射频超导 Nb 与 Nb3Sn 表面的氧化物、碳化物及杂质：综合分析
材料科学
2023-10-17 v2 超导电性
应用物理
化学物理
摘要
射频（RF）超导体上的表面结构对其与 RF 场的相互作用具有关键重要性。在此，我们原位研究在不同处理条件下铌（Nb）和铌锡（Nb3Sn）上氧化物、碳化物及杂质的表面组成、结构轮廓与价态分布。我们确立了 Nb 中真空烘焙与渗氮处理的基本机制，并证明高温烘焙期间诱导的碳化物形成（无论气体环境如何）决定了随后空气暴露或低温烘焙时的氧化物形成，导致电子布居轮廓的改变。我们的发现支持表面氧化物与第二相形成对超高真空烘焙（氧处理）和渗氮处理结果的共同贡献。此外，我们观察到气相扩散 Nb3Sn 含有厚的亚稳氧化物，而电化学合成 Nb3Sn 仅具有薄氧化层。我们的发现揭示了用于高性能超导 RF 与量子应用的 Nb 和 Nb3Sn 表面结构烘焙与处理的基本机制。
引用
@article{arxiv.2305.02467,
title = {Surface oxides, carbides, and impurities on RF superconducting Nb and Nb3Sn: A comprehensive analysis},
author = {Zeming Sun and Zhaslan Baraissov and Catherine A. Dukes and Darrah K. Dare and Thomas Oseroff and Michael O. Thompson and David A. Muller and Matthias U. Liepe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.02467},
year = {2023}
}