Ginzburg-Landau Vortex Lattice in Superconductor Films of Finite Thickness
本文求解了在垂直磁场中任意厚度超导薄膜中理想周期涡旋晶格的Ginzburg-Landau方程。在所施加的磁场、Ginzburg Landau参数kappa和膜厚度的整个范围内获得序参量、电流密度、磁矩和膜内外的三维磁场。超导序参量在表面附近变化很小(约为0.01),薄膜表面的能量很小。薄膜中三角形涡旋晶格的剪切模量c66与在大kappa下所取的体C66一致。在kappa < 0.707的I型超导薄膜中,c66在低场下为正,在高场下为负。
2004-12-16 cond-mat.supr-con
Scaling analysis of field-induced superconductor-insulator transition in two-dimensional tantalum thin films
通过控制薄膜厚度和磁场,研究了二维Ta薄膜的超导-绝缘体(SI)转变。在较窄的薄膜厚度和磁场范围内,观察到一个有趣的金属相介于超导体和绝缘体之间。本文用有限标度分析方法研究了厚度调谐金属和超导样品中SI跃迁的性质。在无序诱导的金属样品中的临界指数明显不同于在超导样品中获得的指数。超导样品的动力学指数z与理论预测一致(z = 1),而金属样品的指数约为0.7。这种转变行为的差异支持了无序诱导的金属相不能被归为超导Ta薄膜的同一普适类。
2014-01-16 cond-mat.supr-con
Thermodynamic properties of the phase transition to superconducting state in thin films of type I superconductors
本文研究了磁场涨落对I型超导体薄膜从一级相变到超导态的自由能、序参量分布和相变潜热的影响。本文简要地讨论了用实验观测超导相变阶数涨落变化的可能性。为了实验研究的需要,给出了Al薄膜的序参量跃变和潜热的数值数据。
2003-01-15 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
Simple Vortex States in Films of Type-I Ginzburg-Landau Superconductor
在垂直磁场中,足够薄的I型超导体薄膜呈现三角形涡旋晶格,而厚的薄膜则呈现中间态。为了阐明这两个制度之间发生了什么,精确的数值计算已经在Ginzburg-Landau理论在$κ=0.5$和0.25的各种涡旋晶格结构与一个通量量子每单元格。在平均感应和膜厚度的空间中的相图包括窄楔形,其中正方形晶格是稳定的,由三角形晶格在较薄的膜/较低的场的稳定域包围,并且在另一侧,具有连续变化的纵横比的矩形晶格。涡旋晶格在正方形晶格相内和接近正方形晶格相处具有非常小的剪切模量。
2010-03-02 cond-mat.supr-con
Comparison of the fluctuation influence on the resistive properties of the mixed state of BiSrCaCuO and of thin films of conventional superconductor
本文将层状高温超导体BiSrCaCuO在混合状态下的电阻特性与具有弱无序(非晶Nb_{1-x} 0_{x}膜)和强无序(具有小晶粒结构的Nb_{1-x} O_{x}膜)的常规超导体的薄膜的电阻特性进行了比较。过剩电导率被认为是超导电子密度和相位相干长度的函数。结果表明,在BiSrCaCuO和Nb_{1-x} O_{x}薄膜中,到Abrikosov态的跃迁都不同于理想情况,即在两种情况下,长程相位相干的出现都是连续的跃迁.弱无序和强无序薄膜之间的数量差异大于层状高温超导体和常规超导体之间的数量差异,表明系统的维数而不是临界温度是决定涨落效应的关键因素
1999-05-07 cond-mat.supr-con
Enhanced Pinning of Vortices in Thin Film Superconductors by Magnetic Dot Arrays
在London近似下研究了磁点对薄膜超导体中涡旋的钉扎。单个点通常能够钉扎多个场诱导涡,直到饱和数n_s,其可以远大于1。然而,点的磁场也产生了固有的涡旋和反涡旋,这必须被考虑。在铁磁点阵列中,本征反涡旋仅被纵向钉扎。反铁磁点阵的钉扎效应要强得多。各种磁配置的可能实现进行了讨论。
2000-03-29 cond-mat.supr-con
Nanopattern-stimulated superconductor-insulator transition in thin TiN films
我们提出的无序连续和纳米穿孔TiN薄膜的输运性质的影响的比较研究的结果。我们表明,纳米图案化变成一个薄的TiN膜成一个阵列的超导弱链接和刺激,无序和磁场驱动的超导体到绝缘体的转变,推动他们到较低程度的无序。我们发现,纳米图案化增强了系统中的二维库仑相互作用的作用,将原来的绝缘膜转化为更明显的绝缘体。我们观察到的磁电阻振荡反映集体行为的多连接纳米图案超导薄膜在很宽的温度范围内,并揭示了这些振荡的物理机制,在超导弱连接网络的相位滑移。
2010-11-06 cond-mat.supr-con
H_c_3 for a thin-film superconductor with a ferromagnetic dot
研究了铁磁点对薄膜超导体的影响。我们使用实空间方法来求解线性化的Ginzburg-Landau方程,以找到上临界场H_c_3。我们发现,H_c_3是至关重要的依赖于点的组成和几何形状,并可能显着大于H_c_2。当(1)点饱和磁化强度大,(2)点厚度与点直径之比为一阶,以及(3)点厚度大时,H_c_3最大地增强。
1999-05-08 cond-mat.supr-con
Realistic Pearl vortices in thin film superconductors
University of Geneva(日内瓦大学);Leiden University(莱顿大学)
研究薄膜超导体中涡流的磁场分布,揭示了在足够薄的薄膜中,涡流核心周围的磁屏蔽并非指数衰减,也不同于Pearl预测的幂律,而是出现与样品厚度相关的普遍曲线,为二维超导体的磁屏蔽提供了新见解。
2026-04-10 cond-mat.supr-con
Electronically driven superconductor insulator transition in electrostatically doped La$_{2}$CuO$_{4+δ}$ thin films
本文用双电层晶体系统地研究了臭氧辅助分子束外延$_{2}$薄膜的超导体到绝缘体的转变。我们已经证实了高结晶质量的铜酸盐薄膜,并证明了电子双层技术的适用性,以连续变化的电荷密度在一个系统中,否则其特征在于通过存在的可折叠间隙。的运输和磁运输的结果突出的作用,电子-电子相互作用的过渡机制,由于莫特绝缘状态的接近。
2012-10-28 cond-mat.supr-con
Superconductor to weak-insulator transitions in disordered Tantalum Nitride films
研究了氮化钽薄膜的二维超导-绝缘体转变。在零磁场下,薄膜可以通过调整厚度和薄膜化学计量在整个SIT上进行无序调谐;绝缘薄膜表现出经典的跳跃传输。超导薄膜表现出磁场调谐的SIT,其绝缘基态在高场似乎是一个量子校正的金属。在场调谐SIT的标度行为显示出经典的渗流临界指数$z ν\approx$ 1.3,与相应的临界场$H_c \ll H_{c2}$。霍尔效应在$H_c$附近显示出交叉点,但具有与正常状态霍尔电阻率相当的非通用临界值$ρ_{xy}^c$。我们认为,高载流子密度的金属在超导态和(平凡的)绝缘基态之间的边界处总是表现出这种行为模式。
2017-05-05 cond-mat.supr-con
Electrochemical synthesis of iron-based superconductor FeSe films
采用电化学方法成功地制备了FeSe超导薄膜。Fe和Se的组成比可以通过电势和pH值来控制。在电势为-1.75 V、pH值为2.3的条件下制备的FeSe薄膜在3.5 K时发生了超导转变。这种电化学合成技术的建立将为应用提供许多有利条件。
2011-11-02 cond-mat.supr-con
Rise and fall of shape resonances in thin films of BCS superconductors
将超导体限制在薄膜中会改变其费米能级的态密度,并预期会改变其临界温度$T_c$。以前的计算报告大的不连续性的$T_c$时,化学势与子带边缘重合。通过精确求解BCS间隙方程,我们表明,这种不连续性的文物和$T_c$是一个连续的函数的薄膜厚度。我们还发现,$T_c$是减少在薄膜相比,散装,如果限制电位低于一个临界值,而更强的限制$T_c$增加,减少膜厚,达到最大值,并最终下降到零。我们的数值结果得到了几个精确解的支持。最后,我们解释的厚度依赖的有效质量方面的铅薄膜的实验数据。
2016-08-25 cond-mat.supr-con
Indirect Magnetic-Field-Tuned Superconductor-Insulator Transitions and Weak Localization of Bosons of Quasi-Two Dimensional Metal Films
磁场和静电调谐的超导体-绝缘体(SI)过渡的金属薄膜与水平的无序,把他们附近的无序调谐SI过渡出现直接的,连续的量子相变。当无序度较低的薄膜受到垂直磁场的作用时,在最低的温度下会出现超导-非超导的混合状态,而不是直接转变。电阻的零温度极限是绝缘的或超导的,这取决于场的值,这表明在这个极限的行为是由渗流物理。在高场和低温下,在名义上的绝缘制度,电阻,而不是电导被发现是一个对数函数的温度对应于预测的弱本地化玻色子。
2010-02-08 cond-mat.supr-con
Vortices and quasiparticles near the "superconductor-insulator" transition in thin films
研究了在垂直磁场(B)驱动下非晶超导薄膜的低温行为。为此,我们引入了一个新的双流体配方组成的费米子化场诱导的涡旋和电中性Bogoliubov准粒子(自旋)通过长程统计相互作用。这种方法使我们能够获得一种新型的非费米液相,它自然地介于低B超导体和高B正常金属之间。我们讨论了运输,热力学和隧道特性所产生的“涡旋金属”相。
2005-05-10 cond-mat.supr-con
Atomically-flat, chemically-stable, superconducting epitaxial thin film of iron-based superconductor, cobalt-doped BaFe$_2$As$_2$
最近报道了诸如Co掺杂的SrFe $_2$ As $_2$(SrFe $_2$ As $_2$:Co)的Fe基超导体的外延生长,但是由于它们具有粗糙的表面并且通过与环境大气中的水蒸气的反应而分解,因此对于器件应用而言仍然具有不足的性能。本文报道了在700 ℃下生长的Co掺杂BaFe $_2$ As $_2$外延膜的超导转变起始温度为20 K。该转变比在SrFe $_2$ As $_2$:Co膜上观察到的转变更尖锐,这将源于它们改进的结晶度。这些薄膜还具有原子级平坦的表面,具有台阶和露台结构,并表现出抗水蒸气暴露的化学稳定性。
2009-07-03 cond-mat.supr-con
In-situ growth of superconducting NdFeAs(O,F) thin films by Molecular Beam Epitaxy
最近发现的掺F的高温超导体LaFeAsO及其相关化合物是除铜酸盐之外具有最高转变温度(Tc)的一类新的超导体。世界范围内正在进行的研究表明,这些铁基超导体正在形成一类独特的材料,从应用的角度来看,这是非常有趣的。为了开发铁基超导体在器件应用中的高潜力,建立一种能够生长高质量薄膜的工艺是必不可少的。薄膜制备的努力在铁基超导体发现后不久就开始了,但早期的尝试都没有成功地原位生长LnFeAs(O,F)(Ln=镧系元素)的超导膜,其在铁基超导体中迄今为止表现出最高的Tc。在这里,我们报告的成功生长的NdFeAs(O,F)的薄膜在GaAs衬底上,这表明定义良好的超导转变高达48 K,而不需要一个异位热处理。
2010-05-03 cond-mat.supr-con
Field-induced reentrant superconductivity in thin films of nodal superconductor
对节d波超导体的研究表明,当准粒子在其色散中获得波矢中的附加线性项时,在无磁场的情况下,可以实现类似于Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)的调制超导(SC)态.在本工作中,这种新的调制SC状态对施加的磁场在人工薄膜的稳定性进行了研究。作为两个不同FFLO状态的存在的反映,一个接近零场,另一个在高场端,在单个场对在薄膜的温度相图中,传统的均匀SC状态通常倾向于表现为由{ \it lower}场中的正常相界定的凹入有序相。
2013-06-07 cond-mat.supr-con
Electrostatic Tuning of the Properties of Disordered Indium Oxide Films near the Superconductor-Insulator Transition
利用双电层晶体结构研究了非晶氧化铟(InO)薄膜的电学性质随载流子浓度的变化。使用离子液体作为栅极电介质,载流子的变化可达7 × 10^(14)载流子/cm ^2。超导体-绝缘体的转变被遍历和大的磁阻峰的大小和位置中发现的绝缘制度进行了修改。系统的变化与电荷浓度的磁阻峰值被发现是定性的模拟的基础上,涉及粒度。
2013-05-28 cond-mat.supr-con
Structural and electrical transport properties of superconducting Au{0.7}In{0.3} films: A random array of superconductor-normal metal-superconductor (SNS) Josephson junctions
The structural and superconducting properties of Au{0.7}In{0.3} films, grown by interdiffusion of alternating Au and In layers, have been studied. The films were found to consist of a uniform solid solution of Au{0.9}In{0.1}, with excess In precipitated in the form of In-rich grains of various Au-In phases (with distinct atomic compositions), including intermetallic compounds. As the temperature was lowered, these individual grains became superconducting at a particular transition temperature (Tc), determined primarily by the atomic composition of the grain, before a fully superconducting stat…
2001-10-15 cond-mat.supr-con
Thin film growth by pulsed laser deposition and properties of 122-type iron-based superconductor AE(Fe1--xCox)2As2 (AE = alkaline earth)
本文报道了用掺钕钇铝石榴石激光器作激发源,用脉冲激光沉积法生长122型铁磷属元素化物超导体AE(Fe_(1-x)Cox)_2As_2(AE = Ca,Sr,Ba,AEFe_2As_2:Co)薄膜的综合结果。制备SrFe_2As_2:Co和BaFe_2As_2:Co相的最关键参数是衬底温度(Ts)。在任何Ts下都难以制备高纯度的CaFe 2As 2:Co相薄膜。对于BaFe_2As_2:Co外延薄膜,将Ts控制在800-850 °C,生长速率控制在2.8-3.3 μ m/s,可以得到结晶度好、表面平整、临界电流密度大于1 MA/cm ~ 2的高质量薄膜,薄膜厚度为100 - 500 nm。Ba(Fe 1-xCox)2As 2外延薄膜的掺杂浓度x进行了优化,在标称x = 0.075时,外延薄膜的最高临界温度为25.5 K.
2012-05-18 cond-mat.supr-con
Effect of in-plane line defects on field-tuned superconductor-insulator transition behavior in homogeneous thin film
二维各向同性均匀薄膜的场调谐超导体-绝缘体转变(FSIT)行为通常伴随着在低$T$下的非零临界电阻。结果表明,在二维薄膜中,包括线缺陷相互交错,但与随机的位置垂直于他们,(表观)临界电阻在低$T$限制消失,在一维量子超导(SC)过渡,在平行于线缺陷的电流。这种类似一维的临界电阻行为在具有较弱点无序的系统中更清楚地看到,并且可能有助于澄清母超导体中FSIT行为的真正起源是玻璃涨落还是量子SC涨落。作为本计算的一个副产品,它也指出,在二维薄膜与线状缺陷与一个长的,但{ \it有限}相关长度平行的线,量子金属行为干预绝缘和SC的出现在电阻率曲线。
2007-07-19 cond-mat.supr-con
Tunable critical field in Rashba superconductor thin-films
第二类超导体的上临界场受到泡利顺磁极限的限制。在具有强Rashba自旋轨道耦合的超导体中,这种限制可以通过形成螺旋状态来克服。本文定量研究了具有Rashba自旋轨道耦合的有限尺寸超导体的磁场-温度相图。我们讨论了有限尺寸和形状各向异性的影响。我们证明了临界场是可控的内部参数,如自旋轨道耦合强度和可调参数,如样品的几何形状和施加的电场方向。我们的研究为超导自旋阀的设计开辟了新的途径。
2020-09-30 cond-mat.supr-con
Infinite-randomness fixed point of the quantum superconductor-metal transitions in amorphous thin films
无序非晶氧化铟薄膜的磁场调谐量子超导体-绝缘体转变是量子相变研究的一个范例,并表现出幂律标度行为。对于低无序的超导氧化铟薄膜,如本文所报道的,高场态似乎是量子校正的金属。在这些薄膜中的超导体-金属过渡电阻数据在这里示出服从一个激活的缩放形式适当的量子相变控制的无限随机不动点的普适性类的随机横场伊辛模型。崩溃的场依赖性电阻与温度的数据是使用激活的缩放形式适合于这个普适性类,使用通过修改后的形式的幂律缩放分析确定的值。这种奇异的行为表现出超导体-金属过渡的薄膜是由超导稀有区域沉浸在金属基体中的耗散动力学引起的,正如最近的重整化群理论所预测的那样。所观察到的等温线的涂抹交叉点是由于校正缩放,这是预期附近的一个无限的随机性临界点,其中的逆无序强度作为一个不相关的缩放变量。
2019-01-08 cond-mat.supr-con
Superconductor insulator transition in thin films driven by an orbital parallel magnetic field effect
从理论上研究了平行磁场作用于无序超导薄膜的轨道效应。我们发现,该领域降低了相位刚度,并导致强烈的量子相位波动驱动系统进入绝缘行为。这个微观模型表明,临界场随薄层电阻的减小而减小,与最近的实验结果一致。这个模型的预测可以用来区分自旋和轨道效应。我们发现A. Johansson \textit{et al.}更符合轨道机制。
2008-11-11 cond-mat.supr-con
Moving Pearl vortices in thin-film superconductors
利用含时的London方程研究了超导薄膜中运动珍珠涡旋在$(x,y)$平面内的磁场$h_z$。结果表明,对于沿$+x$方向运动的原点涡旋,$h_z(x,y)$在涡旋$x>0$的前方被抑制,在涡旋($x<0$)的后方被增强。分布的不对称性与正常准粒子的速度和电导率成正比。计算了涡的自能和两个运动涡的相互作用。
2021-01-29 cond-mat.supr-con
Bosonic spectral density of epitaxial thin-film La1.83Sr0.17CuO4 superconductors from infrared conductivity measurements
我们使用光学光谱调查负责的结构中的光学自能薄外延薄膜的La1.83Sr0.17CuO4的激发。使用Eliashberg形式主义反演的光谱,我们提取的电子玻色子光谱函数,并发现在低温下,它有一个两个组件的结构密切匹配的自旋激发谱最近测量的磁中子散射。对比了La_(2-x)Sr_xCuO_4和另一种高温超导体Bi_2Sr_2CaCu_2 O_(8 +d)的谱密度和双峰行为的温度演化。这两种材料的玻色子光谱函数解释了LSCO与Bi-2212相比的低Tc。
2008-04-11 cond-mat.supr-con
Imaging the Anisotropic Nonlinear Meissner Effect in Nodal YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7-δ}$ Thin-Film Superconductors
我们通过(体)能隙节点和(表面)Andreev束缚态的非线性电动力学响应直接成像了非常规超导体中的各向异性非线性迈斯纳效应。将超导薄膜图案化成紧凑的自谐振螺旋结构,在射频范围内的谐振附近激发,并用聚焦激光束扰动扫描。在低温下,谐振器的电抗和电阻特性中的方向依赖非线性产生光响应,该光响应在超导体的费米表面上映射出节点或与这些节点相关联的束缚态的方向。该方法被证明在结超导体YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7-δ}$和结果是一致的体和表面的贡献与理论预测。
2013-02-14 cond-mat.supr-con
Electric breakdown effect in the current-voltage characteristics of amorphous indium oxide thin films near the superconductor-insulator transition
在无序薄膜的超导性边界的绝缘体的电流-电压特性表现出几个数量级的电流跳变,由于在非常低的温度下的一个热膨胀的电子状态的发展。在这项高分辨率的研究中,我们发现跳跃可以由许多(多达100个)看起来随机的较小跳跃组成。这表明,不均匀性的发展附近的过渡到绝缘体和电流击穿进行通过跨越从一个电极到另一个电极的导电路径。
2011-09-20 cond-mat.supr-con
Comment on ``Vortices with Fractional Flux in Two-Gap Superconductors and Extended Faddeev Model'', ``Phase Diagram of Planar U(1)xU(1) Superconductor'' and "Flux Noise in MgB2 Thin Films"
我表明,最近的理论[1,2]和实验[3]索赔的可能性Berezinskiii-Kosterlitz-无(BKT)过渡的“分数涡旋”的薄膜的MgB 2是不一致的电子-声子相互作用的参数。
2005-02-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Disorder-Driven Superconductor-Insulator Transition in d-Wave Superconducting Ultrathin Films
研究了$d$波超导薄膜的超导体-绝缘体转变。利用核多项式方法,自洽地求解了具有最多$360\times 360$晶胞的正方形晶格的Bogoliubov-de Gennes方程,从而可以全面地观察超导序参量的纳米尺度空间涨落,并通过广义逆参与比的晶格尺度标度精确地区分定域准粒子态和扩展准粒子态.结果表明,安德森局域化不能完全抑制强无序$d$波超导体中局域超导电性的发生。被绝缘的“海”完全隔开,一些局部超导序参量显著增强的孤立的超导“岛”可以在SIT中存活。因此,无序驱动的SIT是从$d$波超导体到由局域库珀对组成的玻色绝缘体的转变。与$s$波超导体不同,$s$波超导体在SIT上呈现出稳健的单粒子能隙,$d$波超导体的光学电导率揭示了无能隙绝缘相,其中SIT可以通过观察Drude重量随着无序度的增加而消失来检测。
2013-12-03 cond-mat.supr-con
Current states of a doubly connected superconductor with film bridges
本文测量了一个具有两个不同桥宽的双连接超导体的薄膜高感电路分支中的输运电流分布。当输运电流小于桥的临界电流之和时,当输运电流达到其中一个桥的临界电流时,输运电流的分布呈现出反常的行为。当通过电路的传输电流大于桥路临界电流之和时,支路中出现低频连续谐波电压自振荡和同步电流自振荡。的发病机制负责的自振荡进行了讨论。
2014-02-09 cond-mat.supr-con
Field Tuned Superconductor to Insulator Transitions in an Amorphous Film with an Imposed Multiply Connected Geometry
我们观察到多重磁场驱动的超导体到绝缘体的转变(SIT)在非晶铋薄膜穿孔与纳米蜂窝(NHC)阵列的孔。磁阻的周期H=H_M=h/2 eS(S是空穴的单位晶胞面积)表明场驱动跃迁是玻色子主导的。在跃迁的两侧,场相关电阻遵循R(T)=R_0(H)exp(T_0(H)/T),因此,这两个态之间的演化由T_0到0的消失所控制。我们比较我们的结果,在NHC膜的厚度驱动的转变和未图案化的Bi膜,其他材料,和约瑟夫森结阵列的场驱动的转变。我们的研究结果表明,在某些材料中发现类似行为的结构来源,尽管SIT具有明确的玻色子性质,但准粒子自由度可能也在SIT的演变中发挥重要作用。
2007-12-07 cond-mat.supr-con
Properties of the electron-doped infinite-layer superconductor Sr$_{1-x}$La$_{x}$CuO$_{2}$ epitaxially grown by pulsed laser deposition
用脉冲激光沉积法生长了电子掺杂的无限层铜氧化物超导体$_{1-x}$ CuO $_2$(SLCO)和掺杂的$x \approx 0.15$.(001)取向的KTaO $_3$和SrTiO $_3$单晶用作衬底。在SrTiO $_3$的情况下,在SLCO之前沉积BaTiO $_3$薄膜,用作向SLCO膜提供拉伸应变的缓冲层。为了诱导超导性,在还原条件下对所生长的膜进行退火,这将在下文中详细描述。通过反射高能电子衍射、原子力显微镜、X射线衍射、卢瑟福背散射光谱和温度低至$T = 4.2\,$ K的电输运测量对薄膜进行了表征。我们详细讨论了不同的工艺参数对最终薄膜性能的影响。
2011-12-20 cond-mat.supr-con
Proximity effects at the interface of a superconductor and a topological insulator in NbN - Bi_2Se_3 thin film bilayers
在寻找一个简单的邻近系统的拓扑绝缘体和超导体的研究的作用,表面与体积效应的门控,我们在这里报告的第一步,实现这一目标,即选择这样一个系统及其特性。我们选择用颗粒状5 nm厚的NbN膜的薄膜双层作为超导体,覆盖有20 nm厚的$\rm Bi_2Se_3$拓扑层,并将传输结果与在相同晶片上的5 nm厚的参考NbN膜上获得的结果进行比较。研究了具有非原位和原位制备的$\rm NbN-Bi_2Se_3$界面的双层膜,发现了两种邻近效应,在超导转变温度以下,所有双层膜都表现出传统的邻近效应,拓扑结构$\rm Bi_2Se_3$使超导NbN膜的起始或中间转变$T_c$降低了约1 K.在低温下,双层和参考NbN膜的电阻-温度曲线发生交叉,其中双层显示出$T_c(R=0)$、$I_c$(超导)和Andreev电导的增强,与裸NbN膜相比。这表明在NbN晶粒之间的界面区域处的$\rm Bi_2Se_3$层中诱导了超导性。因此,在拓扑材料中的逆邻近效应被证明。
2014-09-10 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
The critical parameters enhanced by microwave field in thin-film type-II superconductors
本文给出了微波辐照增强超导薄膜超导电性的实验研究结果。分析了微波辐射功率、频率以及超导薄膜的温度和宽度对增强临界电流和电阻态涡旋结构消失和出现第一条相滑移线的电流的实验依赖性的影响。对不同宽度薄膜的实验研究表明,微波场的超导增强效应是普遍的,在超导电流沿薄膜宽度均匀分布(窄膜)和非均匀分布(宽膜)的情况下都有发生。结果表明,宽膜中超导性的增强不仅使临界电流和临界温度增大,而且使涡旋态能在膜中存在的最大电流增大。宽膜中微波辐照的超导电性增强现象可以用Eliashberg理论来描述,该理论曾被用来解释窄沟道中的相同现象。实验发现,观察到超导增强的辐照功率的间隔随着膜宽度的增加而变窄,这削弱了其检测的概率。
2014-10-28 cond-mat.supr-con
Disorder- and magnetic field-tuned fermionic superconductor-insulator transition in MoN thin films. Transport and STM studies
本文利用输运和扫描隧道谱研究超薄MoN薄膜中无序和磁场驱动的超导-绝缘体转变,通过Finkelstein模型、Tc与能隙恒定比值及空间均匀性等证据,证实该转变为费米子型SIT。
2023-11-29 cond-mat.supr-con
Normal State Resistivity of Underdoped YBa2Cu3Ox Thin Films and La2-xSrxCuO4 Ultra-Thin Films under Epitaxial Strain
通过在强磁场中抑制超导态,可以在低于Tc的区域探测高温超导体的正常态电阻率。在这里,我们提出了正常状态下的YBa 2 Cu 3 Ox薄膜的属性在欠掺杂制度和正常状态下的电阻的La 2-xSrxCuO 4薄膜外延应变,测量低于Tc的脉冲场高达60 T。报道了一种普适的ρ(T)行为。我们解释这些数据在最近提出的1D量子输运模型的1D路径对应的电荷条纹。
1999-10-04 cond-mat.supr-con
Evidence of Spatially Inhomogeous Pairing on the Insulating Side of a Disorder-Tuned Superconductor-Insulator Transition
非晶绝缘氧化铟薄膜的输运性质的测量已被解释为存在的超导岛的绝缘侧的无序调谐的超导体-绝缘体转变的证据。虽然薄膜不是颗粒状的,但其行为类似于在颗粒状薄膜中观察到的行为。结果支持的理论模型中,超导性的破坏无序产生空间非均匀配对的光谱间隙。
2007-12-18 cond-mat.supr-con
Raman study of electron-phonon coupling in thin films of LiTi$_2$O$_4$ spinel oxide superconductor
我们对LiTi $_2$ O $_4$尖晶石氧化物超导体的薄膜进行了拉曼散射研究。我们检测到的五个拉曼活性模式,与我们的第一性原理计算良好的一致的频率。从5 K到295 K,三个T $_{2g}$模均呈现Fano线型,表明LiTi $_2$ O $_4$中存在电子-声子耦合.有趣的是,在50 K时,电子-声子耦合在负磁电阻到正磁电阻的转变中表现出异常,这可能是由于其他竞争序的未设置。由Allen公式估算的电子-声子相互作用强度和观测到的线形参数表明,T $_{2g}$模对超导电性的贡献很小.
2017-05-16 cond-mat.supr-con
Growth of superconducting MgB2 thin films
这是迄今为止对MgB_2超导薄膜的首次综述。
2002-03-18 cond-mat.supr-con
Effect of ferromagnetic film thickness on magnetoresistance of thin-film superconductor-ferromagnet hybrids
本文研究了平面铁磁(F)膜厚度Df对由超导(S)Al膜和具有平面外磁化的多层[Co/Pt] F膜组成的磁通耦合混合器电阻的影响。发现这种混合物在高温和低温下的行为是不同的:高温下超导性的成核主要由磁畴的典型横向尺寸决定,而低温特性由磁性模板的拓扑结构决定。我们发现,在Df值的增加导致扩大的字段和温度间隔的超导临界温度Tc上施加的磁场H的非单调依赖性观察(退磁F膜)。Df值的进一步增加导致超导性的全局抑制。因此,我们确定了一个最佳的厚度,当非单调的依赖Tc(H)可以观察到在相当宽的T和H范围内,这可能是有趣的进一步研究的局域化超导性在平面铝基S/F混合和设备的开发,可以利用局域化超导性。
2010-05-07 cond-mat.supr-con
Atomic Layer Deposition of Aluminum (111) Thin Film by Dimethylethylaminealane Precursor
报道了以二甲基乙胺铝烷(DMEAA)为前驱体,采用原子层沉积(ALD)技术生长铝(111)薄膜的研究。研究发现,金属底层是DMEAA前驱体生长均匀铝膜的关键。由于使用钛薄膜作为底层,所以生长的铝薄膜显示(111)取向,而与衬底无关。铝薄膜的晶格常数和超导转变温度与体材料相同。这些结果表明,ALD技术提供了高质量的铝薄膜,并在超导器件的应用潜力。本文讨论了用DMEAA为前驱体的ALD技术制备垂直小约瑟夫森隧道结的可行性,这种结可用作超导量子比特。
2021-06-07 cond-mat.supr-con
Full spin switch effect for the superconducting current in a superconductor/ferromagnet thin film heterostructure
超导体/铁磁体(S/F)邻近效应理论预言,F1/F2/S或F1/S/F2三层膜的超导临界温度在F1和F2磁化方向平行时比反平行时小。这表明了在S层中超导态和正常态之间的受控切换的可能性。在这里,使用Oh等人[Appl.Phys.Lett. 71,2376(1997)],其包括由作为铁磁组件的非磁性金属间隔层分隔的铁磁双层和作为第二界面组件的普通超导体,我们成功地实现了超导电流的全自旋开关效应。
2010-07-15 cond-mat.supr-con
Dimensional crossover of the thermodynamic properties near the phase transition to superconducting state in type I superconductors
本文介绍了一种处理I型超导体薄膜中磁起伏的新方法。得到了平衡相变点附近自由能、比热和序参量分布随膜厚变化的结果,并进行了讨论。
2003-05-26 cond-mat.supr-con
Growth and Properties of Superconducting MgB2 Thin Films
本文综述了近30个月来超导MgB_2的薄膜生长和结制备的研究进展,包括MgB_2的化学和物理性质的简要总结。
2004-02-12 cond-mat.supr-con
Direct observation of intrinsic surface magnetic disorder in amorphous superconducting films
无序和相互作用之间的相互作用可以显著地影响薄膜超导体的物理性质。在最极端的情况下,当绝缘相出现时,强无序能够抑制超导性。由于磁无序对超导体的破坏势是已知的,因此研究的重点是非磁无序对超导体的影响。在这里,我们提供了直接的证据表明,磁无序也存在于非晶超导薄膜的表面。这种磁无序甚至在没有磁性杂质原子的情况下也存在,并且与表面终止本身密切相关。虽然大块超导性在足够厚的薄膜中生存,我们认为磁无序可能会对薄膜极限中的超导体到绝缘体的转变产生至关重要的影响。
2021-12-08 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
Inverse proximity effect in thin-film superconductor/magnet heterostructures with metallic and insulating magnets
Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);National Research University Higher School of Economics(国立高等经济大学)
研究发现,超导体/磁体异质结构中的接近效应在不同磁体类型中表现不同,金属和绝缘体磁体可被有效模型描述,而铁磁体和交替磁体则无法通过自旋分裂检测,但支持三重态相关性,可用于自旋电子学应用。
2025-10-20 cond-mat.supr-con
Raman light scattering study and microstructural analysis of epitaxial films of the electron-doped superconductor La_{2-x}Ce_{x}CuO_{4}
利用变温拉曼光散射技术研究了电子掺杂超导体La_{2-x} Ce_{x} CuO_{4}的最佳掺杂(x ~ 0.08,Tc = 29 K和x ~ 0.1,Tc = 27 K)的光学声子。这项工作的主要重点是详细的表征和微观结构分析的电影。基于显微拉曼光谱结合X射线衍射,能量色散X射线分析,和扫描电子显微镜,一些观察到的声子模式可以归因于微米级夹杂物的Cu_{2} O。在轻度欠掺杂(x ~ 0.08)的薄膜中,Cu_{2} O模和其它可归属于La_{2-x} Ce_{x} CuO_{4}基质的模在冷却到低于T ~ T_c时表现出明显的软化和窄化。基于对商业Cu_{2} O粉末的控制测量,并与其他高温超导体的拉曼散射研究进行比较,我们推测,在La_{2-x} Ce_{x} CuO_{4} / Cu_{2} O界面的邻近效应可能是造成这些异常的原因。在稍微过掺杂的La_{2-x} Ce_{x} CuO_{4}膜(x ~ 0.1)上的实验没有显示出可比较的声子异常。
2010-05-07 cond-mat.supr-con
Far infrared thermal spectroscopy of low-Tc and high-Tc superconductor films
在0.4 ~ 4.3THz的频率范围内测量了沉积在MgO和Si衬底上的NbN薄膜的远红外透过率随温度的变化。在低温下,相对穿透深度呈指数增长,并且在Tc附近观察到透射率峰值,频率低于光学带隙。相反,在高于间隙的频率下测量的透射率仅表现出平坦的、几乎线性的温度依赖性。这种行为与BCS超导理论是一致的。对沉积在MgO和蓝宝石衬底上的YBaCuO薄膜也进行了类似的测量。透射率的低温变化是线性的或恒定的,并且没有观察到BCS理论预测的低于Tc的峰值。在较高频率下的平坦温度依赖性表明光子能量足以在光学带隙上激发。s波BCS理论适用于NbN薄膜,但不适用于YBCO材料。
2001-11-19 cond-mat.supr-con
High critical current densities in superconducting MgB2 thin films
在Al 2 O3(0001)和MgO(100)衬底上制备了MgB 2超导薄膜。硼薄膜的沉积通过电子束蒸发,然后与镁的后退火工艺。研究了合适的后退火工艺条件,以制备出性能良好的MgB 2超导薄膜。X射线衍射分析表明,在我们的薄膜中,MgB_2相是随机取向生长的。用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察了表面形貌。用输运法测得15 K时MgB 2/Al 2 O3薄膜的临界电流密度(Jc)约为10^7 A/cm^2,超导转变温度(Tc)约为39 K。
2001-04-12 cond-mat.supr-con