Diamond Magnetometry of Meissner Currents in a Superconducting Film
研究了磁场对超导铌薄膜的穿透作用。磁场的成像是通过光学检测单晶金刚石内部带负电荷的氮空位缺陷的磁共振来进行的,所述单晶金刚石附着在所研究的铌膜上。将实验结果与基于临界态模型的理论预测进行了比较,得到了很好的一致性。
2016-06-04 cond-mat.mes-hall 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
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
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
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
Multi-terminal multi-junction dc SQUID for nanoscale magnetometry
超导量子干涉器件的小型化对于发展灵敏的扫描纳米磁测量工具具有重要意义。然而,nanoSQUID的高灵敏度仅限于所施加的磁场的特定周期值,使得不可能在磁场的中间值处进行精确测量。我们提出了一个多终端,多结SQUID(mSQUID),解除这种限制,通过提供电子手段的量子干涉图案相对于所施加的电场的连续移位的理论研究。对4端子、4结和3端子、3结mSQUID的分析表明,通过向额外端子施加控制电流,可以在任何磁场值下获得最大灵敏度的操作。该模型描述了控制电流,结的不对称性,和mSQUID电感的函数的干涉图案的变化和移位。的mSQUID还示出提供超导结的电流-相位关系的直接测量。衍生的模型提供了一个定量的描述最近开发的多终端nanoSQUID的尖端。
2016-06-17 cond-mat.supr-con
Anisotropic properties of MgB2 by torque magnetometry
超导MgB 2的各向异性性能得到的转矩磁强计的理论预测相比,集中在两个问题。首先,Hc 2的角度依赖性示出偏离接近Tc从各向异性金兹伯格-朗道理论假设的依赖性。其次,从扭矩与角度曲线的评估中得出结论,穿透深度γ_lambda的各向异性在低温下必须比理论估计值高得多,至少在高于0.2 T的磁场中。
2003-05-05 cond-mat.supr-con
Tunable Resonator Integrated Magnetometry
Northrop Grumman Mission Systems(诺斯罗普·格鲁曼任务系统);University of Connecticut(康涅狄格大学)
本文提出并实现了一种基于超导可调谐谐振器(tRes)的磁力计,结合LC电路速度和SQUID磁通灵敏度,在毫开尔文温度下实现高灵敏度快速磁测量。
2026-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci 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
Current Distribution for Superconducting Strip Transmission Lines at Microwave Frequencies
本文计算了两个理想导体平板屏蔽的超导薄带的电流分布。它示出,在微波频率的电流密度具有最大值的中心地带相比,直流电流图案,表现出拥挤的边缘。
2001-11-26 cond-mat.supr-con
Microwave Response and Spin Waves in Superconducting Ferromagnets
本文研究了超导铁磁平板中自旋波的激发,其平衡磁化强度既垂直于平板表面又平行于平板表面。计算了表面阻抗,并分析了其在传播阈值附近的行为。在各种情况下,在表面的非零磁感应强度的影响被认为是。这些结果为利用微波响应测量研究超导和磁性共存材料提供了依据。
2006-10-02 cond-mat.supr-con
Evidence of a nonequilibrium distribution of quasiparticles in the microwave response of a superconducting aluminium resonator
在超导体中,能量低于超导能隙的光子的吸收导致准粒子在能量上的重新分布,从而引起强的非平衡准粒子能量分布。我们测量了超导铝微波谐振器的电动力学响应、品质因数和谐振频率随微波功率和温度的变化。低于200 mK,品质因数和谐振频率都随着微波功率的增加而降低,这与由于微波吸收而产生的过量准粒子一致。与直觉相反,在200 mK以上,品质因数和谐振频率随着功率的增加而增加。我们证明了这种效应只能通过非热准粒子分布来理解。
2014-01-09 cond-mat.supr-con
Nonlinear Coupling in Nb/NbN Superconducting Microwave Resonators
在这项实验研究中,我们表明,Nb/NbN超导微波谐振器和它们的馈线之间的耦合可以幅度相关。我们采用这种机制来调整谐振器到临界耦合条件,一个更好的操作模式,为广泛的应用。此外,我们还研究了临界耦合态对温度和磁场等参数的依赖关系。基于这种非线性耦合的可能的新的应用进行了简要讨论。
2005-01-11 cond-mat.supr-con
Simulation of the current dynamics in superconductors: Application to magnetometry measurements
本文提出了一个模拟超导体的电流动力学和磁性的简单模型。通过在样品内部求解麦克斯韦方程的微分形式,可以实现较短的模拟时间,而仅需要在表面进行积分,以满足精确的边界条件。该过程揭示了时间和位置的依赖性的电流密度和磁感应强度(B),使其非常方便地应用场相关的材料参数的模拟磁化循环,弛豫测量等两个例子,这是重要的标准磁强计实验,进行了讨论。首先,我们证明了用Bean模型计算临界电流密度(J_c),如果用一个简单的数值表达式来修正,则几乎可以得到精确的J_c(B)行为。其次,我们表明,超导体积分数的样品可以直接确定从磁化回路仔细比较实验和模拟的字段范围内,其中的电流回路是不同的取向内的样品。
2009-09-03 cond-mat.supr-con
Noise Induced Intermittency in a Superconducting Microwave Resonator
本文对集成微桥的NbN超导带线谐振器进行了实验和数值研究。我们发现系统对单色光激励的响应具有非线性,即噪声引起的稳态响应和极限环响应之间的跳跃。假设分段线性动力学的理论模型与实验结果部分一致。
2008-11-14 cond-mat.supr-con
Quantum-enhanced magnetometry by phase estimation algorithms with a single artificial atom
相位估计算法是量子信息处理中的关键协议。除了在量子计算中的应用之外,它们还可以用于计量学,因为它们允许快速提取存储在系统的量子态中的信息。在这里,我们实现了两个适当修改的相位估计程序,Kitaev和半经典傅里叶变换算法,使用人造原子实现超导transmon电路。我们证明,这两种算法产生的通量灵敏度超过经典的散粒噪声限制的设备,允许一个接近海森堡极限。我们的实验为使用超导量子比特作为超导设备铺平了道路,超导设备可能能够超越现有的最好的通量传感器,灵敏度提高了几个数量级。
2018-05-07 cond-mat.supr-con quant-ph
Microwave Near-Field Imaging of Electric Fields in a Superconducting Microstrip Resonator
我们描述了使用低温近场扫描微波显微镜来成像超导和正常金属微带谐振器的微波电场。该显微镜采用了一个开放式同轴探头和操作从77至300 K在0.01-20 GHz的频率范围内的空间分辨率为约200 mm。我们描述了该系统的操作和本微波图像的Cu和Tl 2Ba 2CaCu 2 O 8微带谐振器,示出驻波图案的基本和二次谐波频率。
1998-08-18 cond-mat.supr-con
Non-resonant microwave absorption studies of superconducting MgB_2
本文报道了超导MgB_2在9.43GHz频率和-50到5000高斯场范围内的非共振微波吸收(NRMA)研究。NRMA结果表明,几乎没有晶间弱连接。观察到低临界场H_c1与温度的线性关系,表明存在非s波超导。然而,也没有观察到NRMA信号的相位反转,这可能表明d波对称性。
2001-03-20 cond-mat.supr-con
Quantization of the superconducting energy gap in an intense microwave field
研究了Nb/AlOx/Nb约瑟夫森结中的光子辅助隧穿。在结中的微波场的定量校准允许直接验证的量子效率的微波光子检测的结。我们观察到光子辅助隧穿台阶的电压随微波功率和隧穿电流的变化。然而,这种变化并不是单调的,而是阶梯式的。这种现象是由正负阶跃级数互锁引起的。在Shapiro步骤中观察到类似的锁定。结果,超导能隙假定量子化值等于光子能量的四分之一的倍数。量子化是微波场对超导性的非平衡调谐(抑制或增强)的表现。
2015-10-20 cond-mat.supr-con
Enhancement of critical current by microwave irradiation in wide superconducting films
对微波辐照下宽薄Sn膜的增强临界电流随温度的变化进行了实验研究和分析。有人发现,微波场稳定的当前状态的一个广泛的膜相对于Abrikosov涡的入口。辐射的稳定作用随频率增加而增加。利用超导电流在膜宽上均匀分布(窄膜)和非均匀分布(宽膜)时所观察到的微波增强超导效应之间的相似性,我们成功地将Eliashberg理论部分推广到宽膜的情况。
2006-06-30 cond-mat.supr-con
Comment on "Microwave vortex dissipation of superconducting Nd-Ce-Cu-O epitaxial films in high magnetic fields"
虽然Yeh等人[Phys.Rev.B48,9861(1993)]对超导薄膜的电动力学处理表面上具有“薄膜极限”的应用,但他们的工作表明采用了块状电动力学而不是薄膜电动力学,并且因此获得了表面上违反热力学热力学第一定律和与电阻率无关的表面电阻。其他理论和实验的困难简要说明。
2000-07-10 cond-mat.supr-con
Tunable coaxial cavity resonator for linear and nonlinear microwave characterization of superconducting wires
我们讨论了使用由外部铜圆柱和内部Pb-BSCCO线构成的可调谐圆柱同轴腔获得的实验结果。我们已经使用该装置研究了超导导线在线性和非线性状态下的微波响应。特别是,通过调谐腔的不同模式,使它们在精确的谐波频率下谐振,我们已经检测到由超导内线在驱动场的二次和三次谐波频率下发射的功率。无论是微波表面阻抗或谐波发射的非线性制度中得到的结果,定性占考虑晶粒间磁通动力学。这种器件的使用对于研究和设计用于实现基于超导的微波器件的大尺寸导线具有强烈的兴趣。
2011-07-12 cond-mat.supr-con
Superconducting fluctuations in FeSe$_{0.5}$Te$_{0.5}$ thin films probed via microwave spectroscopy
我们研究了FeSe $_{0.5}$ Te $_{0.5}$在CaF $_2$上外延薄膜在超导转变附近的微波电导率谱。随着薄膜厚度的增加,我们观察到了超导涨落的临界行为,并出现了从二维到三维的空间交叉。由标度参数的温度依赖性,我们得出FeSe $_{0.5}$ Te $_{0.5}$超导转变的普适类是3D-XY模型。超导波动的起始温度的下限,Tonset,由我们的测量确定的是1.1 Tc,这表明FeSe $_{0.5}$ Te $_{0.5}$的超导波动至少与最佳和过掺杂的铜酸盐一样大。
2017-09-07 cond-mat.supr-con
Microwave control of the superconducting proximity effect and minigap in magnetic and normal metals
我们从理论上证明了照射在超导邻近结构上的光分别控制正常金属和磁性金属中的小间隙和三重态邻近效应。考虑到双层和约瑟夫森结的几何形状,我们表明,微波辐射频率$ω$定性地改变了系统的光谱特性,控制的minigap大小$E_\text{mg}$,甚至取代minigap与一个强大的峰值时,$ω=E_\text{mg}$准粒子积累在零能量。因此,光与库珀对之间的相互作用可能为超导邻近结构中量子相干现象的主动控制开辟一条途径。
2016-12-16 cond-mat.supr-con
Local Whole-Device Scanning of Distortion in Superconducting Microwave Resonators
用近场微波技术对Tl_2Ba_2CaCu_2O_8和YBa_2Cu_3O_7薄膜微波谐振器的二阶和三阶互调失真(IMD)进行了二维成像。结果表明,二阶和三阶IMD的空间分布并不完全相同,这表明物理机制在它们的产生中起着不同的作用。这项技术使调查的作用,这些机制。作为说明,描述了两个阶的磁通量的灵敏度,其中第二阶对磁通量密度更敏感。
2018-01-29 cond-mat.supr-con
Observation of Bifurcations and Hysteresis in Nonlinear NbN Superconducting Microwave Resonators
本文报道了在NbN超导带线微波谐振器的谐振曲线上测量到的一些异常的非线性动力学。在观察到的非线性中:在相对低的输入功率下谐振响应中的突变分叉、不对称谐振、谐振频带内的多次跳跃、谐振频率漂移、频率滞后、改变方向的滞后环和临界耦合现象。NbN晶粒结构中的薄弱环节被假设为非线性的来源。
2005-01-10 cond-mat.supr-con
Superconducting coplanar microwave resonators with operating frequencies up to 50 GHz
我们展示了超导共面微波谐振器在高达50 GHz的很大频率范围内的操作。谐振器由蓝宝石衬底上的铌薄膜制成,并通过小芯片尺寸针对这些高频进行了优化。我们研究了谐振器在1.5 K和6 K之间的温度下的许多谐波,并且我们确定了在1.5 K下高达25000的品质因数。作为这样的谐振器的光谱应用的一个例子,我们检测在多个探测频率的散装锡样品的超导转变。
2018-08-08 cond-mat.supr-con
Spectrum of Andreev Bound States in a Molecule Embedded Inside a Microwave-Excited Superconducting Junction
通过纳米级超导收缩的非耗散约瑟夫森电流由光谱上尖锐的能态携带,即所谓的Andreev束缚态。虽然理论上预测了近40年前,没有直接的光谱证据,这些安德烈耶夫束缚态存在的日期。我们提出了一种新型的光谱学的基础上嵌入超导收缩,形成一个单能级分子结,在微波QED腔环境。在电子修饰的腔谱中,我们发现在Andreev束缚态能量的两倍处的极化激元激发,以及腔频率的超导相位相关的交流斯塔克位移。这种频移的色散测量可用于Andreev束缚态光谱。
2008-09-15 cond-mat.supr-con
Microwave response of superconducting pnictides: extended $s_{\pm}$ scenario
我们考虑一个相对相位为$π$介于两个序参量之间的双带超导体作为铁磷族化合物超导态的模型。在这个模型中,我们计算的微波响应和NMR弛豫速率。考虑了带内和带间杂质散射超出玻恩和幺正极限的影响。我们表明,根据散射率,各种类型的幂律温度依赖性的磁场穿透深度和NMR弛豫速率在低温下可能会发生。
2009-08-14 cond-mat.supr-con
Time-dependent photon generation by superconducting thin-film rings irradiated by coherent microwave fields
当相干微波场作用于具有超导电流的薄膜环时,微波场将引起超导电流中所有库珀对的相干振荡。振荡的带电凝聚体将发射光子,其能量由超导环的量子化能级差决定。这种效应只能在环中观察到,环的厚度小于场趋肤深度和伦敦穿透深度。计算了微波场诱导单光子和双光子发射的几率。研究了发射光子的能量角分布随环的大小和环中磁通量的变化。
2012-07-06 cond-mat.supr-con
Introduction of a DC Bias into a High-Q Superconducting Microwave Cavity
我们报道了一种在高品质因数超导微波腔的中心导体上施加直流偏置电压或电流而不显著干扰所选腔模的技术。这是通过在特定位置将直流偏置线并入腔中来实现的。测量的系统的S-矩阵参数与理论预测和模拟吻合良好。我们发现,在4 K的腔的品质因数下降不到1%的直流偏置下的应用。
2011-01-21 cond-mat.supr-con
Microwave surface impedance of proximity-coupled superconducting (Nb) / spin-glass (CuMn) bilayers
用平行板谐振器技术测量了Nb/CuMn(超导/自旋玻璃)双层膜在10 GHz下的表面阻抗,以获得超导/磁邻近系统中序参量的奇异行为信息。这些数据与超导/正常金属的情况有很大的不同,显示了CuMn层的磁性,它充当弱铁磁体。结果在超导/铁磁(S/M)双层电动力学的两个模型框架中描述,其特征在于与温度无关的邻近耦合长度尺度。
1998-11-24 cond-mat.supr-con
Low Power Superconducting Microwave Applications and Microwave Microscopy
我们简要地回顾了超导体的一些非加速器高频应用。其中包括在蜂窝电话基站前端带通滤波器中使用高温超导体、高温超导体空间实验和高速数字电子学。我们还提出了一个概述,我们的工作在微波频率的一种新形式的近场扫描显微镜。这种形式的显微镜可用于研究微波性能的金属和dopronon长度尺度小至1毫米。用这种显微镜,我们已经证明了定量成像的薄层电阻和地形在微波频率。局部微波响应的热处理的散装铌样品的表面的检查也提出。
1998-08-18 cond-mat.supr-con
The superconducting gap of \QTR{em}{in situ} $MgB_{2}$ thin films by microwave surface impedance measurements
原位$MgB_{2}$膜的微波表面电阻$R_{s}$的精确测量直接揭示了$R_{s}$在低温下的指数行为,表明完全带隙的序参量。整个$R_{s}$的温度依赖性是很好地描述了一个Mattis-Barclay形式主义,但与$Δ(0)=1.9meV$的小间隙比$Δ(0)/kT_{c}=0.72$。
2002-12-01 cond-mat.supr-con
Nonlinear microwave response of clean superconducting films
我们发展了一个明确的规范不变的半经典方法来研究超导体对单色太赫兹辐射的非线性响应。我们证明,在干净的超导体电荷守恒禁止非线性响应均匀的字段。我们将我们的方法应用于准二维薄膜,并获得了明确的光生电流的表达式。我们发现,光生电流表现出强烈的依赖于偏振和入射角的辐射。我们的预测可以直接在准二维超导薄膜的实验中得到验证。
2022-09-01 cond-mat.supr-con
Microwave response of vortices in superconducting thin films of Re and Al
在微波频率下驱动的超导体中的涡旋表现出与涡旋粘性、钉扎强度和磁通蠕动效应之间的相互作用有关的响应。同时,超导微波谐振电路中涡旋的捕获会造成额外的损耗,并可能导致品质因数的大幅降低。因此,理解超导薄膜中的微波涡旋响应对于设计这样的电路(包括超导量子比特和光子检测器)是重要的,这些电路通常在小但非零的磁场中操作。通过在100 $μ$ T及以下的顺序的领域中冷却,我们的特点是磁场和频率的依赖性的微波响应的小密度的涡旋在谐振器由薄膜的Re和Al,这是常用的材料在超导微波电路。高于一定的阈值冷却场,这是不同的Re和Al膜,旋涡成为被困在谐振器。在铝谐振器中的涡流贡献更大的损失,更强烈的磁通蠕动效应比Re谐振器的影响。这种不同的行为可以在一个通用的涡旋动力学模型的框架内描述。
2009-05-29 cond-mat.supr-con
Microwave Excitation of Atomic Scale Superconducting Bound States
本文在STM中利用隧穿耦合和微波成功激发超导体上的YSR态,通过二阶共振Andreev过程识别激发机制,为YSR量子比特操控提供实验基础。
2023-03-23 cond-mat.supr-con
Microwave properties of superconducting $MgB_{2}$
测量了致密$MgB_{2}$丝和颗粒的$10GHz$微波表面电阻。在具有孔隙率减少的丝中观察到显著的改进。的数据谎言基本上高于纯BCS s波超导体的理论估计。然而,该线的$R_{s}(20K)$是一个数量级低于多晶$YBa_{2}Cu_{3}O_{6.95}$和匹配与单晶$YBa_{2}Cu_{3}O_{6.95}.$的结果表明,在微波应用中使用的$MgB_{2}$的前景。
2001-03-20 cond-mat.supr-con
On the possibility of neutron spectroscopy of microwave currents in thin superconducting films
本文分析了微波辐照下中子在超导薄膜上的非弹性磁散射。这一过程是由于中子产生的磁场与穿透薄膜的电磁场感应的振荡电流的相互作用。在玻恩近似下,中子能量既可以增加,也可以减少场的能量量子。导出了散射截面随场频率的减小而增大的公式,并进行了数值计算。对该截面的测量直接给出了薄膜中频率依赖的超电流。
2014-05-06 cond-mat.supr-con
A Transport and Microwave Study of Superconducting and Magnetic RuSr2EuCu2O8
我们进行了磁化率,热电势,直流电阻和微波测量RuSr2EuCu2O8。这种化合物最近被证明是超导和磁序共存的。我们发现明确的证据表明,直流和微波电阻的磁有序温度(132 K)附近的变化。通过对烧结陶瓷样品以及分散在环氧树脂中的粉末样品进行微波测量,将晶间效应与晶内效应分开。我们表明,数据可以解释的正常状态下的电阻率占主导地位的CuO 2层与交换耦合的Ru矩在RuO2层。此外,大多数的正常状态下的微波电阻类似的上升被发现是由晶间输运。在超导状态下的数据可以一致地解释在晶间弱链接和晶内自发涡旋相由于从RuO2平面所产生的磁化的铁磁分量。
2001-05-15 cond-mat.supr-con
Hysteresis measurement of anomalous microwave surface resistance in superconducting thin films
本文用微带谐振器技术研究了超导薄膜YBa_{2}、Cu_{3}、O_{7-d}(YBCO)在低直流磁场中微波表面电阻R_{s}的反常下降。我们对R_{s}进行了直流场磁滞测量,研究了涡旋穿透对反常效应的影响。结果表明,这种反常现象发生在远低于超导微带线低临界场H_{c1,strip}的场强下,而涡旋(Abrikosov)的穿透将消除低场强下观察到的反常现象.这意味着反常效应不是由涡旋贡献的。
2000-01-21 cond-mat.supr-con
Reducing microwave loss in superconducting resonators due to trapped vortices
具有高品质因数的微波谐振器使得超导量子比特和光子探测器的许多最近的突破成为可能,超导量子比特和光子探测器通常在屏蔽环境中操作以减少环境磁场。不充分的屏蔽或脉冲控制场可引入涡流,导致降低的品质因数,尽管增加的钉扎可减轻这种影响。蚀刻到谐振器表面中的窄槽提供了用于钉扎增强的直接方法,而不会以其他方式影响谐振器。与来自没有槽的相同膜的相同谐振器相比,用这样的槽图案化的谐振器表现出由于涡流引起的过量损耗的数量级减少。
2009-11-16 cond-mat.supr-con
Microwave Dressed States and Vacuum Fluctuations in a Superconducting Condensate
University of Waterloo(滑铁卢大学);Waterloo Institute of Nanotechnology(滑铁卢纳米技术研究所)
研究揭示了超导凝聚体与电磁场耦合时微波 dressed 状态的形成机制,并展示了超导体对真空波动的抑制作用。
2025-11-13 cond-mat.supr-con
Spin magnetometry as a probe of stripe superconductivity in twisted bilayer graphene
在魔角石墨烯中发现交替的超导和绝缘基态,提出了与铜酸盐高$T_c$材料的有趣类比。在这里,我们认为,网络状态的小角度扭曲的双层石墨烯(TBG)提供了进一步的观点,通过模拟其条纹有序相的铜酸盐,如在La $_{1.875}$ Ba $_{0.125}$ CuO $_4$。我们表明,自旋和谷量子数的条纹在TBG石墨烯的分形,开发的特征签名的隧穿态密度和杂质自旋的磁噪声谱。通过研究电荷流之间的耦合,我们确定了超导转变温度。我们的研究表明,魔角石墨烯可以用于条纹超导性的受控仿真和涌现的任意子激发的量子传感实验。
2020-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Scanning nitrogen-vacancy magnetometry down to 350mK
我们报告的实施扫描氮空位(NV)磁强计在干稀释冰箱。使用脉冲光检测磁共振结合有效的微波传输通过共面波导,我们达到了350 mK的基础温度,由实验热负荷和热化的探头的限制。我们展示了扫描NV磁力成像超导涡旋在一个50纳米薄的铝微结构。我们测量的灵敏度约为3 μT/平方根Hz。我们的工作证明了在亚开尔文温度下扫描NV中心进行非侵入性磁场成像的可行性。
2022-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The scattering coefficients of superconducting microwave resonators: II. System-bath approach
本文描述了一种统一的量子方法来分析各种几何形状的超导微波谐振器的散射系数。我们还将该方法推广到具有时间延迟的谐振腔链,并揭示了几个类似于光子晶体的输运性质。结果表明,量子和经典分析提供了一致的结果,它们共同揭示了不同的衰减和退相干机制在一个普通的微波谐振腔。这些结果为理解微波谐振器网络的散射谱奠定了坚实的基础,并为超导微波谐振器在复杂电路中的应用铺平了道路。
2022-02-22 cond-mat.supr-con quant-ph
Superconducting single-mode contact as a microwave-activated quantum interferometer
在亚带隙电压偏置的超导量子点接触的动力学被示出强烈的微波电磁场的影响。在时间上本地化的序列之间的干扰,微波引起的Landau-Zener过渡之间的电流携带Andreev水平的结果在能量吸收和在几个数量级的亚间隙电流的增加。在电流是反偏置电压的振荡函数的意义上,接触是干涉仪。Andreev能级光谱和微波检测的可能应用进行了讨论。
1998-05-25 cond-mat.mes-hall 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
On-chip superconducting microwave circulator from synthetic rotation
我们分析了一个潜在的替代技术的商业铁氧体环行器,是无处不在的当代量子超导微波实验的设计。无损集总元件设计能够与其他超导微波器件集成在芯片上,从而规避了铁氧体环行器的许多性能限制方面。该设计基于直流超导微波量子干涉器件(SQUID)的动态调制,该器件用作近线性可调谐电感器。与熟悉的铁氧体基循环器的连接是内部动力学运动方程中的简单帧提升。除了一般的,原理图分析,我们还给出了一个概述的许多必要的考虑因素,以实现一个实际的设计与可调的中心频率在4-8 GHz的频带,带宽为240 MHz,反射在-20 dB的水平,和最大信号功率约为100微波光子每反向带宽。
2015-02-21 cond-mat.supr-con quant-ph
Superconducting atomic contacts inductively coupled to a microwave resonator
我们描述和表征的微波装置探测超导原子接触的Andreev水平。接触件是感应耦合到超导共面谐振器的超导回路的一部分。通过监测接近其谐振频率的谐振器反射系数作为通过回路的通量和第二音调的频率的函数,我们执行接触的高透射通道的两个Andreev水平之间的过渡的光谱学。结果表明,如何执行这些状态的相干操纵。
2014-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spatial correlation of linear and nonlinear electron transport in superconducting microwave resonator: laser scanning microscopy analysis
利用激光扫描显微镜(LSM)的空间分辨技术,对超导谐振器中射频电流J $_RF$(x,y)、电阻耗散面积和微波非线性源的空间变化进行了同步成像。在低于Tc的不同温度下,用LSM方法研究了弯曲条形YBCO/LAO超导谐振器中这些线性和NL微波特性随射频功率的空间演化。在微米级的空间分辨率下,详细分析了双畴结构和超导带线边缘J $_RF$(x,y)峰对NL特性的影响。结果表明,微波负激光的主要来源是电阻性的
2007-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The scattering coefficients of superconducting microwave resonators: I. Transfer-matrix approach
我们描述了一个统一的经典方法来分析超导微波谐振器的散射系数与各种几何形状。为了填补实验和理论之间的差距,我们还考虑了小电路的不对称性和馈线的有限长度的影响,并描述了一个程序,以纠正他们在典型的测量结果。我们表明,类似的衣架型谐振器的透射系数,项链或桥式谐振器的反射系数也包含一个参考点,它可以用来表征微波谐振器的电性能在一个单一的步骤。我们的研究结果提供了一个全面的了解超导微波谐振器的设计概念的表征细节。
2022-02-22 cond-mat.supr-con quant-ph
Dependence of the microwave surface resistance of superconducting niobium on the magnitude of the rf field
利用温度依赖性的差异,我们去耦BCS和超导铌微波表面电阻的剩余成分在所有的射频场高达$B_\mathrm{rf}\sim110$ mT。我们发现,剩余电阻随磁场在$B_\mathrm{rf} \lesssim$ 40 mT和强烈增加,在化学处理的铌在$B_\mathrm{rf} > 80$ mT。我们发现,BCS表面电阻在清洁极限下对场的依赖性很弱,而在$120^\circ$ C真空烘烤后,出现了强烈而奇特的场依赖性。
2013-04-16 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Dispersive magnetometry with a quantum limited SQUID parametric amplifier
目前,在测量和操纵纳米级磁体,特别是在量子相干制度的基本和技术的兴趣。为了观察这种系统的动态,人们需要一个磁强计,不仅具有特殊的灵敏度,而且还具有高增益,宽带宽和低反作用。我们展示了一个分散的磁强计组成的两个结SQUID并联集成,集总元件电容器。输入通量信号被编码为施加到磁力计的微波驱动音的相位调制,从而产生单个正交电压信号。对于强驱动功率,谐振器的非线性导致该信号的量子限制、相敏参量放大,这以带宽为代价提高了通量灵敏度。根据驱动器参数,器件性能范围从0.29 \textbf{} $μΦ_{0}$ Hz $^{-\frac{1}{2}}$和20 MHz信号带宽的有效通量噪声到0.14 $μΦ_{0}$ Hz $^{-\frac{1}{2}}$和0.6 MHz带宽的噪声。这些结果与我们的理论模型非常吻合。
2010-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con