multi-valley superconductors
本文提出一种基于广义含时Ginzburg-Landau理论的超导二极管效应非平衡机制,揭示电阻电流与对称性破缺序的耦合可引发临界电流不对称,并指出其对多谷超导体(如扭曲多层石墨烯)的重要意义。
2025-01-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con