Observation of plasmon-phonons in a metamaterial superconductor using inelastic neutron scattering
超材料方法能够大幅提高复合金属-介电超导体的临界温度Tc。在体相Al-Al_2 O_3核壳超材料中观察到Tc的三倍。麦克斯韦-加内特近似的基础上的理论模型提供了一个微观的解释，这种效果的电子-电子配对介导的混合等离子体-声子激发。我们报告的第一次观察到这种激发在铝-氧化铝核-壳超材料使用非弹性中子散射。这一结果为超材料中超导性的新机制提供了支持，并解释了颗粒铝膜中Tc增强的50年之谜。
2019-07-09 cond-mat.supr-con physics.optics
Metamaterial Superconductors
寻找具有较大电子-电子相互作用的天然材料是高温超导研究的传统方法。最近，我们指出，新开发的电磁超材料领域处理的介电响应工程在100纳米以下的规模有点相关的任务。电子-电子相互作用的相当大的增强，可以预期在这样的超材料的情况下，在近零（ENZ）和双曲超材料。在这两种情况下，介电函数可能会变得很小，并在相当大的部分相关的四动量空间负，导致增强的电子配对相互作用。这种方法已经在铝基超材料的实验中得到了验证。已经制备了Tc = 3.9K的超材料超导体，这是纯铝（Tc = 1.2K）的三倍，这为显著提高其他简单超导体的Tc开辟了新的可能性。利用这种方法的成功，假设铌，MgB 2和H 2 S为基础的超材料超导体的临界温度进行评估。基于MgB 2的超材料超导体预计将达到液氮温度范围。在基于H2S的超材料的情况下，预计Tc似乎达到~250 K。
2018-01-10 cond-mat.supr-con physics.app-ph physics.optics
Using core-shell metamaterial engineering to triple the critical temperature of a superconductor
最近的实验表明，超材料方法介电响应工程的可行性，适度提高超导体的转变温度，Tc。在这份报告中，我们展示了使用Al 2 O3涂层的铝纳米颗粒形成最近提出的近零（ENZ）的核壳超材料超导体的Tc是纯铝的三倍。IR反射率测量证实了预测的超材料介电函数的修改，从而证明了ENZ超材料方法对Tc工程的功效。这些结果为长期已知但尚未理解的颗粒铝膜的Tc增强提供了解释。
2015-05-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.optics
Enhanced superconductivity in aluminum-based hyperbolic metamaterials
凝聚态物理最重要的目标之一是设计材料，即能够可靠地预测和设计具有一组所需特性的材料。一个突出的例子是材料超导性质的确定性增强。最近的实验已经证明，超材料方法能够实现这一目标，例如将Al-Al 2 O3超临界温度近零（ENZ）核-壳超材料超导体中的临界温度Tc提高三倍。然而，与传统超导体相比，这种超材料的传输特性仍然要差得多。在这里，我们证明了Al/Al 2 O3双曲线超材料的几何形状是能够类似的Tc增强，同时具有优越的传输和磁性能相比，核-壳超材料超导体。这一结果为其他实际重要的简单超导体（如铌和MgB 2）的超材料Tc增强开辟了许多新的可能性。这也表明最近发现的高温超导体的双曲线性质可能在铜酸盐的超导电性增强中起着相当大的作用。
2016-05-22 cond-mat.supr-con physics.optics
Improving the critical temperature of MgB2 superconducting metamaterials induced by electroluminescence
在MgB_2超导体中掺杂Y_2O_3：Eu，合成了一种超导超材料。超导体电阻率的温度依赖性表明，由于杂质（Y2O3、MgO和YB4）的存在，样品的临界温度（TC）随着Y2O3纳米棒掺杂量的增加而降低。但是，样品的相变温度随着Y2O3：Eu3+纳米棒掺杂量的增加而增加，这与掺杂Y2O3纳米棒相反。此外，掺杂8wt. %的Y2O3：Eu3+纳米棒比掺杂的和纯的MgB2的那些更高。掺杂8wt. %的Y2O3：Eu3+纳米棒比掺杂8wt. %的Y2O3。掺杂8wt. %的Y2O3：Eu3+比纯MgB2高0.4K。结果表明，掺杂到MgB2的电致发光材料提高了转变温度，这种新的策略也可能适用于其他超导体。
2015-12-10 cond-mat.supr-con
Quantum nucleation of effective Minkowski spacetime in hyperbolic metamaterials based on high Tc superconductors
我们证明了高Tc超导体在远红外和太赫兹频率范围内表现出双曲超材料行为。在太赫兹波段，双曲线行为只发生在正常态，而在超导态不存在传播模式。波动方程描述了双曲型超材料中非常光的传播，具有2+1维洛伦兹对称性。在相应的有效三维闵可夫斯基时空中，时间的作用是由垂直于氧化铜层的空间坐标所扮演的。这种基于超导体的双曲超材料在T=0时表现出量子相变，其中有效闵可夫斯基时空在外部磁场的某个临界值处出现在超导体的混合态中。闵可夫斯基时空的成核是通过量子化的阿布里科索夫涡旋的形成而发生的，因此这些涡旋扮演着有效闵可夫斯基时空量子的角色。
2013-11-20 cond-mat.supr-con gr-qc physics.optics
Classical Analogue of Electromagnetically Induced Transparency with a Metal-Superconductor Hybrid Metamaterial
超材料是一种工程材料，由能与电磁波产生新型相互作用的小电路组成。最近，已经创建了一类新的超材料来模拟显示电磁感应透明（EIT）的介质的行为。在这里，我们介绍了一种平面EIT超材料，通过在暗元件中采用超导Nb膜和在辐射元件中采用正常金属Au膜，在暗谐振器和辐射谐振器之间产生非常大的损耗对比。在Nb的临界温度以下，电阻对比度打开了透明窗口，同时群延迟大大增强，从而使波显著减慢。我们进一步证明了通过超流体密度的变化精确控制EIT响应。这种可调谐超材料可能是有用的电信，因为它们的大延迟带宽产品。
2011-07-21 cond-mat.supr-con physics.optics
Switching nonlinearity in a superconductor-enhanced metamaterial
我们展示了一种非线性超材料，它可以通过控制入射光束的功率水平在低透射率和高透射率之间切换。这种非线性响应的起源是超材料结构中采用的超导Nb薄膜。我们表明，大约22 dBm的中等RF功率，它是可能的淬火超导状态的超材料的开口环谐振器的角落处的极强的电流密度的结果。我们测量的传输对比度为10 dB和70 ns的低功率和高功率状态之间的群延迟的变化。
2012-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.optics
Superconducting properties of tin-based ENZ and hyperbolic metamaterials
最近的实验表明，超导临界温度可以在各种超材料超导体的几何形状的改善。在这里，我们提出了锡基超材料超导体的ε近零（ENZ）和双曲超材料配置的研究结果。据观察，当超材料结构尺寸超过纯锡中的超导相干长度240 nm时，Tc增强显著降低。
2019-04-03 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Experimental realization of magnetic energy concentration and transmission at a distance by metamaterials
控制电磁能对于高效和可持续的社会至关重要。一个关键的要求是将磁能集中在所需的空间体积中，以便提取能量来产生功或存储它。超材料为控制电磁能开辟了新的可能性。最近，理论上已经设计出了一种超导铁磁超材料，其允许前所未有的磁能集中和放大，以及其通过自由空间的远距离传输。在这里，我们设计并构建了一个实际版本的超导铁磁超材料，并通过实验证实了这些特性。我们还表明，铁磁超材料，没有超导部件，可以实现集中和传输的能量，只有轻微的性能下降。通过磁性超材料在一定距离处传输磁能可以提供增强无线电力传输的新方法，其中效率关键取决于源和接收器之间的磁耦合强度。
2013-08-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Fano Resonances in High-Tc Superconducting Metamaterial
我们展示了一种由铜氧化物超导体制成的毫米波超材料。研究了两种互补的超材料结构，它们表现出从相互作用的磁和电偶极子模式的集体激发产生的Fano共振。
2010-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ultrafast terahertz superconductor van der Waals metamaterial photonic switch
本研究设计了基于高温超导BSCCO范德华材料的超快太赫兹超材料光子开关，实现相位和幅度调制，开关时间50皮秒，并探讨了光-物质相互作用动力学，适用于通信和量子技术。
2023-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
Experimental demonstration of superconducting critical temperature increase in electromagnetic metamaterials
最近提出的超材料方法介电响应工程可能会增加复合超导体-介电超材料的临界温度的建议已经在实验中测试了不同组成的锡和钛酸钡纳米颗粒的压缩混合物。对于体积分数为40%的钛酸钡纳米颗粒，已经观察到与体相锡相比，临界温度增加了约0.15 K。用锡和钛酸锶纳米颗粒的压缩混合物也获得了类似的结果。
2014-10-13 cond-mat.supr-con physics.optics
Tunability of Superconducting Metamaterials
超材料是具有独特电磁特性的人工结构，例如相对介电常数和磁导率的值小于1，甚至为负。由于这些特性对损耗非常敏感，我们开发了由超导波导、导线和开口环谐振器组成的超材料。这些超材料应用的一个重要要求是能够调谐发生独特电磁响应的频率。在本文中，我们提出了三种方法（超导体所特有的）来实现这种调谐：温度，直流磁场，射频磁场。示出了单个Nb开口环谐振器（SRR）的直流和射频磁场调谐的数据。有人发现，直流场调谐是滞后的谐振频率数据，而品质因数，$Q$，是不那么滞后。射频功率调谐显示无滞后现象，但在高功率下确实显示出对$Q$的抑制。磁光图像揭示了不均匀的磁涡旋进入直流场调谐，和激光扫描光响应图像的YBa $_2$铜$_3$ O $_{7-δ}$ SRR揭示了环中的电流分布。
2006-11-10 cond-mat.supr-con
Bulk-dissociated topological bands without spin-orbit coupling in hetero-dimensional superconducting metamaterials
The University of Texas at El Paso（埃尔帕索得克萨斯大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室）
研究通过设计异维超导元材料，发现无自旋轨道相互作用下，局部化的Yu-Shiba-Rusinov束缚态可形成弱拓扑超导相，并通过调节费米能使其过渡为体相解离拓扑超导相，出现节点线和共存的体相解离边角模。
2026-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
