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扫描SQUID显微术中的过渡边缘传感器直接成像

超导电性 2024-10-04 v1 天体物理仪器与方法 介观与纳米尺度物理

摘要

过去十年来,针对过渡边缘传感器(TESs)的物理理解取得了显著进展。然而,仍存在关键问题,尤其是对这些探测器在处于超导过渡区时受电流影响的电阻特性的详细理解。我们利用扫描型超导量子干涔装置(SQUID)显微术(SSM)对铝-锰合金(Al-Mn)过渡边缘传感器(TESs)在约175 mK的临界温度附近的局部磁化响应进行成像。通过这种方式,我们洞察了器件尺寸如何影响TES过渡宽度,这进而影响器件运行并指导最佳器件设计。我们的图像显示,铝-锰薄膜靠近钯(Nb)引脚处的区域,在温度高出数毫开尔文(mK)后仍表现出额外的磁化响应,而距离接触点较远的薄膜主体区域则无此现象。这种行为的一个可能来源是钯和铝-锰之间发生纵向近邻效应,其中TES充当超导电极之间的弱链。我们讨论了这种效应如何影响随着电极间距减小而产生的电阻温度依赖性。该工作表明,利用SSM进行磁性成像是对超导探测器进行局部分析的强大工具。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.01940,
  title  = {Direct Imaging of Transition-Edge Sensors with Scanning SQUID Microscopy},
  author = {Samantha Walker and Austin Kaczmarek and Jason Austermann and Douglas Bennett and Shannon M. Duff and Johannes Hubmayr and Ben Keller and Kelsey Morgan and Colin C. Murphy and Daniel Swetz and Joel Ullom and Michael D. Niemack and Katja C. Nowack},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.01940},
  year   = {2024}
}

备注

5 pages, 4 figures, Applied Superconductivity Conference (ASC 2024) proceedings, submitted to IEEE Transactions on Applied Superconductivity (IEEE TAS)