平行磁场中超导Pb带状线谐振器及其在微波光谱学中的应用
超导电性
2016-10-11 v2
摘要
平面超导微波谐振器是多种技术应用中的关键元件，并且也作为对各种感兴趣材料进行微波光谱学的灵敏探针。这里超导Pb是作为微波带状线谐振器基础的合适材料。为了在可变磁场（例如ESR中）中使用Pb带状线谐振器，必须充分理解此类谐振器在有限磁场中的电动力学。因此我们针对可变平行磁场中的超导Pb带状线谐振器进行了微波传输测量。我们确定了表面电阻、穿透深度以及超导Pb复电导率的实部和虚部 \sigma 和 \sigma 随磁场的变化关系。在此我们发现了令人联想到温度依赖测量中的特征，例如 \sigma 中的最大值（相干峰）。在高于该I型超导体临界磁场的磁场下，我们仍然发现低损耗微波响应，我们将其归因于Pb内部以细丝形式残留的超导性。一旦扫过的磁场超过临界磁场，就在谐振品质因数中发现迟滞效应。这是由于正常导电区域被钉扎，从而可以在超导相中持续存在。除了零场冷却外，我们展示了另一种即使在 T<T 时也能消除这些区域的方法。基于我们的微波数据，我们确定了Pb在1.6K至6.5K温度范围和高达140mT磁场下的临界磁场和临界温度，显示出与BCS预言的良好一致。我们研究了Pb谐振器中的Sn样品，以证明超导Pb带状线谐振器在可变磁场下对其他（超）导材料的实验研究中的适用性。
引用
@article{arxiv.1605.04273,
title = {Superconducting Pb stripline resonators in parallel magnetic field and their application for microwave spectroscopy},
author = {Nikolaj G Ebensperger and Markus Thiemann and Martin Dressel and Marc Scheffler},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.04273},
year = {2016}
}