Torque magnetometry on single-crystal high temperature superconductors near the critical temperature: a scaling approach
在临界温度附近对HgBa_{2} CuO_{4+y}、La_{2-x} Sr{x} CuO_{4}和YBa_{2} Cu_{3} O_{6.93}的单晶进行的角度相关的磁矩测量遵循3D XY模型进行缩放,以便确定描述T_{c}附近的通用临界性质的缩放函数dG^{ \pm }(z)/dz。观察到标度函数随有效质量各向异性增加而发生系统性偏移γ=(m_{ab} */ m_{c} *)^{1/2},这可以用3D-2D交叉来理解。3D-2D交叉的进一步证据来自在不同磁场中以不同磁场方向δ进行的温度相关扭矩测量,其显示准2D“交叉区域”(M*,T*)。这种“交叉现象”的发生是用唯象的方法从标度函数在z = z* 附近的弱z依赖性来解释的。“交叉”温度T* 被发现是角度依赖的。扭矩测量以上T_{c}显示,波动强烈增强的各向异性是大的欠掺杂制度,而它们是不太重要的过掺杂制度。
1999-12-03 cond-mat.supr-con
Probing multi-band superconductivity and magnetism in SmFeAsO$_{0.8}$F$_{0.2}$ single crystals by high-field vortex torque magnetometry
为了探索氧化物中多带超导电性的表现,我们测量了SmO $_{0.8}$ F $_{0.2}$ FeAs单晶混合态中磁扭矩$τ(θ)$的角度依赖性,作为温度$T$和高达30 T的高磁场$H$的函数。我们发现,有效质量各向异性参数$γ$提取$τ(θ)$,可以大大高估,如果没有适当地考虑到Sm或Fe离子的强顺磁性。正确提取的$γ$取决于$T$和$H$,在较低温度下在$γ\simeq 9$饱和。伦敦穿透深度和超流密度都不受上临界场的影响。我们的结果表明,两个强耦合的超导差距几乎相等的幅度。
2009-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing nonlocal superconducting fluctuations with covariance noise magnetometry
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);University of California at Berkeley(加州大学伯克利分校)
研究利用含时金兹堡-朗道框架计算非局域超导涨落修正对电导率张量的影响,通过单个NV传感器和双传感器协方差磁强计分析相关特性,求解波动薄膜非平衡电流噪声,结果与BSCCO薄膜电流噪声实验相关。
2026-07-29 cond-mat.supr-con quant-ph
Static and Dynamic irreversible magnetic properties of high temperature superconductors
本论文描述了高温超导体不可逆磁行为的静态和动态方面的实验和理论研究。实验上,采用传统的磁力测量和新颖的霍尔探针阵列技术。使用这两种技术大大扩展了实验的可能性,并产生了丰富的新的实验结果。
2008-11-02 cond-mat.supr-con
$μ$SR and magnetometry study of superconducting 5% Pt doped IrTe$_2$
本文介绍了超导二硫属元素Ir $_{0.95}$ Pt $_{0.05}$ Te $_2$的磁测量和μ子自旋旋转($μ$ SR)测量。从这两组测量,我们计算的渗透深度和超流密度作为温度的函数。从两组数据的超流密度的温度依赖性表明完全带隙的超导性,可以适合于传统的s波模型和yiel拟合参数符合BCS弱耦合超导体。因此,我们没有看到在Ir $_{0.95}$ Pt $_{0.05}$ Te $_2$中存在奇异超导电性的证据。
2016-05-13 cond-mat.supr-con
Suppression of spontaneous currents in Sr$_2$RuO$_4$ by surface disorder
对于非常规超导体Sr $_2$ RuO $_4$的配对对称性的手征$p$波假设的一个主要挑战是设计用于检测预期的自发电荷电流的灵敏扫描磁力测量实验的无效结果。出于结隧穿电导测量表明淬火的超导电性的表面,即使是高纯度的样品,我们研究了自发电流的手征$p$波超导体附近的正常金属/超导体界面使用晶格Bogoliubov-de Gennes方程和Ginzburg-Landau理论,并发现边缘电流被抑制了一个数量级以上,以前的估计相比。这些计算表明,接口的细节可以有一个定量的有意义的影响的预期磁力实验。
2014-04-17 cond-mat.supr-con
Probing Topological Superconductors with Sound Waves
介绍了一种新的探测拓扑超导体的方法。超态费米子的积分产生拓扑$\mathbf{Chern-Simons}$声音作用。位错在样品内部诱导出马约拉纳零模,从而产生一个新的哈密顿量,该哈密顿量耦合了马约拉纳模、电子场和非阿贝尔应变场声。该哈密顿量用于计算反常声吸收。拓扑超导体在超导能隙以下由于准粒子和马约拉纳费米子之间的跃迁而吸收声音。声波为探测马约拉纳费米子提供了新的工具。
2015-01-25 cond-mat.supr-con
Probing chiral edge states in topological superconductors through spin-polarized local density of state measurements
我们表明,自旋极化的局域态密度(LDOS)测量可以唯一地确定周围的铁磁岛嵌入在一个传统的超导体与自旋轨道耦合的拓扑保护的边缘状态的手性性质。自旋极化的LDOS显示出直接与边缘的法线方向相关的强自旋极化,在岛的相对两侧具有相反的极化,并且具有明显的能量振荡模式。
2017-09-26 cond-mat.supr-con
Probing the superconducting pairing symmetry from spin excitations in BiS$_2$ based superconductors
从双轨道模型出发,基于无规相位近似,对新发现的具有三种可能对对称性的BiS $_2$超导体超导态的自旋激发进行了理论研究.我们表明,自旋响应是唯一确定的配对对称性。在$(0.7π,0.7π)$附近的无公度动量下,d波对称性可能发生自旋共振激发。对于p波对称性,$(0,0)$附近的横向自旋激发增强。对于s波配对对称性,没有自旋共振特征。这些独特的特征可以用于探测或确定这种新发现的化合物中的配对对称性。
2012-08-06 cond-mat.supr-con
Probing superconductivity and pairing symmetry by coherent phonons in multiorbital superconductors
我们证明了在多轨道超导体中由激光脉冲产生的相干声子振荡中包含的相位信息可以作为探测超导性和配对对称性的实验工具。正常状态和超导状态之间的相位差与超导序参量成正比,刚好低于超导转变温度Tc。对于具有不同对对称性的超导态,它也表现出不同的行为。特别地,如果存在依赖于轨道的内部符号变化状态,则相位差可以在Tc以下具有不连续的跳跃。
2015-03-11 cond-mat.supr-con
Quantitative imaging of Abrikosov vortices by scanning quantum magnetometry
attocube systems GmbH(attocube系统有限公司);QZabre AG(QZabre股份公司)
本研究利用低温扫描氮空位磁力计对高温超导体中的阿布里科索夫涡流进行定量成像,实现了纳米级空间分辨率和高磁分辨率。
2026-02-24 cond-mat.supr-con physics.ins-det quant-ph
Probing the degree of spin polarization of a ferromagnet with ferromagnet/superconductor proximity effect
研究了Pb/Co $_2$ Cr $_{1-x}$ Fe $_x$ Al双层膜的超导/铁磁邻近效应。不同的衬底温度允许我们制备具有不同程度的Heusler层导带自旋极化的Heusler合金Co $_2$ Cr $_{1-x}$ Fe $_x$ Al薄膜。我们得到的超导转变温度的Pb层的厚度在固定厚度的Heusler层和自旋极化的铁磁层的程度的依赖性之间的强相关性。
2017-03-24 cond-mat.supr-con
Direct Validation of Superconductivity through Contact-Free Detection of Persistent Supercurrents Using Room-Temperature Quantum Magnetometry
University of Houston(休斯顿大学);Sam Houston State University(山荷州州立大学)
该研究开发了一种室温无接触探测持续超电流的技术,可直接验证超导性,适用于高压下的微观样品,为超导的高通量筛选提供了可扩展的非侵入性方法。
2026-09-04 cond-mat.supr-con
Probing the order parameter symmetry in the cuprate high temperature superconductors by SQUID microscopy
铜氧化物高温超导体中的序参量的轨道分量现在已经很好地确定,这在很大程度上是由于相敏测试。虽然在其他非常规超导体上使用这种测试是可取的,但这些测试成功所需的与铜酸盐的性质相关的许多有利因素以及许多技术进步。在这篇评论中,我将描述的发展相敏配对对称性测试使用SQUID显微镜,强调有利于这些实验中的铜酸盐和技术进步,必须取得的因素。
2010-08-19 cond-mat.supr-con
Field Dependent Superfluid Density in the Optimally Doped SmFeAsO_(1-x)F_y Superconductor
采用转矩磁测量、SQUID磁测量和μ子自旋转动相结合的方法研究了最佳掺杂SmFeAsO_(1-x)F_y的面内磁穿透深度与磁场的关系。从这些技术获得的结果表明,所有的超流密度的显着下降,作为字段增加到1.4 T。这种行为进行了分析,在一个两带模型与自洽导出耦合的差距,其中的超流密度相关的较大的差距是字段独立的和超流密度相关的较小的差距是强烈抑制与增加的字段。
2010-09-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropy of the superconducting state properties and phase diagram of MgB2 by torque magnetometry on single crystals
的角度和温度依赖性的上临界场Hc 2在MgB 2的扭矩磁强计测量单晶。发现Hc 2各向异性γ_H随温度的升高而减小,这与各向异性Ginzburg-Landau理论不一致,该理论预测γ_H与温度无关.这种行为可以用MgB 2超导性的双带性质来解释。在混合状态下的可逆扭矩的测量的分析产生场相关的有效各向异性γ_eff,这可以至少部分地由穿透深度和上临界场的不同各向异性来解释。结果表明,在约0.85赫兹2的领域的峰值效应是一个有序无序相变的涡旋物质的表现。MgB 2的H//c的H-T相图与MgB 2中的热涨落的中间强度相关,与高和低Tc超导体中的热涨落相比。
2002-10-31 cond-mat.supr-con
Characterizing two-dimensional superconductivity via nanoscale noise magnetometry with single-spin qubits
我们提出了通过孤立的单自旋量子比特作为二维材料中的超导性的探针的纳米磁性。我们表征了量子位位置处的磁场噪声,该噪声由样品中的电流和自旋波动引起,并导致量子位的可测量的极化衰减。我们表明,由于横向电流波动研究作为温度和样品-探针距离的函数的噪声可以用来提取有用的信息的超导相的过渡和超导体的配对对称性。令人惊讶的是,在低温下,磁噪声的主要贡献来自纵向电流波动,并可用于探测集体模式,如单层等离子体和双层约瑟夫森等离子体。我们还描述了由于自旋波动的噪声,这使得探测的自旋结构的配对波函数。我们的研究结果提供了一个非侵入性的途径来探测二维超导体的丰富的物理。
2022-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
SQUID magnetometry of superconducting samples: The case of RuSr2GdCu2O8
超导量子干涉仪(SQUID)磁场的不均匀性会在超导样品的直流磁化测量中产生严重的伪影。我们讨论的问题,重点是从测量的SQUID输出信号计算样品的磁矩的过程。据报道,(弱)铁磁超导体RuSr2GdCu2O8对SQUID超导磁体的不均匀性敏感,这会在其测量的磁化强度中产生伪影。事实上,我们表明,由于磁滞宽度的小值,磁场变化小于100 microTesla的扫描长度内的磁铁是足够的,以创建虚假的信号,在测量的磁矩的这种化合物。
2002-11-20 cond-mat.supr-con
Probing the intermediate state of type-I superconductor SnAs using Muon Spin Spectroscopy
Indian Institute of Science Education and Research Bhopal(印度科学教育研究所博帕尔分校);STFC Rutherford Appleton Laboratory(英国科学与技术设施委员会拉瑟福·阿普尔顿实验室)
利用μ子自旋谱学研究SnAs超导体的中间态,揭示其I型超导性质及拓扑结构特性
2025-12-19 cond-mat.supr-con
Anisotropy of superconducting single crystal SmFeAsO_(0.8)F_(0.2) studied by torque magnetometry
本文用转矩磁力仪研究了Tc =45(1)K的氧铌酸盐超导体SmFeAsO_(0.8)F_(0.2)单晶。通过高压立方砧技术生长质量约0.1 μ g的晶体。使用高灵敏度的压阻式扭矩传感器使得研究这些微小晶体的各向异性磁特性成为可能。各向异性参数与场无关,但随温度变化很大,从T=T_c时的8到T= 0.4T_c时的23。这种不寻常的行为标志着非常规的超导性。
2009-01-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Probing the pairing symmetry in kagome superconductors based on the single-particle spectrum
本研究通过分析kagome超导体的单粒子谱,考察九种配对对称性,发现能带、谱函数和局域态密度可区分它们,单杂质效应也有助于判别。
2024-01-22 cond-mat.supr-con
Intrinsic pinning of FeSe$_1$$_-$$_x$S$_x$ single crystals probed by torque magnetometry
本文用力矩磁测量研究FeSe$_1$$_-$$_x$S$_x$单晶,发现面内四重不可逆力矩源于能隙节点与孪晶域效应的本征钉扎,面外力矩峰源于层状结构本征钉扎。
2024-12-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing multiband superconductivity by point-contact spectroscopy
点接触光谱学最初是为了测定正常金属中的电子-声子光谱函数而开发的。然而,在过去的20年里,它已成为研究超导体的重要工具。事实上,正常金属和超导体之间的点接触可以提供关于能隙的振幅和对称性的信息,在超导状态下,能隙在费米能级处打开。在本文中,我们回顾了点接触光谱在超导体的实验和理论方面,我们给出了一个实验调查的最新应用,这项技术的各向异性和多频带超导体。
2009-12-24 cond-mat.supr-con
Ab initio probing of the electronic band structure and Fermi surface of fluorine-doped WO3 as a novel low-TC superconductor
采用第一性原理计算研究了新发现的低温超导体氟掺杂WO 3的电子结构和费米面。我们发现,F掺杂提供了过渡的绝缘三氧化钨到金属类相WO 3-xFx,其中近费米态主要形成从W 5d与O 2 p轨道的混合物。氟添加剂在WO_3中的协同效应表现在电子浓度和晶格常数的变化。在分别探讨它们对近费米态的影响时,确立了电子因素对氟氧化钨向超导态转变的主导作用。费米面的体积随着掺杂量的增加而逐渐增大。在序列WO 3 \rightarrow WO 2.5 F 0.5中,W和O离子的有效原子电荷减少,但比理想化离子模型中预测的少得多-这是由于共价相互作用W-O和W-F的存在。
2011-12-15 cond-mat.supr-con
Probing the superconducting ground state of the noncentrosymmetric superconductors CaTSi3 (T = Ir, Pt) using muon-spin relaxation and rotation
用μ子谱研究了CaTSi_3(T = Pt和Ir)的超导性质。我们的μ子自旋弛豫结果表明,在这两个超导体的时间反演对称性被保存,而μ子自旋旋转数据表明,温度依赖性的超流密度是一致的各向同性的s波间隙。由横场μ子-自旋转动谱确定的CaPtSi_3和CaIrSi_3的磁穿透深度和上临界场分别为448(6)和170(6)nm,3800(500)和1700(300)G。测量了这两种材料的超导相干长度,CaPtSi_3为29(2)nm,CaIrSi_3为44(4)nm。
2014-08-07 cond-mat.supr-con
Probing Sign-Changing Order Parameters via Impurity States in unconventional superconductors: Implications for La$_3$Ni$_2$O$_7$ Superconductors with interlayer pairing
本文用T-矩阵方法研究非常规超导体中杂质态与序参量符号变化的关系,揭示层内d波和层间s波配对下杂质态源于符号反转,并为La$_3$Ni$_2$O$_7$的配对机制探测提供理论工具。
2025-05-08 cond-mat.supr-con
Magnetic Determination of $H_{c2}$ under Accurate Alignment in (TMTSF)$_2$ClO$_4$
用悬臂梁磁强计测量了准一维分子有机超导体(TMTSF)$_2$ ClO $_4$的上临界磁场$H_{c2}$。从同时进行的电阻率和转矩磁化实验下精确的磁场对准,$H_{c2}$在低温下被证明达到5 T,近两倍的泡利顺磁限制施加在自旋单线态超导体。这些结果构成了该系统中大$H_{c2}$的第一个热力学证据,并为该非常规超导体中的自旋三重态配对提供了支持
2004-01-29 cond-mat.supr-con
Signatures of Gaussian superconducting fluctuations in nonlocal noise magnetometry
Racah Institute of Physics, The Hebrew University(拉卡赫物理研究所,希伯来大学)
研究通过非局域噪声磁力计检测高斯超导波动的特征,利用时依赖性Ginzburg-Landau理论分析超导波动对电流相关性和磁噪声的贡献,探讨高温超导体中该信号最强的可能。
2026-05-18 cond-mat.supr-con quant-ph
Detection of the Meissner Effect with a Diamond Magnetometer
我们研究的可能性探测超导效应的金属纳米团簇通过金刚石磁强计。金属纳米团簇已被提出作为高T $_c$超导纳米结构材料的组成元素。基于检测金刚石中氮空位(NV)中心的自旋选择性荧光的磁测量能够具有纳米级空间分辨率,并且可以用作研究单个或多个团簇彼此之间或与表面相互作用的性质的工具。我们已经进行了灵敏度估计和实验,以了解这些磁力计如何在这种情况下使用。我们研究了传感器随温度变化的行为,并通过监测高NV密度金刚石中[111]取向的精细结构谱来检测超导体中的通量排斥效应。我们的研究结果表明,相变可以确定在大块超导体与这种技术,而主要的零场分裂参数($D$)表现出温度依赖性,可能需要补偿方案。
2010-09-24 cond-mat.supr-con
Diamond Magnetometry of Superconducting Thin Films
近年来,基于氮空位(NV)中心的金刚石磁力计在纳米级的磁力测量应用中引起了相当大的兴趣。一个有趣的应用,这是非常适合的NV中心是在超导材料的纳米级磁现象的研究。利用金刚石中NV中心的磁敏感性,研究了钇钡铜氧化物(YBCO)超导体的磁性。用荧光显微镜方法和集成了NV传感器的微芯片样品,测得该层的相变温度为70.0(2)K,涡旋穿透场为46(4)G。我们在65 K时观察到了层中涡旋的钉扎,并估计在~ 10 G的磁场中冷却样品后它们的密度为0.45(1)μm^{-2}。这些测量是用10 nm厚的NV层完成的,以便将来可以实现高空间分辨率。基于这些结果,我们预计,这种磁力计可能是有用的成像的结构和动态的漩涡。作为展望,我们提出了一种超导芯片的制造方法,为此目的而设计。
2014-02-05 cond-mat.supr-con physics.atom-ph quant-ph
Enhancement of vortex pinning in superconductor/ferromagnet bilayers via angled demagnetization
采用局域和全局磁测量方法研究了超导/铁磁双层膜中磁畴宽度w对畴致涡旋钉扎的影响。该双层膜由具有垂直磁各向异性的铁磁Co/Pt多层膜和Nb膜组成,并带有一层绝缘层以消除邻近效应。具有不同的和系统可调的宽度W的准周期畴图案,如通过特殊的退磁过程获得的,施加在超导层上的可调涡旋钉扎。当w ~ 310 nm接近磁穿透深度时,涡旋钉扎的最大增强超过10倍。
2011-07-19 cond-mat.supr-con
Probing the intrinsic Josephson potential in Bi-2212 by thermal activation
本文研究了Bi-2212小本征约瑟夫森结中的热涨落现象。通过测量{ \it single}本征结的开关电流,我们观察到它的统计特性可以很好地用具有正弦电流-相位关系的周期约瑟夫森势的热激活来描述。这是强各向异性高温超导体中直流本征约瑟夫森效应的直接证据,也是对层间输运隧穿性质的首次明确证实。此外,从开关电流统计分析中提取的无波动临界电流表现出典型的超导体-绝缘体-超导体隧道结的温度依赖性。
2005-01-27 cond-mat.supr-con
Probing the superconducting state of the Heusler supercoductor: ZrNi$_2$Ga
利用μ子自旋转动和μ子自旋弛豫,研究了Heusler超导体{ZrNi $_2$ Ga}的超导基态. {ZrNi $_2$ Ga}的磁穿透深度与温度的关系与单一各向同性带隙s波BCS超导体一致。带隙能量Δ(0)=0.44(1)meV,磁穿透深度λ(0)= 310(5)nm。此外,我们显示了一个可能的交叉从一个正方形的磁通线晶格的六角晶格在低温下的证据。没有观察到时间反演对称性破缺的证据,这可能是半金属超导体所期望的。
2012-06-06 cond-mat.supr-con
Probing the nodal gap in the pressure-induced heavy fermion superconductor CeRhIn5
我们报告的压力诱导重费米子超导体CeRhIn 5的场取向比热研究。这些实验首次在压力感应超导体中提供了动量相关的超导能隙函数。在超导和反铁磁性共存的阶段,Ce-In平面内的场旋转揭示了态密度的四重调制,这有利于d波序参量,并限制了超导和磁性之间相互作用的理论。
2008-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing the pinning landscape in type-II superconductors via Campbell penetration depth
第二类超导体的磁性和输运特性归功于涡旋钉扎,即通过材料的不均匀性或缺陷固定通量量子。表征涡旋的势能景观,即钉扎景观(或简称钉扎景观),具有重要的技术意义。除了测量临界电流密度$j_c$和蠕变速率$S$之外,$ac$磁响应提供了关于针形的有价值的信息,该信息不同于通过$j_c$或$S$获得的信息,其中坎贝尔穿透深度$λ_{\rm \scriptscriptstyle C}$定义了在实验中很容易获得的特征量。在这里,我们推导出一个微观表达式的坎贝尔渗透深度$λ_{\rm \scriptscriptstyle C}$使用强钉扎理论。我们的结果解释了$λ_{\rm \scriptscriptstyle C}$对涡系状态准备和滞后响应的依赖性。通过分析不同的钉扎模型、金属或绝缘夹杂以及$δT_c$ -和$δ\ell$ -钉扎,我们讨论了在$H$ - $T$相图中不同涡旋态制备的坎贝尔长度的行为,并将我们的结果与最近的实验进行了比较.
2016-03-22 cond-mat.supr-con
Probing the superconducting gap symmetry of $α$-PdBi$_{2}$: A penetration depth study
本文报道了用高分辨隧道二极管技术测量了$α$ -PdBi $_{2}$超导体($α$-PdBi $_{2}$超导体的$α$相对应物)单晶中的面内伦敦穿透深度$λ$,其深度可达0.35~K。$λ$和超流体密度$ρ_{s}$都表现出指数行为,$T\leq$ 0.35 $T_{c}$,$Δ(0)/k_{B}T_{c}\sim$ 2.0,$ΔC/γT_{c}$ $\sim$ 2.0和$λ(0)$ $\sim$ 140 nm,表明$α$ -PdBi $_{2}$是一种中度耦合,完全带隙的超导体。通过强耦合校正,$Δ(0)$和$ΔC/γT_{c}$的值彼此一致。
2017-05-05 cond-mat.supr-con
Probing the order parameter symmetry of two-dimensional superconductors by twisted Josephson interferometry
本文提出以各向异性 s 波超导体为探针的扭曲 Josephson 结装置,通过临界电流、电流-相位及磁场响应的扭曲角依赖识别二维超导体序参量对称性,并以 NbSe2/魔角扭曲双层石墨烯结为例。
2023-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of lattice softening at $T_{\rm c}$ in the FeSe$_{0.5}$Te$_{0.5}$ superconductor
采用传统的固相反应法合成了FeSe $_{0.5}$ Te $_{0.5}$多晶样品。用SQUID磁测量证实了在12.5~K时开始发生体超导转变。在6.0 ~ 320 K温度范围内记录了$^{57}$ Fe的透射几何穆斯堡尔谱。在$T_c$附近,异构体位移和总吸收都开始下降,表明晶格软化。估计该下降至少对应于原始德拜温度$θ_{\rm D}\approx 460$ ~K的60~K。Seebeck测量表明,样品在低温下为$n$型导体,在135 K附近有向$p$型电导率的交叉。在$10.6$ ~K以下可以看到零塞贝克系数。
2010-08-10 cond-mat.supr-con
Probing dynamics and pinning of single vortices in superconductors at nanometer scales
量子化磁涡旋的动力学和材料缺陷对它们的钉扎决定了超导体的电磁特性,特别是它们承载非耗散电流的能力。尽管最近在理解涡旋物质的复杂物理学方面取得了进展,但通过实际材料缺陷的多尺度势由电流驱动的涡旋的行为仍然没有得到很好的理解,主要是由于缺乏能够在纳米尺度上追踪涡旋轨迹的适当实验工具。使用一种新型的扫描超导量子干涉显微镜,我们在这里报告的调查控制的动态铅膜的亚埃空间分辨率和前所未有的灵敏度的旋涡。我们测量,第一次,基本的依赖性的多个缺陷的基本钉扎力的旋涡位移,揭示了一个更复杂的行为比以前已经认识到,包括惊人的弹簧软化和破弹簧脱钉,以及自发的滞后切换细胞旋涡轨迹之间。我们的研究结果表明,即使在4.2 K的热波动的重要性和钉扎电位的波纹的重要作用,提供了新的见解超导体的磁弛豫和电磁响应的机制。
2014-11-07 cond-mat.supr-con
Probing mixed s+id pairing state via thermoelectric response of SND junction
本文在广义Ginzburg-Landau理论下研究了均匀混合s波和d波超导体的SND组态的热电响应。结果表明,热电势(TP)强烈地依赖于两个超导体之间的相对相位θ= θ_s-θ_d。两个独立的机制被证明有助于TP。第一种是基于准粒子和库珀对之间的电荷不平衡(用相应的化学势描述),对于两个相同的超导体,当T_{cd} = T_{cs}时,在θ=π/2附近(所谓的s+id混合配对态),产生了一个明显的峰值。这种机制可以在d波正交样品(如YBCO)中实现,其孪晶边界由可变宽度的四方区域表示,具有降低的化学势。当两种不同的超导体(T_{cd} > T_{cs})用于SND结时,会出现另一种机制(与电荷不平衡效应无关)。它可以通过由s波低T_c超导体(如Pb)和d波高T_c超导体(如正交YBCO)组成的结来实现。的实验条件下,可以测量的诱导微分热电势的预测行为进行了讨论。
1998-05-29 cond-mat.supr-con
Probing the pseudogap phase of cuprates by a Giaever transformer
我们发展了一个理论的整流效应的双层系统,其中两个层是超导体,或一个层是正常的金属。库仑相互作用被假定为提供层之间的主导耦合。我们发现,超导波动强烈地增强了拖曳电导率,整流最明显时,两层超导体。鉴于它们对Tc附近的温度和层分离的明显依赖性,基于Giaever Transformer的阻力测量可以区分整流是否由于波动对或感应耦合波动涡而发生。
2011-01-31 cond-mat.supr-con
Formation of multi-quanta vortices in superconductors: electronic, calorimetric and magnetic evidence
在磁场作用下,介观超导体中涡旋大于1的基态可以表现为一个巨涡旋,所有的涡旋合并成一个序参量的奇异性.这种多量子涡旋可以根据例如施加的电流、磁场或温度分裂成单独的涡旋(反之亦然)。在这里,我们表明,这种转变可以通过热容量测量来识别,因为巨涡的形成或分裂会导致测量的热容量与外部驱动的明显跳跃。我们将这种现象归因于涡核中准粒子激发态密度的突然变化,并进一步将其与转变时磁化率的急剧变化联系起来-证明巨涡的形成也可以通过传统的磁力测量法检测到。
2011-07-01 cond-mat.supr-con
Probing inhomogeneities in type II superconductors by means of thermal fluctuations, magnetic fields and isotope effects
第二类超导体,由嵌入正常或绝缘基体中的超导畴组成,经历圆形相变。实际上,相关长度不能增长超过域的空间范围。因此,热力学性质将表现出有限尺寸效应。它示出了各种II型超导体,包括铜酸盐的比热和穿透深度的数据,表现出有限的尺寸效应的特性,所产生的域与纳米级的程度。有限尺寸标度分析揭示了该机制的基本特征。相变温度和超流性随着畴尺寸的减小而增加。结合有限尺寸和同位素效应揭示了局部晶格畸变的相关性
2003-06-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Probing thermal fluctuations and inhomogeneities in type II superconductors by means of applied magnetic fields
超导体受到外加磁场的影响。在接近相变温度时,$T_{c}$涨落占主导地位,当接近$T_{c}$时,关联长度$ξ$强烈增加。然而,对于非零磁场$H$,存在另一长度尺度$L_{H}=\sqrt{Φ_{0}/aH}$,其中$a$是通用振幅。它与涡线之间的平均距离相当。我们表明,相关长度是有界的长度尺度,使$ξ$不能增长超过$L_{H}$。这意味着第二类超导体在磁场中不会发生相变到零电阻状态。我们简述了由此产生的磁场感生有限尺寸效应的标度理论。与其不均匀性引起的对应物相比,磁场长度尺度可以根据磁场强度连续变化。这打开了可能性,以评估波动的重要性,提取临界点的均匀系统的属性,并得出一个下界的长度尺度的不均匀性,影响热力学性质。我们对欠掺杂和最佳掺杂的YBa $_{2}$、Cu $_{3}$ O $_{7-δ}$、MgB $_{2}$、2 H-NbSe $_{2}$和Nb $_{77} $ Zr $_{23}$的比热数据的分析证实了这一预期。得到的下限在182 A到818 A的范围内。由于可用的数据不延伸到低场,因此可以想到更大的值。这引起了严重的怀疑与扫描隧道显微镜观察到的电子特性的纳米空间变化的相关性。
2002-10-31 cond-mat.supr-con
Probing superconducting phase fluctuations from the current noise spectrum of pseudogaped metal-superconductor tunnel junctions
本文研究了具有强对位相涨落的金属与超导体隧道结的电流噪声谱。结果表明,当$ω_J$小于对能隙但大于对散射率时,噪声谱在本征约瑟夫森频率$ω_J=2eV$处有一个特征峰.在交流电压作用下,隧穿电流噪声随直流电压的增加呈现出一系列特征峰。对这些峰的实验观测将直接证明高$T_c$超导体正常状态下的电子对涨落,并可从峰的半宽估计电子对的衰变率。
2000-03-24 cond-mat.str-el 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
Probing Majorana Flat Bands in Nodal $d_{x^2-y^2}$-wave Superconductors with Rashba Spin-Orbit Coupling
我们发现,在具有$d_{x^2-y^2}$波配对和Rashba自旋轨道耦合的单层或多层节状超导体中,与Majorana平带相关联的Majorana费米子在[110]边以零能量模出现.此外,只要单层或多层超导体的整体反演对称性被破坏,并且在平行于[110]边的面内磁场存在下,Majorana费米子和通常的费米子Andreev束缚态在隧道谱实验中诱导出三峰结构。重要的是,我们表明,零偏压电导峰是由马约拉纳费米子。因此,隧道光谱可以用来探测节状$d_{x^2-y^2}$波超导体中的马约拉纳费米子。
2013-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic texture modulated superconductivity in superconductor/ferromagnet shells of semiconductor nanowires
Stanford University(斯坦福大学);SLAC National Accelerator Laboratory(SLAC国家加速器实验室);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所);Universidad de Chile(智利大学);Danish Fundamental Metrology(丹麦基础计量);Universidad de Santiago de Chile(圣地亚哥德智利大学)
通过控制EuS磁结构实现InAs/EuS/Al纳米线中超导性,为拓扑量子比特和超导器件提供新途径。
2026-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
On the Explanation of the Paramagnetic Meissner Effect in Superconductor/Ferromagnet Heterostructures
用超导量子干涉仪(SQUID)测量了超导/铁磁体(S/F)双层膜V(40 nm)/F [F $=$ Fe(1.3 nm),Co(3 nm),Ni(3 nm)]在10 Oe ~ 50 Oe的磁场中的磁矩随冷却温度的升高而增加。类似的增加,通常称为顺磁迈斯纳效应(PME),以前在各种超导体和超导体/铁磁体系统中观察到。为了解释所提出的S/F双层膜中的PME效应,提出了基于位于S/F界面处的一排涡旋的模型。根据该模型,T_c以下的感应磁矩由S层涡旋核的顺磁贡献和无涡旋区的反磁贡献组成。由于发现S层的厚度比磁场穿透深度小3-4倍,因此后者的抗磁性贡献可以忽略不计。该模型正确地占的符号,近似的大小和磁场的依赖性的顺磁和迈斯纳的感应磁矩的贡献后,通过超导转变的铁磁体/超导体双层。
2016-10-08 cond-mat.supr-con
Probing Pairing Symmetry in Sr$_2$RuO$_4$
研究了p波超导体中Sr $_2$ RuO $_4$中$α$和$β$带嵌套矢量处的自旋动力学.我们发现在超导相的嵌套矢量处存在一个集体模,它被确定为奇宇称配对态,它打破了时间反演对称性。自旋通道中的这种模式只存在于p波超导体中,而不存在于s波或d波超导体中。我们建议,探测这种模式将澄清在Sr $_2$ RuO $_4$的配对对称性。本文还讨论了二次超导相变的可能性。
1999-08-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical Current, Lengthwise Fluctuations, and Flux Jumps in REBCO CC: A Torque Magnetometry Study up to 45 T
National High Magnetic Field Laboratory, Florida State University(国家高磁场实验室,佛罗里达州立大学)
本文设计并实现了一种适用于REBCO涂层导体的扭矩磁强计,在高达45 T的磁场下测量了多个样品的角度临界电流,揭示了纵向Ic波动和磁通跳跃现象,为高场磁体和核聚变应用提供了重要见解。
2026-06-03 cond-mat.supr-con
Imaging the Meissner Effect and Flux Trapping of Superconductors under High Pressure using N-V Centers
本文利用金刚石N-V色心宽场磁测量技术在4 GPa高压下对Hg-1223超导微晶实现微米级超导成像,检测迈斯纳效应、局部临界温度及磁通钉扎区域,为高压超导研究提供新方法。
2025-01-24 cond-mat.supr-con quant-ph
Spatially-resolved probing of a non-equilibrium superconductor
实验研究了超低温超导体中非平衡准粒子的空间分辨弛豫。人们发现,准粒子注入通过隧道结的结果在修改的I-V特性的远程'检测器'结的形状。该效果取决于温度、注入电流和与注入器的接近程度。这种现象可以从准粒子电荷和能量不平衡的产生来理解,其特征在于两种不同的长度尺度$Λ_{Q^{\ast}}$ $\sim5$ $μ$ m和$Λ_{T^{\ast}}\sim$ $40$ $μ$ m。研究结果与现有的唯象模型吻合得很好,而更详细的微观理论是强制性的详细定量与实验比较。这些结果对于理解各种纳米电子电路中的电子输运现象具有重要意义。
2011-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Molecularity: a fast and efficient criterion for probing superconductivity
本研究提出基于电子定域性三维描述符的分子性判据,可自动表征键合类型、筛选低超导潜力体系,结合机器学习提升氢基超导体临界温度预测精度,为高通量筛选提供理论支撑。
2024-03-12 cond-mat.supr-con