无序超导射频腔的频率偏移与品质因数 Q

Hikaru Ueki; Mehdi Zarea; J. A. Sauls

doi:10.1093/ptep/ptaf061

无序超导射频腔的频率偏移与品质因数 Q

超导电性 2025-05-27 v4

作者: Hikaru Ueki , Mehdi Zarea , J. A. Sauls

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摘要

用于高能加速器应用的铌超导射频(SRF)腔，通过氮掺杂等技术在品质因数 $Q$ 方面已得到极大改善。然而，导致 $Q$ 改善的机理仍未被完全理解。最近，费米实验室的 SRF 小组测量到 N 掺杂 SRF 铌腔在转变温度附近的频率偏移异常。在此我们报告基于微观超导理论对这些结果的理论分析，该理论纳入了超导能隙的各向异性以及 SRF 腔屏蔽区中的非均匀无序。我们能够解释在 $T_c$ 附近量级为若干分之一 kHz 的频率偏移异常。我们的频率偏移和 Q 结果与 Bafia 等人报道的所有四个 N 掺杂 Nb SRF 腔的实验数据吻合良好。我们还将我们的理论与早先关于 60 GHz 下测量的 Nb 样品的报道进行比较。我们还表明，理论计算的品质因数在中等无序水平处具有上凸峰值，此时 $Q$ 最大。对于强无序，即脏极限，无序和屏蔽电流存在下的对破缺限制了 $Q$ 。

关键词

超导射频腔频率偏移品质因数铌氮掺杂无序超导能隙各向异性

引用

@article{arxiv.2207.14236,
  title  = {The Frequency Shift and Q of Disordered Superconducting RF Cavities},
  author = {Hikaru Ueki and Mehdi Zarea and J. A. Sauls},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.14236},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 6 figures, corrected integration limit in Eq.19, added endnote for Eqs. C1 and C2. Final version sent to publisher

无序超导射频腔的频率偏移与品质因数 Q

摘要

关键词

引用

备注

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