論文の概要: The Elusive High-Tc Superinductor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.01342v1
- Date: Sat, 3 Sep 2022 06:22:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-28 01:39:29.417907
- Title: The Elusive High-Tc Superinductor
- Title（参考訳）: 極高Tcスーパーインダクタ
- Authors: Yogesh Kumar Srivastava, Manoj Gupta, Manukumara Manjappa, Piyush
Agarwal, J\'er\^ome Lesueur, and Ranjan Singh
- Abstract要約: 渦走査超電流の1400%拡大により,高T_c$準曲面の巨大運動インダクタンスを示す。
我々の発見は、パール長スケールで設計されたメタ曲面によって実現された、超伝導、フォトニック、量子デバイスの新しいクラスを提示する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.18472148461613155
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Ginzburg-Landau (GL) parameters formed the basis for Abrikosov discovery of
the quantum vortex of a supercurrent in type-II superconductor with a normal
core of size $\xi$, the superconductor coherence length and circulating
supercurrent induced magnetic field diverging as $log(1/r)$ from the core with
a decay length of the London penetration depth, $\lambda_L.$ In 1964, J. Pearl
predicted the slowly decaying $(1/r^2)$ field around a vortex spreading out to
Pearl length, $P_L=2\lambda_L^2/t$, in a superconductor film of thickness $t <
\lambda_L$. However, his quintessential theory failed to predict the existence
of giant kinetic inductance (GKI) that arises from the enlarged screening
currents of the vortex. Here, we discover giant kinetic inductance in a
$high-T_c$ metasurface due to the 1400% expansion of the vortex screening
supercurrent from $\lambda_L$ to 14$\lambda_L$ in ultrathin film meta-atom of
$\lambda_L/7$ thickness, which leads to the emergence of terahertz
superinductance possessing quantum impedance exceeding the resistance quantum
limit of $R_Q=h/(2e)^2 =6.47 k\Omega$ by 33%. Our discovery presents a new
class of $high-T_c$ superconductor electronic, photonic, and quantum devices
enabled through metasurface designed at the Pearl length scales, providing
novel applications in quantum circuitry, metrology, and single photon kinetic
inductance detectors.
- Abstract（参考訳）: Ginzburg-Landau (GL) パラメータは、大きさが$\xi$の2型超伝導体の超電流の量子渦のアブリコソフ発見の基礎を形成し、超伝導体のコヒーレンス長は$log(1/r)$で、ロンドン貫入深さの崩壊長は$\lambda_Lである。
1964年、J. Pearl は、厚み $t < \lambda_L$ の超伝導膜において、渦の周りがパール長さ (P_L=2\lambda_L^2/t$) に広がる緩やかな崩壊を予測した。
しかし、彼の本質的な理論は、渦の拡大したスクリーニング電流から生じる巨大動力学的インダクタンス(gki)の存在を予測できなかった。
ここでは,超薄膜のメタ原子密度$\lambda_L/7$の超薄膜において,超電流が$\lambda_L$から14$\lambda_L$への1400%の膨張により,高T_c$準曲面の巨大運動インダクタンスを発見し,抵抗量子限界であるR_Q=h/(2e)^2=6.47 k\Omega$を超える量子インピーダンスを持つテラヘルツ超インダクタンスが出現する。
高t_c$超伝導体電子デバイス、フォトニックデバイス、量子デバイスが真珠長スケールで設計されたメタサーフェスを介して実現され、量子回路、メトロロジー、単一光子運動インダクタンス検出器に新しい応用がもたらされた。
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