論文の概要: Anisotropic superconductivity of niobium based on its response to
non-magnetic disorder
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.14395v2
- Date: Sun, 9 Oct 2022 21:04:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-03 04:43:15.872484
- Title: Anisotropic superconductivity of niobium based on its response to
non-magnetic disorder
- Title（参考訳）: 非磁性障害応答に基づくニオブの異方性超伝導
- Authors: Makariy A. Tanatar, Daniele Torsello, Kamal R. Joshi, Sunil Ghimire,
Cameron J. Kopas, Jayss Marshall, Josh Y. Mutus, Gianluca Ghigo, Mehdi Zarea,
James A. Sauls, Ruslan Prozorov
- Abstract要約: ニオブは理論上も実験的にも最も研究されている超伝導体の一つである。
合金のパワー応用に加え、純粋なニオブは感度の強い磁気センシング、高周波キャビティ、最近では超伝導量子ビットの回路金属化層として用いられる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Niobium is one of the most studied superconductors, both theoretically and
experimentally. It is tremendously important for applications, and it has the
highest superconducting transition temperature, $T_{c}=9.33$ K, of all pure
metals. In addition to power applications in alloys, pure niobium is used for
sensitive magneto-sensing, radio-frequency cavities, and, more recently, as
circuit metallization layers in superconducting qubits. A detailed
understanding of its electronic and superconducting structure, especially its
normal and superconducting state anisotropies, is crucial for mitigating the
loss of quantum coherence in such devices. Recently, a microscopic theory of
the anisotropic properties of niobium with the disorder was put forward. To
verify theoretical predictions, we studied the effect of disorder produced by
3.5 MeV proton irradiation of thin Nb films grown by the same team and using
the same protocols as those used in transmon qubits. By measuring the
superconducting transition temperature and upper critical fields, we show a
clear suppression of $T_{c}$ by potential (non-magnetic) scattering, which is
directly related to the anisotropic order parameter. We obtain a very close
quantitative agreement between the theory and the experiment.
- Abstract（参考訳）: ニオブは理論上も実験的にも最も研究されている超伝導体の一つである。
応用には極めて重要であり、全ての純粋な金属の中で最も高い超伝導転移温度であるT_{c}=9.33$Kを持つ。
合金における電力応用に加えて、純粋なニオブは高感度磁気センシング、高周波キャビティ、さらに最近では超伝導量子ビットの回路金属化層として用いられる。
電子的および超伝導的構造、特に正常および超伝導状態の異方性に関する詳細な理解は、そのようなデバイスにおける量子コヒーレンス損失の緩和に不可欠である。
近年, ニオブの異方性に関する微視的理論が提唱されている。
理論予測を検証するために,同一チームで培養したnb薄膜の3.5mev陽子照射による障害の影響を,トランスモン量子ビットと同じプロトコルを用いて検討した。
超伝導遷移温度と上部臨界場を測定することにより,異方性次数パラメータと直接関係するポテンシャル(非磁性)散乱による$t_{c}$の明確な抑制を示す。
我々は理論と実験の間に非常に密接な定量的合意を得る。
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