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面向四极形共振器测试的第一枚铜基 Nb$_3$Sn 样品的制备

应用物理 2026-02-25 v1

摘要

我们报道了首次成功制造的铜基 Nb3_3Sn 样品,专为四极形共振器(QPR)测试而设计,标志着 Nb3_3Sn 在铜基板上的可扩展射频超导涂层技术迈出了重要一步。该样品采用优化的电化学热合成(ETS)铜 bronze 路线制造,包含若干关键性进展:对铜基底进行电净化、铜 bronze 前驱层电镀、约 700 ^\circC 的定制热处理以促进晶粒生长并抑制锡富集杂质相,以及新开发的化学刻蚀工艺以有效去除表面 bronze 残留物和污染物。这些改进解决了制作高品质铜基 Nb3_3Sn 薄膜的长期挑战。随后进行的 QPR 测量得到了峰值磁场和温度相关表面电阻 RsR_s,以及超导临界温度和�润场。尽管实现的射频性能——在 4.5 K 和 15 mT 下的最低 RsR_s 为 43.4 nΩ\Omega——尚未达到最佳水平,但结果清楚地表明了该方法的可行性以及通过工艺精炼其潜在的进一步提升。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.11224,
  title  = {Preparation of the First Cu-based Nb$_3$Sn Sample via Bronze Route for Quadrupole Resonator Testing},
  author = {Ming Lu and Sebastian Keckert and Felix Kramer and Alena Prudnikava and Jens Knobloch and Aleksandr Zubtsovskii and Oliver Kugeler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.11224},
  year   = {2026}
}

备注

26 pages, 18 figures