表面超导 Proximity 效应在 S-S'-S 过渡边缘传感器中的成像
超导电性
2026-02-24 v1 仪器与探测器
摘要
超导界面处的 proximity 效应（在不同超导体之间 S-S' 或超导体与常规金属之间 S-N）是超导电子器件性能的基本因素，然而仅有少数实验直接探测器件内部 proximity 效应的空间结构。这在过渡边缘传感器（TES）中尤为关键，因为直接和逆向 proximity 效应的相互作用决定了探测器灵敏度。本文采用扫描型超导干涉仪器（SQUID）磁化率测量法，直接成像功能 S-S'-S TES 结构中的局部磁化响应。我们解析到数十微米范围的长程 proximity 耦合，揭示了局部临界温度受到相邻区域显著调制，分别通过超导体（S）电极或常规金属（N）接触的影响，分别使其被增强或抑制。我们的观察结果由 Ginzburg-Landau 模型定量验证，并基于自洽 Usadel 方程计算温度依赖的磁化率。通过提供 TES 器件中 proximity 效应相互作用的空间分辨测量，本工作为理解和控制异构超导体结构中的超导态奠定了框架。
引用
@article{arxiv.2602.19399,
title = {Imaging the Superconducting Proximity Effect in S-S'-S Transition Edge Sensors},
author = {Austin R. Kaczmarek and Samantha Walker and Jason Austermann and Douglas Bennett and W. Bertrand Doriese and Shannon M. Duff and Johannes Hubmayr and Kelsey Morgan and Michael D. Niemack and Dan Schmidt and Daniel Swetz and Joel Ullom and Joel Weber and Katja C. Nowack},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.19399},
year = {2026}
}