利用金刚石氮空位中心绘制超薄微米尺寸超导薄膜的动态磁响应
超导电性
2019-09-04 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
二维超导体因其科学新颖性、结构可调性和有用特性而吸引了越来越多的关注。然而，对其磁响应的研究常受限于难以生长出高质量且均匀的大尺寸样品。我们在此报道一种成像方法，该方法采用金刚石中的 NV- 中心作为传感器，能够绘制微米尺寸超薄超导薄膜上的微波磁场分布。对厚度为 33nm 的薄膜和厚度为 125nm 的类块体薄膜 的测量表明，交流迈斯纳效应（或对交流磁场的排斥）分别始于 78K 和 91K；后者为两薄膜的超导转变温度（Tc）。该薄 film 的非寻常交流磁响应可能源于薄膜中热激发的涡旋-反涡旋扩散运动。我们交流磁强计的空间分辨率受光学衍射限制，噪声水平为 14 。该技术若具备更好的探测灵敏度，可推广用于提取超薄或单层超导样品的局域交流电导率/磁化率，以及其他横向尺寸有限的二维奇异薄膜的交流磁响应。
引用
@article{arxiv.1905.07083,
title = {Mapping Dynamical Magnetic Responses of Ultra-thin Micron-size Superconducting Films using Nitrogen-vacancy Centers in Diamond},
author = {Ying Xu and Yijun Yu and Yuen Yung Hui and Yudan Su and Jun Cheng and Huan-Cheng Chang and Yuanbo Zhang and Y. Ron Shen and Chuanshan Tian},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.07083},
year = {2019}
}
备注
21 pages, 4 figures