Prospects to attain room temperature superconductivity
利用电子-声子谱密度的一般模型,导出了两个简单的计算常规超导体转变温度和带隙温度比的表达式。它们要求声子交换因子$λ$的平均数值被限制在2.67,使得在可能涉及或可能不涉及氢的材料中,仅在德拜温度为约1800 K或更高时才可获得室温超导性。它们还表明,Be-Pb合金在$\sim$ 44 K下可能成为超导体。
2019-05-24 cond-mat.supr-con
Superconducting properties of Nb thin films deposited on porous silicon templates
多孔硅,通过电化学蚀刻获得,已被用作纳米穿孔铌薄膜的生长衬底。通过UHV磁控溅射在多孔Si衬底上沉积的膜继承了它们的由直径为5或10 nm且间距为10至40 nm的孔制成的结构,这提供了人工钉扎结构。通过在磁场存在下对不同膜厚和不同孔间距的衬底进行输运测量,研究了其超导性能。超导上临界场的测量显示了一些特殊的特征,如H_c2(T)曲率的变化和超导电阻转变宽度随磁场变化的振荡。这个字段值是远远高于典型的匹配领域穿孔超导体,作为一个结果的小interpore距离。
2008-10-08 cond-mat.supr-con
Interface superconductivity: History, development and prospects
界面超导性的概念在50多年前就被提出了。当时一些最伟大的物理学家想知道准二维(2D)超导体是否真的存在,2D超导的特性是什么,以及降维如何影响临界温度(Tc)。高温超导体的发现进一步增加了人们对降维结构的兴趣,高温超导体由耦合的二维超导层组成。与此同时,实验技术的进步使生长具有原子级平坦表面和界面的外延2D结构成为可能,使几十年前提出的一些实验最终得以执行。现在我们知道,界面超导性可以发生在两种不同材料(金属,绝缘体,半导体)的交界处。这种现象正在被深入研究,它也被利用作为一种手段,以增加Tc或研究量子临界现象。这项研究可能会也可能不会产生具有更高Tc的超导体或有用的超导电子设备,但它可能会为高温超导性的物理学带来新的见解。
2011-11-17 cond-mat.supr-con
Observation of a gel of quantum vortices in a superconductor at very low magnetic fields
凝胶由例如使用溶胶-凝胶过程形成的颗粒或分子的网络组成,通过该过程溶液转变成多孔固体。凝胶中的颗粒或分子主要组织在构成多孔系统的支架上。第二类超导体中的量子化涡旋主要形成空间均匀的有序固体或非晶态固体。在这里,我们提出了高分辨率成像的涡旋晶格显示密集的涡旋集群分离的稀疏或完全无涡旋区的$β$ -Bi $_2$ Pd超导体。我们发现,减少磁场和涡旋晶格图像遵循多重分形行为的涡间距发散。这些性质,凝胶的特点,建立了一个新的涡旋分布的存在下,明显不同于研究无序和玻璃相观察到的高温和常规超导体。所观察到的行为是由一维结构缺陷的支架引起的,在缺陷附近具有增强的应力。在低磁场下,第二类超导体中可能经常出现涡旋凝胶。这样的涡旋分布应该允许大大简化对涡旋位置的控制和对量子涡旋态的操纵。
2020-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.str-el
High Temperature Superconductivity
本文讨论了高温铜氧化物超导体的基础研究现状和技术应用前景。对其它新型超导体的最新进展也作了简要介绍。
1998-02-19 cond-mat.supr-con
Electromagnetics close beyond the critical state: thermodynamic prospect
本文提出了一种第二类超导体在临界状态附近的电磁响应理论。我们的公式依赖于适用于超导体作为热力学系统的一般物理原理。平衡临界状态,外部驱动的稳定的解决方案,和瞬态松弛一起描述的自由能和熵产生。这种方法允许一个一致的宏观声明,包括复杂的涡动力学效应,揭示了在非理想化的实验配置。磁各向异性的临界电流和磁通搅拌磁电阻直接包括在三维场景。从我们的假设的变分形式,数值实现的实际配置。特别是,提供了几个结果的无限条几何形状:多组分实验中的电压产生,和磁弛豫向临界状态下施加的磁场和运输电流。解释,我们表明,对于一组给定的外部条件,以及建立的临界状态可以完全获得扩散的最终配置文件。
2012-07-27 cond-mat.supr-con
Hydrogen in superconductors
该综述系统总结了氢对超导性能影响的研究现状,涵盖合成方法、实验性质、影响机制及未来前景,为含氢超导体研究提供全面参考。
2024-06-28 cond-mat.supr-con
Superconducting Diode Effect -- Fundamental Concepts, Material Aspects, and Device Prospects
超导二极管效应类似于半导体二极管中的非互易电阻电荷输运,是无耗散超导电流的非互易性。这种奇特的现象起源于螺旋/手征超导体的束缚超导输运和本征量子功能之间的纠缠。本文综述了超导二极管效应的研究进展,包括基本概念、材料、器件前景和理论/实验进展。首先,讨论了引起超导二极管效应的基本机制,包括空间反转和时间反转对称性破缺的同时发生、磁手征各向异性、自旋轨道相互作用能与超导载流子特征能级的相互作用以及有限动量库珀对。其次,回顾了超导二极管效应从理论预测到实验观测的进展。第三,各种系统参数之间的相互作用,导致超导二极管效应与最佳性能。然后,它是明确强调,非互易性的超电流可以通过电流-电压关系从金属超导体波动区($T\approx T_c$)的电阻直流测量获得或通过电流-相位关系和非互易性的超流电感从交流测量超导相($T<T_c$)。最后,在这个活跃的研究领域的未来发展方向的洞察力提供了一个带拓扑和螺旋超导之间的交织的前景分析,这可能是有用的引导新兴的拓扑超导技术的工程。
2023-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic resonances in superconductor-ferromagnet multilayers
研究S-F多层膜磁化动力学,发现由超导电流介导的类反铁磁相互作用导致高频声学和光学共振模式,其频谱可调谐性为磁子学和超导混合系统提供应用前景。
2023-03-24 cond-mat.supr-con
Directional Detection of Light Dark Matter in Superconductors
超导探测器已被提议作为直接探测质量低至keV的光暗物质散射的杰出目标。从各向同性超导靶中产生的激发角分布研究了定向探测暗物质的前景。我们发现,暗物质散射产生的初始激发各向异性分布,并进一步表明,这种方向信息可以保存作为初始激发放松。我们的研究结果表明,定向探测是可能的范围广泛的暗物质质量,并铺平了道路,轻暗物质发现与散装超导目标。
2021-09-09 astro-ph.CO cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Size-dependence and high temperature stability of radial vortex magnetic textures imprinted by superconductor stray fields
利用超导杂散场在铁磁体中印制径向涡旋磁织构,研究其尺寸依赖性与温度稳定性,发现TC以上仍保留记忆,机制由微结构缺陷介导,为自旋电子学提供新途径。
2023-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting hydrides under pressure
硫化氢和氢化镧压缩样品在250 K时在200 K以上超导性的测量,正在重振对传统高温超导体的研究。与此同时,它揭示了理论,计算和实验之间迷人的相互作用。传统的超导性是很好的理解,理论工具是可用于准确预测的超导临界温度。这些预测依赖于了解所考虑的材料的微观结构,现在可以通过计算第一原理结构预测来提供。在所需的兆巴压力下进行实验是极具挑战性的,但至少对某些小组来说,允许对材料空间进行实验探索。我们讨论了寻找新的超导体的前景,理想的是在较低的压力。
2019-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Exploring the Electronic Nature of Spinel Oxides: A Review of Their Electron Interactions and Prospects
本文综述了尖晶石氧化物的电子性质,探讨了其在能源存储、电催化和高温润滑等领域的应用前景。
2025-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Progress in wire fabrication of iron-based superconductors
铁基超导体的Tc值高达55 K,由于其较低的各向异性和较高的临界场,在应用中具有极大的兴趣。在过去的4年中,采用粉末-管(PIT)工艺制备铁基超导线材和带材取得了很大进展,主要包括122、11和1111三种铁基母体化合物。本文综述了铁基超导线材和带材的发展现状。重点介绍了122磷属元素化物线带的制备技术,重点是满足高性能导体的临界电流要求,如采用Ag护套、添加元素和优化热处理相结合实现高Jc,采用非原位工艺减少非超导相并获得高相对密度,和纹理控制以改善颗粒连通性。特别令人感兴趣的是,到目前为止,在4.2 K和10 T下,在122型磁带中获得了10^4 A/cm ^2以上的传输Jc值,这表明它们是高场应用的潜在候选者。最后,对PIT磷属化物线的发展前景进行了展望。
2012-12-05 cond-mat.supr-con
Green light GaN p-n junction luminescent particles enhance the superconducting properties of B(P)SCCO Smart Meta-Superconductors (SMSCs)
本研究针对B(P)SCCO超导性能提升难题,将绿光GaN p-n结颗粒作为非均匀相引入构建智能元超导体结构,利用电致发光强化库珀对,有效提升了临界温度、电流密度及抗磁性,减小原料粒径可进一步优化增强效果。
2023-11-04 cond-mat.supr-con
In-situ fabrication of cobalt-doped SrFe2As2 thin films by using pulsed laser deposition with excimer laser
铁基层状超导体具有极高的超导转变温度和上临界场,尽管是铁磁材料基础,但它为超导电子学开辟了前景。然而,由于难以制造高质量的薄膜,超导电子学的成功受到限制。报道了用波长为248 nm的KrF准分子激光器和富砷(As)相靶原位脉冲激光沉积技术生长高质量c轴取向的Co掺杂SrFe_2As_2体超导电性薄膜。的温度和磁场的依赖性的磁化强度显示强抗磁性和运输临界电流密度具有优越的Jc-H性能的报告。这些结果为铁基超导体的实际应用提供了必要的信息。
2009-07-24 cond-mat.supr-con
Universal point contact resistance between thin-film superconductors
考虑了由两个点接触连接的超导薄膜组成的系统。计算的接触电阻作为温度和膜的几何形状的函数,并发现随着温度迅速消失,根据一个普遍的,几乎激活的形式,成为严格的零,只有在零温度。在最低温度下,活化势垒主要由膜中的超流刚度设定,并且仅显示弱的(即,对数)温度依赖性。因此,约瑟夫森效应被破坏,尽管只是微弱的,作为幂律相关的超导波动的结果存在于膜中的Berezinskiiii-Kosterlitz无相变温度以下。的电阻的行为进行了讨论,无论是在各种限制制度,因为它跨越这些制度之间。详细介绍了薄膜和接触的极小模型,以及电阻的计算。一个配方中的量子相位滑移事件,这是自然和有效的限制一个良好的接触。然而,它也被证明是有效的,即使当接触是穷人,确实是必不可少的,因为系统总是表现得好像它是在良好的接触极限在足够低的温度。一个简单的机械类比介绍了一些启发式的理解,近激活的温度依赖性的电阻。预测的行为的实验测试的前景进行了讨论,并提供了相关的数值估计预期的实验设置。
2005-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Single-photon detection using high-temperature superconductors
本研究针对传统低温超导单光子探测器需笨重制冷机的问题,利用两种高临界温度铜氧化物超导材料制备纳米线探测器,实现了更高温度下通信波段的单光子探测,拓展了相关材料体系并为提升工作温度上限提供了可能。
2022-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Phonon mechanism in the most dilute superconductor: n-type SrTiO3
掺杂SrTiO 3的超导电性被证明是一个特殊的情况下,更广泛的概念的非绝热配对介导的频率相当或更大的费米能量的声子。我们认为,对于超过迁移率边缘的载流子浓度,掺杂SrTiO 3的超导电性是由电子与几个纵向(LO)光学极性声子的相互作用介导的。SrTiO 3的电子光谱在低温下由三个连续掺杂的导带组成。每个能带都对库珀不稳定性有贡献,并在能谱中显示出超导能隙。下面给出的理论预测了最大值依赖于Tc(n)-转变温度对n的依赖性,n是由于以下机制而产生的电子数。电子掺杂增加了费米面的态密度,Tc也随之增大。同时,屏蔽部分积累的电荷往往会降低LO声子模式中固有的电场的幅度,并且在更大的浓度下,电子和LO声子之间的相互作用的矩阵元素减少。这两种趋势之间的折衷导致Tc(n)依赖性的最大值,为Xiao Lin等人[Phys. Rev. Lett. 112,207002(2014)]。在第三个能带中达到最大值后,超导转变最终减小,使Tc(n)圆顶变圆,Tc(n)中的三个最大值随着电子填充连续的能带而连续出现伴随的超导间隙。这是由于LO光学声子配对机制的属性。更一般地说,该机制开辟了提高过渡金属氧化物和其他极性晶体中超导转变温度的前景。
2016-01-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bipolar thermoelectric superconducting single-electron transistor
本文提出一种热偏置的SIS'IS超导单电子晶体管,通过库仑阻塞和充电效应利用外部栅极调控双极热电效应,实现对塞贝克电压、热电流及功率输出的完全控制。
2023-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of Superconducting Solitons by Terahertz-Light-Driven Persistent Pseudo-Spin Coherence
本研究利用强多周期太赫兹周期性驱动,在铁基超导体外延薄膜中首次观测到受驱超导孤子态,揭示了其类弗洛凯边带特征与同步安德森赝自旋振荡机制,为超导量子器件与信息技术的退相干瓶颈突破提供了新途径。
2025-07-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph