超导薄膜中磁通雪崩传播的几何光学

本文报道了超导薄膜中树突状磁通雪崩波动特性的实验证据。利用磁光成像技术，可视化了树突状结构跨越裸 NbN 薄膜与覆盖 Cu 层区域之间边界的传播过程，发现其传播发生折射，且与斯涅尔定律 (Snell's law) 完全定量一致。对于所研究的厚度为 170 nm 的薄膜和 0.9 μm 厚的金属层，其折射率接近 n=1.4。据信，折射的起源是由于树突状结构作为电磁激波传播所致，这与先前在正常金属中考虑的阻尼模式类似。雪崩期间巨大的耗散导致局部温度显著升高，从而证明了该类比的合理性。对树突状结构片段穿过电极产生的电压脉冲进行的额外时间分辨测量，证实了所采用物理图像的一致性。