Cascade dynamics of thermomagnetic avalanches in superconducting films with holes
研究了含非导电空穴（反点）超导薄膜中热磁雪崩的亚微秒动力学。当这样的雪崩到达一个洞时，它很快被磁通量填满，并且它的边缘经常变得不稳定，第二次雪崩成核。在这项工作中，这种级联雪崩行为的时间和空间分辨的行为，确定使用数值模拟。结果提出了不同形状的孔的膜。研究发现，尖角洞是最容易产生二次雪崩的洞，而且尖角洞容易在尖角处成核。用相同的孔图案化的Nb膜的磁光成像强烈支持的数值结果。
2016-03-30 cond-mat.supr-con
Dendritic flux avalanches in superconducting films of different thickness
在低温下，超导薄膜中的临界态对于热磁枝晶雪崩是不稳定的。通过对盘状超导体的数值模拟，我们考虑了雪崩的动力学和形态如何依赖于盘的厚度。我们发现，随着磁盘变得更厚，在磁矩的跳跃所造成的雪崩变得更大，阈值磁场的出现第一雪崩增加。与此同时，树枝更直，树枝数量减少。与理论的比较表明，强的空间无序在一定程度上取消了保持在恒定温度下的衬底的稳定作用。
2013-09-25 cond-mat.supr-con
Dendritic flux avalanches in rectangular superconducting films -- numerical simulations
树枝状磁通雪崩是II型超导薄膜涡旋物质在低温下经常遇到的不稳定性。以前，线性稳定性分析表明，这样的雪崩应该是成核的磁通渗透是最深的。为了验证这一预测，我们在超导矩形上进行了数值模拟。我们发现，在低衬底温度下，第一次雪崩正好出现在中间的长边，与预测一致。在更高的衬底温度下，从理论上没有明确的预测，我们发现，第一个雪崩的位置是由随机分布的无序波动决定的。
2012-09-13 cond-mat.supr-con
The Dendritic magnetic avalanches in carbon-free MgB$_2$ thin films with and without a deposited Au layer
从磁光学图像（MOI），枝晶磁雪崩是已知的占主导地位的薄膜的新发现的MgB $_2$。为了澄清这一现象的起源，我们详细研究了无碳的MgB $_2$薄膜的MOI和没有沉积的金层。MOI表示，碳污染不是雪崩的主要来源。MOI清楚地表明，在MgB $_2$薄膜的顶部上沉积金属金沉积物改善了其热稳定性并抑制了树枝状通量雪崩的突然出现。这与先前观察到的磁化中的磁通噪声一致。
2005-04-07 cond-mat.supr-con
Anomalous flux avalanche morphology in a a-MoGe superconducting film with a square antidot lattice - experiment and simulation
我们已经采用磁光成像可视化磁通雪崩的发生在超导薄膜的a-MoGe。样品用排列在正方形格子中的正方形反点装饰。我们观察到雪崩的异常习惯，形成树的树干是垂直于主轴线的正方形晶格，而分支形成的角度为45度。雪崩的总体特征，特别是45度方向的分支，通过数值模拟得到证实。
2011-09-12 cond-mat.supr-con
Dynamics and morphology of dendritic flux avalanches in superconducting films
我们开发了一个快速的数值计算程序，用于分析在横向磁场中的II型超导薄膜的非线性和非局域电动力学，考虑到现实的边界条件。使用这个程序，我们探讨这种薄膜的稳定性相对于树枝状磁通雪崩。计算的磁通模式是非常相似的实验MgB 2和其他超导体的磁光图像，雪崩的大小和形态随温度的变化显着。我们还发现了一个阈值磁场，这与实验和线性稳定性分析相一致。模拟预测雪崩过程中的温度上升，其中对于亚微秒时间T ~ 1.5 Tc，以及具有大的热波动的前体阶段。
2013-05-06 cond-mat.supr-con
Metal frame as local protection of superconducting films from thermomagnetic avalanches
超导薄膜中的热磁雪崩传播极快，同时形成不可预测的图案，对基于这种材料的器件的性能构成严重威胁。它示出在这里，一个正常的金属框架周围的一个选定的区域内的膜面积可以提供有效的保护，从雪崩在其传播阶段。通过对NbN薄膜在Cu和Al框架上的磁光成像实验以及数值模拟，证实了NbN薄膜的保护行为。实验上，它被发现，而传统的磁通蠕动是不受影响的框架，树枝状雪崩的部分或全部屏蔽他们。屏蔽的水平取决于金属和超导体在电阻状态下的薄层电导的比率，并且对于比1大得多的比率，屏蔽是非常有效的。
2016-01-09 cond-mat.supr-con
Different single photon response of wide and narrow superconducting MoSi strips
实验研究了在不同垂直磁场下，由$2\,μ$ m宽和115 nm宽的弯折带状MoSi薄膜制成的超导单光子探测器的光子计数率与直流偏置电流的关系。对于宽带，观察到交叉电流$I_\textrm{cross}$，低于该交叉电流，光子计数率随着磁场的增加而增加，高于该交叉电流，光子计数率降低。这种行为与没有观察到交叉电流的窄MoSi曲折形成对比，从而表明宽条和窄条中的不同光子检测机制。也就是说，我们认为，在宽带的吸收光子破坏超导性局部通过涡旋-反涡旋机制出现的电阻，而在狭窄的曲折超导性被破坏的整个带状线，形成一个热区。相应地，与涡旋和热区相关联的不同光子探测机制规定了光子计数率对磁场的依赖性的质的差异。
2019-10-06 cond-mat.supr-con
Active control of thermomagnetic avalanches in superconducting Nb films with tunable anisotropy
超导体中的超快磁通动力学的主动触发和操纵在Nb膜中被证明。控制量的磁通量注入从一个点沿一个正方形的样品，在2.5 K响应的热磁雪崩的成核的边缘。磁光成像被用来表明，当这样的薄膜在面内磁场的存在下冷却时，它们变得各向异性，并且雪崩的形态随着场的方向和大小而系统地改变。图像显示，雪崩的树枝晶一致地弯曲向垂直于面内场的方向。的效果增加的领域的幅度，并在1.5 kOe的触发雪崩成为淬灭在成核阶段。实验结果解释的理论模型的基础上，在超导薄膜中的热磁雪崩成核，并通过假设冻结的磁通量产生在膜的热导的面内各向异性。结果表明，向薄膜超导体施加面内磁场可以成为控制其超快通量动力学的通用外部工具。
2017-12-01 cond-mat.supr-con
Dendritic flux avalanches in superconducting Nb3Sn films
利用磁光成像技术对超导薄膜Nb_3Sn（临界温度17.8K，临界电流密度6 MA/cm ^2）中磁通量的穿透进行了可视化。低于8 K的雪崩状磁通渗透的形式大和分支的树枝状结构中观察到的响应增加垂直外加磁场。当生长的树枝状分支遇到薄膜中的线性缺陷时，观察到几种情况：分支可以沿着缺陷转向并传播，继续传播通过它，或者沿着充满焊剂的缺陷“隧道”并从其另一端继续生长。雪崩表现在磁化曲线中发现的许多小而随机的跳跃中。
2003-02-24 cond-mat.supr-con
Dramatic role of critical current anisotropy on flux avalanches in MgB2 films
利用磁光成像技术研究了相邻蓝宝石衬底上生长的MgB 2薄膜中磁通量的各向异性穿透。10 K以上的常规穿透更容易沿着衬底表面台阶进行，临界电流的各向异性为6%。在较低的温度下，穿透发生通过突然的树枝状雪崩，优先传播{ \em垂直}的表面步骤。这种反向各向异性的渗透模式变得戏剧性非常接近10 K，其中所有的磁通量雪崩在最强的钉扎方向传播。所观察到的行为是充分解释使用热磁模型的树枝状不稳定性。
2006-07-03 cond-mat.supr-con
Avalanche-driven fractal flux distributions in NbN superconducting films
利用磁光成像技术研究了垂直磁场中NbN超导薄膜的磁通分布。低于5.5 K的磁通量穿透的形式突然雪崩导致的树枝状结构。磁化曲线在这一制度表现出非常嘈杂的行为。稳定性在阈值温度T* 和施加的场H* 以上都恢复，其中，场增加时的H* 比下降时的H * 小。枝晶的尺寸和形貌与温度有很强的相关性，对第一次进入原始薄膜的枝晶进行分形分析表明，在较高的温度下形成的枝晶具有较大的分形维数。
2004-11-18 cond-mat.supr-con
Thin amorphous molybdenum silicide superconducting shells around individual nanowires deposited via magnetron co-sputtering
Institute of Solid State Physics, University of Latvia（拉脱维亚大学固体物理研究所）；Institute of Chemical Physics, University of Latvia（拉脱维亚大学化学物理研究所）
本研究通过磁控共溅射在纳米线周围沉积非晶钼硅超导壳层，优化其临界温度至7.25 K，为量子器件应用提供新途径。
2026-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ray optics in flux avalanche propagation in superconducting films
本文报道了超导薄膜中枝晶磁通雪崩波动特性的实验证据。使用磁光成像的传播之间的边界裸NbN膜和由Cu层涂覆的区域的枝晶可视化，并且发现，传播折射在完全定量的协议与斯涅耳定律。对于所研究的170 nm厚的膜和0.9 mkm厚的金属层，折射率接近n=1.4。折射的起源被认为是由作为电磁冲击波传播的枝晶引起的，类似于以前考虑的正常金属的阻尼模式。这种类比是合理的大耗散过程中的雪崩提高当地的温度显着。额外的时间分辨测量的电压脉冲产生的树突段穿越电极确认的一致性，适应的物理图片。
2014-06-13 cond-mat.supr-con
Diversity of flux avalanche patterns in superconducting films
利用数值模拟研究了II型超导薄膜中热磁树枝状雪崩产生的磁通模式的形态变化。雪崩是通过在带状样品的边缘引入热点来触发的，该样品最初通过缓慢地斜升横向施加的磁场而在部分穿透的Bean临界状态下制备。模拟方案是基于一个模型占的非线性和非局域电动力学的超导体的横向几何形状。通过系统地改变代表焦耳加热、膜中的热传导和向衬底的热传递的参数，形成各种各样的雪崩图案，并且进行面积延伸、分支宽度等的定量表征。结果表明，横向热扩散抑制了分支，而大焦耳加热会产生许多分支，并且进入衬底的热量限制了面积尺寸。的形态也表现出显着的依赖于初始磁通渗透深度。
2012-12-14 cond-mat.supr-con
Scaling Behavior of Quasi-One-Dimensional Vortex Avalanches in Superconducting Films
用定量磁光成像方法观察了$_{2}$ O $_{7-δ}$超导薄膜中动态驱动涡旋雪崩的标度行为。两种不同倾斜角的薄膜的雪崩尺寸的概率分布的移动涡的数量的特征。在这两个样本中发现，这些分布在长达三十年的时间内遵循幂律，指数范围在1.0和1.4之间。当系统尺寸由通量穿透前沿的深度定义时，分布也显示出清晰的有限尺寸标度--这是自组织临界性的特征。雪崩尺寸指数和分形维数之间的标度关系，以前从理论上推导出的磁涡的数量在静止状态下的守恒和数值模拟中所示，在这里示出的实验也是满意的。
2020-03-28 cond-mat.supr-con
Rising speed limits for fluxons via edge quality improvement in wide MoSi thin films
超快涡旋运动最近已成为广泛调查的主题，引发的基本问题，关于磁通量量子的极限速度和单光子探测器的增强。在这方面，电流偏置淬火的动态磁通流制度-磁通流不稳定性（FFI）-已成为一种广泛使用的方法，用于提取有关超导体中的准粒子（未成对电子）的弛豫信息。然而，许多超导体从FFI推导出的大弛豫时间$τ_ε$往往与它们的单光子计数能力所暗示的快速弛豫过程不一致。在这里，我们研究FFI在$15$ nm厚的$182$ $μ$ m宽的MoSi条与粗糙和光滑的边缘由激光蚀刻和铣削的聚焦离子束。对于具有光滑边缘的条带，我们从电流-电压（$I$ - $V$）曲线测量中推导出3倍的较大临界电流$I_\mathrm{c}$、20 km/s的较高最大涡旋速度20倍和40倍的较短$τ_ε$。我们认为，从$I$ - $V$曲线的材料的本征$τ_ε$的推导，应采取最大限度的照顾有关的边缘和样品的质量和这样的演绎是合理的，只有当字段的依赖性$I_\mathrm{c}$点占主导地位的边缘钉扎的旋涡。
2021-11-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Size of flux jumps in superconducting films
磁光成像是用来可视化在4K的MgB2薄膜中的涡旋雪崩。雪崩范围从50到50000涡流检测。尺寸分布函数有一个明显的峰值，其位置随着外加磁场的增加而向更大的尺寸移动。假设雪崩的热起源的拟议模型很好地描述了雪崩期间的这种场依赖性以及通量密度分布的变化。该模型是基于绝热的方法，并考虑到薄超导体的非局部电动力学。预测的阈值场的热雪崩是远远小于厚的超导体，与实验一致。
2005-05-06 cond-mat.supr-con
Paramagnetic reentrance of the ac-screening: Evidence of vortex avalanches in Pb thin films
本文用交流和直流磁化测量的方法研究了Pb薄膜中钉扎中心的正方形排列对涡旋雪崩动力学的影响。在超导转变Tc附近，涡旋晶格和钉扎阵列之间的可耦合性导致了众所周知的临界电流的局部增量。随着温度T降低，匹配特征逐渐淡出并最终消失。温度进一步下降，涡旋雪崩发展并主导磁响应。这些雪崩表现为直流磁化的跳跃，并产生较低的交流屏蔽，从而引起交流屏蔽x '（T）中的顺磁重入。在通量跃变机制内，可以识别两个子机制。靠近边界的地方，旋涡雪崩的发展，连续跳跃之间的场分离遵循钉扎阵列的周期性和场和温度依赖的筛选观察。在这个制度中，响应也取决于频率f与磁热不稳定性的理论模型。在足够低的温度和磁场下，屏蔽饱和到与T、H和f无关的恒定值，其中跳跃是随机分布的。我们还发现，涡旋不稳定性占据了更大的一部分的H-T图图案化的样品比在没有纳米工程钉扎网站的薄膜。最后，我们讨论了可能的起源的旋涡雪崩和比较我们的结果与以前的实验和理论研究。
2004-07-28 cond-mat.supr-con
Suppression of magnetic flux avalanches and recovery of the critical state in superconducting NbN films
超导体中的热磁不稳定性（TMI）通过磁通量雪崩破坏临界态，从而降低超导体屏蔽外部磁场的能力。在这项工作中，我们量化到什么程度的屏蔽电流受到TMI。我们恢复的临界状态，在一半的热磁不稳定的NbN薄膜通过涂覆它与一层薄薄的铜。直接实时磁光成像的结果证实了金属涂层部分的不稳定性的抑制。在所观察到的通量分布的不连续线的图案表明，只有四分之一的屏蔽电流流过整个样品，包括不稳定的未涂覆的部分，而四分之三的流动在稳定的铜涂层部分内的环路。
2012-11-16 cond-mat.supr-con
Nucleation and propagation of thermomagnetic avalanches in thin-film superconductors
第二类超导薄膜中涡旋物质--穿透材料的磁通量线--的稳定性对它们的应用至关重要。如果一些涡旋脱离钉扎中心，它们运动所耗散的能量将促进进一步的脱钉扎，并可能引发电磁击穿。本文综述了近年来有关上述热磁不稳定性的理论和实验研究结果。从初始临界状态磁通分布的线性稳定性分析开始，然后我们讨论了一个数值程序，允许分析发达国家的磁通雪崩。作为这种方法的一个例子，我们考虑薄超导盘中的超快树枝状通量雪崩。在初始阶段，对应于枝晶主干的磁通锋以100 km/s的速度移动。在后期，几乎恒定的速度导致类似于射线光学的特定传播机制。我们讨论了这一制度中观察到的超导薄膜涂覆正常条。最后，我们讨论了显着增强的各向异性的通量模式，由于特定的动力学。通过这种方式，我们证明了线性稳定性分析与数值方法相结合，为理解超导薄膜中电磁场和耗散的超快耦合非局域动力学提供了一个有效的框架。
2018-06-29 cond-mat.supr-con
Onset of dendritic flux avalanches in superconducting films
我们报告了一个详细的比较实验数据和理论预测的树枝状磁通不稳定性，被认为是一个通用的行为II型超导薄膜。结果表明，最近发表的热磁模型[物理评论B 73，014512（2006）]给出了一个很好的定量描述的关键特征，如不稳定的开始（第一次枝晶外观）磁场，以及如何开始场取决于温度和样品尺寸。使用磁光成像对一系列不同的条形MgB2样品进行测量。通过重新分析以前发表的Nb数据也获得了很好的一致性。
2006-05-16 cond-mat.supr-con
Asymmetric Avalanches in the Condensate of a Zeeman-limited Superconductor
本文报道了无序铝超导薄膜在高塞曼场中的非平衡行为。通过一阶塞曼临界场跃迁测量了薄膜的隧穿态密度。我们发现，薄膜的薄层电阻几百欧姆表现出大雪崩般的崩溃的冷凝物上的过热分支的临界场磁滞回线。相反，转变回到超导相（即，沿着过冷分支）总是连续的。冷凝物遵循不稳定的轨迹到正常状态的事实表明，在滞后制度的序参量是不均匀的。
2014-11-04 cond-mat.supr-con
Phase Slip Avalanches in Small Superconductors
本文研究了电流流过的准一维超导沟道中的相位滑移效应，并报道了一种新的相位滑移雪崩现象。这限制了薄膜和导线中的临界电流，并驱动系统在低于体临界温度的温度下发生拓扑相变。我们描述了这样一个灾难性的相位滑移雪崩的机制，并遵循Kosterlitz和Kosterless，我们使用群重整化技术来推导出一个精确的解析表达式的临界电流作为膜的宽度和温度的函数。我们的结果与MgB超导$_2$薄膜的实验数据吻合得很好。我们所描述的现象是非常普遍的，可以用于构造超导态可以与正常态共存的新器件。
2017-10-16 cond-mat.supr-con
Spin texture on top of vortex avalanches in Nb/Al_2O_3/Co thin film heterostructures
本文报道了Nb/Al_2O_3/Co薄膜异质结构的磁光成像、磁化、霍尔效应和磁电阻实验。磁场垂直于膜的平面施加，并引起树枝状形式的突然磁通穿透。一个磁化纹理印在Co层中与这些分支完全一致。模拟涡旋枝晶的自旋畴在磁场去除后是稳定的。此外，压印的自旋结构在室温下仍然可见。互补磁化，霍尔效应和磁阻实验中进行了类似的样品，其中电接触放置在Co层。在磁场-温度图的区域中，已知在Nb膜中发生磁通不稳定性，在磁滞中观察到不规则的跳跃，并且当作为场的函数测量时，在磁阻和霍尔电阻率数据中检测到大幅度噪声。
2016-06-30 cond-mat.supr-con
Interplay of dendritic avalanches and gradual flux penetration in superconducting MgB2 films
磁光成像被用来研究零场冷却的MgB2薄膜在9.6K，在一个缓慢增加的领域中的磁通穿透突然形成的大树枝状结构。同时，一个渐进的磁通渗透发生，最终覆盖的枝晶，并详细分析了这一过程的报告。我们发现一个异常高的梯度的磁通密度通过枝晶分支，和一个峰值，随着施加的磁场上升而下降。基于垂直几何形状中的非局部场电流关系的通量蠕变模拟再现了这种意想不到的行为。模拟还提供了间接的证据表明，磁通枝晶是在局部温度升高时形成的，与不稳定性的热磁机制一致
2002-12-17 cond-mat.supr-con
The thermomagnetic instability in superconducting films with adjacent metal layer
树枝状磁通雪崩是II型超导薄膜中热磁不稳定性的一个常见结果。雪崩，潜在的有害的超导体为基础的设备，可以抑制相邻的正常金属层，即使当两个层没有热接触。在这种情况下，雪崩的抑制是由于所谓的磁制动，该磁制动由通过传播磁通量在金属层中产生的涡电流引起。本文通过分析超导体-普通金属双层膜中的电动力学和热流耦合，发展了磁制动理论。通过线性化和雪崩动力学的数值模拟求解方程。我们发现，在一个未涂覆的超导体，即使是一个统一的热磁不稳定性可以发展成一个树枝状的磁通雪崩。其机理是由电磁非局域性引起的微小非均匀性在随机位置上诱发磁通流热点。热点迅速发展成一个手指，在高速穿透到超导体，形成分支结构。磁制动减缓了雪崩，如果正常金属导电率足够高，它可以抑制树枝状结构的形成。在雪崩期间，正常金属层的制动防止温度超过超导体的转变温度。使用线性稳定性分析的不稳定阈值的分析标准。该标准被认为是定量匹配的不稳定性在模拟中得到的起始。
2013-04-19 cond-mat.supr-con
Self-organized criticality induced by quenched disorder: experiments on flux avalanches in NbH$_x$ films
我们提出了一个实验研究的淬火无序的影响的磁通雪崩分布的第二类超导体。在存在大量淬火无序的情况下，雪崩尺寸呈幂律分布，并显示出有限尺寸标度，正如自组织临界性（SOC）所预期的那样。此外，雪崩的形状观察到分形。在没有淬火无序的情况下，观察到雪崩的优选尺寸，并且雪崩是平滑的。这些观察结果表明，一定的最低量的障碍是必要的SOC行为。我们将这些发现与其他实验系统中SOC的出现或不出现有关，特别是沙堆。
2004-10-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Complete Suppression of Thermomagnetic Instabilities in Nb Superconducting Films by Combined Metallic Layers and Ion Irradiation
Universidade Federal de São Carlos（圣卡洛斯联邦大学）；Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais（国家同步辐射光实验室，国家能源与材料研究中心）；Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul（南里奥格兰德联邦大学物理研究所）；Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo（圣保罗联邦教育、科学与技术学院）
本研究通过金属覆盖层与Ar离子辐照结合的方法，实现了Nb超导薄膜热磁不稳定性的完全抑制，为薄膜超导技术稳定Nb薄膜提供了实用方案。
2026-08-17 cond-mat.supr-con
Vortex microavalanches in superconducting Pb thin films
100 nm的II型超导Pb薄膜的局部磁化测量表明，磁通穿透随温度定性变化。在最低温度下的小通量跃变逐渐增大，然后在T = 0.7Tc附近消失。与其他实验的比较表明，雪崩对应于树枝状通量突起。再现的第一磁通量跳跃在一个不断减少的磁场表明，在确定雪崩的缺陷结构的作用。我们还发现了一个温度无关的最终磁化通量跳跃后，类似于沙堆的休止角。
2003-07-04 cond-mat.supr-con
Oscillatory regimes of the thermomagnetic instability in superconducting films
本文从理论上研究了超导薄膜对热磁雪崩振荡先驱模的稳定性。的起始阈值的结果表明，以前的治疗非振荡模式预测更高的阈值。因此，在薄膜超导体中，振荡模式更容易引起热磁击穿。这解释了实验事实，即即使在很小的斜坡率的施加磁场的薄膜超导体的磁通雪崩可以发生。闭合表达式的阈值磁场和温度，以及振荡频率，推导出不同制度的振荡热磁不稳定性。
2016-03-30 cond-mat.supr-con
Thermomagnetic instabilities in Nb films deposited on glass substrates
在这项工作中，我们提供了一个系统的研究磁场的渗透过程和雪崩形成在不同厚度的铌膜沉积在玻璃基板上。该研究是通过使用磁光成像的磁通量的直接可视化来进行的。实验数据进行了比较与理论预测的手指或树枝状磁通雪崩的形式在薄膜的热磁不稳定性的发展。阈值磁场的温度和厚度的依赖关系，在该超导体首先变得不稳定，以及对应于该字段的磁通穿透深度的分析允许评估的热和超导参数的研究薄膜，如传热系数跨膜-衬底边界，热导率，临界电流密度。
2022-07-26 cond-mat.supr-con
Thermally-controlled flux avalanche dynamics in bulk NbTi superconductor
Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所）；O. Galkin Donetsk Institute for Physics and Engineering, National Academy of Science（乌克兰国家科学院奥·加尔金顿涅茨克物理与工程研究所）
研究通过高速磁光成像首次直接观察到 bulk NbTi 超导体中磁通雪崩传播动力学，发现其速度比薄膜低多个数量级，揭示了热限制下的雪崩传播机制及热失控行为。
2025-11-27 cond-mat.supr-con
Dendritic flux avalanches and nonlocal electrodynamics in thin superconducting films
我们提出了耦合的非线性麦克斯韦方程和热扩散方程描述非等温的树枝状磁通穿透超导薄膜的数值和分析研究。我们发现，自发分支的传播磁通细丝发生由于非局部磁通量扩散和磁通量运动和焦耳热产生之间的正反馈。分支触发的热磁边缘不稳定性，导致分层的临界状态。磁微雪崩的分布取决于缺陷的空间分布。我们的结果是在良好的协议与实验上进行Nb膜。
2004-07-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Evidence of rf-driven branching of dendritic vortex avalanches in MgB2 microwave resonators
采用共面谐振器技术研究了枝晶磁通穿透对MgB2超导薄膜微波响应的影响。奇特的功能包括跳跃的谐振曲线，引起的涡流雪崩冻结通量内的谐振器。由于振动效应，微波电流维持涡旋系统接近非平衡状态，导致枝晶分支。重离子辐照磁通钉扎剪裁前后的雪崩尺寸分布与文献报道的分子动力学模拟结果完全一致。
2006-09-18 cond-mat.supr-con
Dendritic flux avalanches in Niobium single crystal near critical temperature
本文报道了在大铌单晶中观察到的枝晶磁通雪崩。与在薄膜中观察到的雪崩相反，它们仅出现在Nb的临界温度附近的十分之一开尔文的非常窄的温度区间中。在一个固定的温度下，我们发现两组树枝状结构，其不同的磁场所需的形成和最大距离的树枝状晶体渗透到样品中。这种效应是由于在接近临界温度的单晶中形成的薄超导表面层中的枝晶磁通渗透引起的。
2013-08-12 cond-mat.supr-con
Using quantitative magneto-optical imaging to reveal why the ac susceptibility of superconducting films is history-independent
本研究利用交流模拟磁光成像（acMOI）的空间分辨率，揭示了超导薄膜交流磁化率与历史无关的原因，证明了acMOI是研究超导薄膜频率无关交流场效应及局部磁通动力学的可靠方法。
2023-09-14 cond-mat.supr-con
Avalanches Injecting Flux into the Central Hole of a Superconducting MgB2 Ring
利用磁光成像技术研究了环形MgB2超导薄膜的外边缘和内边缘之间的枝晶磁通雪崩。这样的雪崩在整个环的宽度上产生了加热的通道，并将大量的通量注入中心孔。通过测量注入的通量和相应的电流减少，这是典型的15%，我们估计在通道中的最高温度为100 K，和该过程的持续时间是微秒的顺序。磁通蠕动模拟再现所有观察到的功能，在注入事件之前和之后的电流密度。
2007-05-07 cond-mat.supr-con
Thermally driven inhibition of superconducting vortex avalanches
接近临界状态的复杂系统会在它们的亚稳态之间表现出突然的转变，即雪崩。了解雪崩的发生机理并控制其行为是一项具有挑战性的任务。在这里，我们研究微波（mw）刺激雪崩在所谓的涡旋物质的第二类超导体，一个系统的相互作用Abrikosov涡接近临界（豆）状态。我们的主要发现是，雪崩孵化强烈依赖于激发频率，一个完全出乎意料的行为观察到接近所谓的脱钉频率。即，在接近临界温度或临界磁场时，当微波激励接近涡旋脱钉频率时，Pb超导薄膜中的触发涡旋雪崩被有效抑制。我们提出一个简单的模型来解释所观察到的反直觉行为，作为驱动涡核大小对mW激发强度的强非线性依赖性的表现。这为通过非线性响应控制复杂系统中的雪崩铺平了道路。
2017-09-15 cond-mat.supr-con
Determination of Mid-Infrared Refractive Indices of Superconducting Thin Films Using Fourier Transform Infrared Spectroscopy
本文提出基于FTIR透射/反射光谱、Drude-Lorentz建模与优化拟合提取超导薄膜中红外折射率的方法，并通过椭偏测量、误差模拟和Mattis-Bardeen模型验证了NbN与MoSi结果。
2025-05-16 cond-mat.supr-con physics.optics
Nonlocal electrodynamics of normal and superconducting films
考虑了在时变横向磁场中的导电薄膜。它们的行为受到感应电流的自场的强烈影响，使得电动力学非局部，因此难以进行数值和解析分析。我们提出了一种形式主义，它允许许多现象相关的超导和欧姆膜进行建模和分析。形式主义是基于麦克斯韦方程组，和材料的电流-电压特性，线性的正常金属，和非线性的超导体，加上仔细考虑的边界条件。对于欧姆薄膜，我们考虑了对δ函数源场瞬时开启的响应。作为非定域电动力学中的少数问题之一，这有一个解析解，我们得到，在傅立叶和实空间。接下来，一个正方形的超导薄膜的动力学行为在斜坡的领域，随后返回到零，进行了数值处理。然后，将此反射态作为触发热磁雪崩的初始条件。雪崩倾向于侵入中心部分的被困通量的密度是最大的，形成与磁光图像非常一致的树枝状图案。详细的档案的电流和磁通密度的介绍和讨论。最后，形式主义扩展到多个连接的样本，和图案化的超导薄膜，一个环的正方形晶格的反点的数值结果，提出和讨论。
2013-05-28 cond-mat.supr-con
Reentrant stability of superconducting films
我们提出了一个机制负责突然消失的树枝状磁通不稳定性发现在许多超导薄膜时，不断增加的磁场施加。使用磁光成像研究了NbN膜中磁通雪崩的发生和随后的稳定性的重新进入，并且测量了阈值场作为临界电流密度$j_c$的函数。最近发表的热磁模型，物理评论B73，014512（2006）的结果进行了解释与良好的定量协议，表明再入稳定性是一个单调递减的$j_c$与字段的直接后果。
2007-02-28 cond-mat.supr-con
Strong suppression of the resistivity near the transition to superconductivity in narrow micro-bridges in external magnetic fields
我们研究了一系列基于均匀非晶WSi和MoSi薄膜的超导桥，桥宽w从2 μ m到1000 μ m，膜厚d ~ 4-6 nm和100 nm。当桥宽减小到各自的珍珠长度以下时，我们在所有情况下都观察到电阻转变到超导性的特性的明显变化。对于每个膜，电阻率曲线R（B，T）随着温度的降低而在明确定义的和场依赖的温度T*（B）处分离，导致电阻率的显著抑制和过渡的锐化，随着桥宽度w的减小。所有桥中的相关过量电导率按1/w的比例缩放，这可能表明存在高导电区域，该区域主导窄桥中的电传输。我们认为，这种效应只能在涡旋钉扎足够弱的材料中观察到。
2020-02-21 cond-mat.supr-con
Magnetic landscape of NbTiN superconducting resonators under radio-frequency excitation
Université de Liège（列日大学）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
本研究通过法拉第旋转成像技术，揭示了射频激发下NbTiN超导谐振腔中磁通量雪崩的动态行为，明确了其对共振频率的影响及起源。
2026-03-09 cond-mat.supr-con
Current-induced dendritic magnetic instability in superconducting MgB2 films
磁光成像表明，在超导膜的MgB2的运输电流产生雪崩般的磁通动力学高度分支的树枝状渗透图案形成。当电流超过阈值时，不稳定性被触发，并且形状为长条的超导体最初处于临界状态。的不稳定性存在高达19 K，这是一个更广泛的温度范围比在以前的实验中，其中通过施加磁场形成枝晶。不稳定性被认为是热磁起源，表明热稳定性可能成为关键的MgB2的应用。
2002-04-12 cond-mat.supr-con
Stiffness and coherence length measurements of ultra-thin superconductor, and implications to layered superconductors
基于London方程，利用无转子矢量势${\bf A}$和SQUID电流测量，确定了超薄环形MoSi薄膜的超导珍珠长度$Λ$和相干长度$ξ$随厚度$d$和温度$T$的变化关系.我们发现$ξ$是$d$的函数，在$ξ\sim d \sim 5$ nm处有一个跳跃。在基础温度下，超导刚度定义为$1/λ^2=1/(Λd)$，是$T_c$的增函数。类似的行为，被称为Uemura图，存在于块状层状超导体中，但掺杂作为隐式参数。我们还提供了$Λ(T)$的临界指数。
2021-10-18 cond-mat.supr-con
Dendritic flux penetration in Pb films with a periodic array of antidots
利用磁光测量方法研究了具有周期性反点阵列的II型Pb薄膜的磁通跳跃机制。磁通量分布的直接可视化允许识别通量穿透图案的丰富形态。我们确定的相边界$H^*(T)$之间的树枝状渗透在低温下和一个光滑的磁通入侵在高温和字段。对于整个范围内的领域和温度的研究，引导涡运动沿主轴的正方形钉扎阵列被清楚地观察到。特别是，枝晶扩张的分支过程完全由底层钉扎拓扑结构控制。宏观技术和直接局部可视化之间的比较研究揭示了令人困惑的$T-$和$H-$独立的磁响应在低温和磁场下观察到。最后，我们发现低温下雪崩尺寸的分布可以用指数为$τ\sim 0.9(1)$的幂律来描述。
2004-09-15 cond-mat.supr-con
Magnetization texture imprints produced by flux avalanches in ferromagnet/insulator/superconductor heterostructures
该研究结合磁光成像与微磁模拟，揭示 Co/Al₂O₃/Nb 异质结构中超导层磁通雪崩的杂散场可在钴层留下稳定的面内磁化织构印记。
2025-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Direct observation of stress accumulation and relaxation in small bundles of superconducting vortices in tungsten thin-films
我们在100 mK下用扫描隧道显微镜和光谱（STM/S）研究了超导涡旋束在增加磁场时的行为。钉扎中心由表面上的特征给出。我们发现，强净涡运动在一个束朝着一个明确的方向。我们观察连续变化的涡安排，并确定小的位移，应力和变形的涡束，分离较大的重新安排或雪崩，释放累积的应力。
2011-01-12 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Onset of the transitional flux-avalanche regime in bulk NbTi controlled by the thermal boundary conductance
Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所）；O. Galkin Donetsk Institute for Physics and Engineering, National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院奥·加尔金顿涅茨物理工程学院）
本研究通过调控块状NbTi的界面热边界电导，观测到阈值场温度依赖的非单调变化，证实了热磁雪崩过渡 regime 的 onset 存在，为超导体热磁不稳定性的调控提供了实验依据。
2026-08-10 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
Collective Pinning and Vortex Dynamics in type 2 superconducting thin films with Varying Magnetic Field
在mK温度下利用表面声波研究PdBi2和NbSe2超导薄膜，发现极慢扫场时SAW衰减和速度出现间距约Hc1的尖峰，揭示了涡旋跨越边缘势垒发生雪崩式进出及随后的约30秒钉扎弛豫过程，丰富了实时涡旋动力学的实验证据。
2024-11-12 cond-mat.supr-con
Enhancement of pinning properties of superconducting thin films by graded pinning landscapes
用磁化强度和磁光成像方法研究了MoGe薄膜中钉扎中心（反点）的梯度分布。钉扎景观在边界处密度最大，向中心逐渐减小。在高温和低磁场下，这种景观模仿Bean模型预测的涡旋分布，观察到临界电流的增加。在低温和低磁场下，由于抑制了热磁雪崩，非均匀样品的超导性能也得到了改善。这些研究结果强调了非均匀钉扎景观的相关性，到目前为止，实验未探索，钉扎效率的提高。
2013-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnetic flux penetration in nanoscale wedge-shaped superconducting thin films
厚度均匀性是设计薄膜器件的一个重要参数。然而，最近出现了一些基于非均匀厚度薄膜的应用，例如气体传感器和基于薄膜成分渐变的优化材料。本文研究了用扩散模板掩模制备的具有厚度梯度的超导铅薄膜。原子力显微镜和能量色散X射线光谱显示变化范围为90~ 154 nm。定量磁光图像揭示了有趣的功能，在突然和顺利的穿透制度的磁通量，以及厚度依赖的临界电流密度（$J_c$）。此外，我们观察到一个渐进的超导过渡的上临界场逐渐达到一定的厚度。此外，当增加和减少磁场时，触发磁通量雪崩所观察到的滞后现象也由沿厚度梯度的$J_c$分布演变来解释。基于热磁模型的数值模拟结果与实验数据吻合较好。这些研究结果表明，楔形薄膜是一种可行的方法来研究，在一个连续的方式，厚度依赖的超导材料的性能。
2022-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
