具有邻近诱导超导性的分形系统中的强相位相干与涡旋物质

正常/超导体异质结构中的邻近效应是一种引人入胜的现象，正常侧由此获得超导体的性质并带有诱导能隙。然而，正常区域内涡旋的结构与钉扎性质仍知之甚少。在此，我们报道了邻近耦合Mg/MgO/MgB2体系的结构与超导性质，该体系含有约30 vol.%的超导MgB2，其中MgB2纳米晶粒以分形方式分布，形成具有洁净界面的邻近网络。电导与磁测量表明，该邻近耦合体系表现为具有各向同性钉扎的完全相位相干超导体。磁光成像也揭示了相当均匀的磁通密度分布，无明显颗粒性。此外，我们通过扫描超导量子接口器件显微镜观察到量子化邻近涡旋及其聚集行为。这些结果表明，与常规颗粒超导体不同，本样品中的晶界承载高临界电流并具有高涡旋钉扎效率，从而无论MgB2纳米晶粒体积分数多低均形成稳健的相位相干态。该发现不仅揭示了邻近诱导涡旋的特征，也展示了邻近耦合分形体系优异的锁相能力。