利用局域噪声磁力计探测二维超导体中的Berezinskii-Kosterlitz-Thouless涡旋解束缚转变

二维空间中准长程超导电性的熔化通过涡旋-反涡旋对的增殖和解束缚发生——这一现象被称为Berezinskii-Kosterlitz-Thouless（BKT）转变。尽管该转变的特征已在体测量中被观察到，但这些实验通常复杂、模糊，且无法解析涡旋解束缚转变的丰富物理。在这里，我们展示局域噪声磁力计是一种灵敏、非侵入的探针，能够提供关于尺度依赖的涡旋动力学的直接信息。特别是，通过解析磁噪声的距离和温度依赖性，可能可以实验研究涡旋气体的重整化群流方程，并原位追踪涡旋解束缚的起始。具体来说，我们预测i）噪声随温度的非单调依赖性，以及ii）在BKT转变处局域噪声几乎与样品-探针距离无关。我们还表明，噪声磁力计能够区分高斯超导序参量涨落与拓扑涡旋涨落，并能检测到未束缚涡旋的出现。BKT转变处的弱距离依赖性也可用于将其与准粒子背景噪声区分开。我们的预测对于多种非常规超导体可能处于实验可及范围内。