超过10 T 高场磁光成像超导临界态
超导电性
2026-04-29 v1 仪器与探测器
摘要
对临界电流密度 Jc 在高磁场下超导体的空间分辨表征对于基本理解和实际应用至关重要。然而，传统技术主要提供批量平均值，难以解析 Jc 在高磁场下的局部变化。本文发展了一种磁光成像（MOI）技术，使其能够在稳定磁场下达到13 T 的范围内可视化超导临界态。通过采用 Nd 石榴石指示剂结合偏振显微镜系统实现。该方法允许我们在12 K和20 K下直接成像铁基超导体 Ba(Fe1-xCox)2As2（x = 0.075）中磁通分布，覆盖整个样品区域（约1 mm）。从测量的磁场分布，我们定量重构了临界电流密度的空间分布。提取的 Jc 场依赖性与常规磁化测量结果良好一致。此外，我们演示了通过将磁场分布转换为局部电流密度分布来实现样品内电流流动的矢量映射。我们的结果表明，高场 MOI 已成为一种强大的空间分辨评估超导临界态的方法，为在高磁场下研究超导体中非均匀电流传输提供了新方法。
引用
@article{arxiv.2604.25274,
title = {High-field magneto-optical imaging of superconducting critical states beyond 10 T using a paramagnetic garnet sensor},
author = {Yuto Kinoshita and Masayuki Toyoda and Yoshiaki Kobayashi and Masayuki Itoh and Masashi Tokunaga},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.25274},
year = {2026}
}
备注
21pages,5figures