从类衍射 Ic(H) 图样全息重建约瑟夫森结中的磁场分布
超导电性
2022-06-22 v2 仪器与探测器
摘要
磁传感器的一个普遍问题是空间分辨率与磁场灵敏度之间的权衡。随着传感器尺寸减小，其分辨率提高但灵敏度恶化。避免此种权衡需要发展不受传感器尺寸限制的超分辨成像技术。此处我们提出一种约瑟夫森结磁成像超分辨方法的概念验证。它基于逆问题的求解——从临界电流对外磁场的依赖关系 Ic(H) 重建结内的局域磁场分布。该方法类似傅里叶变换全息术，以类衍射 Ic(H) 图样作为全息图。我们推导了适用于任意对称情形的简单逆问题解。我们通过数值验证该方法，并表明重建精度不依赖于结尺寸，仅受 Ic(H) 图样的场范围限制。最后，使用平面 Nb 约瑟夫森结进行了实验测试。展示了从结电极中捕获的 Abrikosov 涡旋的杂散磁场的超分辨重建。因此，我们的方法同时具备高场灵敏度与高空间分辨率，避免了磁传感器的权衡问题。我们得出结论：平面约瑟夫森结的全息磁成像可用于扫描探针显微镜。
引用
@article{arxiv.2205.12837,
title = {Holographic reconstruction of magnetic field distribution in a Josephson junction from diffraction-like Ic(H) patterns},
author = {Razmik A. Hovhannisyan and Taras Golod and Vladimir M. Krasnov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.12837},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 7 figures