論文の概要: Studying Critical Parameters of Superconductor via Diamond Quantum Sensors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.16848v1
- Date: Tue, 23 Jul 2024 21:23:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-25 15:22:45.479445
- Title: Studying Critical Parameters of Superconductor via Diamond Quantum Sensors
- Title（参考訳）: ダイヤモンド量子センサを用いた超伝導体の臨界パラメータの検討
- Authors: Kin On Ho, Wai Kuen Leung, Yiu Yung Pang, King Yau Yip, Jianyu Xie, Yi Man Liu, Aliki Sofia Rotelli, Man Yin Leung, Ho Yin Chow, Kwing To Lai, Andrej Denisenko, B. Keimer, Jörg Wrachtrup, Sen Yang,
- Abstract要約: 我々は、複数の臨界パラメータを決定・推定するために、単一の種類の量子センサーを使用する。
ダイアモンド粒子とバルクダイアモンドを用いてマイスナー効果を探索する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.8505276433658175
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Critical parameters are the key to superconductivity research, and reliable instrumentations can facilitate the study. Traditionally, one has to use several different measurement techniques to measure critical parameters separately. In this work, we develop the use of a single species of quantum sensor to determine and estimate several critical parameters with the help of independent simulation data. We utilize the nitrogen-vacancy (NV) center in the diamond, which recently emerged as a promising candidate for probing exotic features in condensed matter physics. The non-invasive and highly stable nature provides extraordinary opportunities to solve scientific problems in various systems. Using a high-quality single-crystalline YBa$_{2}$Cu$_{4}$O$_{8}$ (YBCO) as a platform, we demonstrate the use of diamond particles and a bulk diamond to probe the Meissner effect. The evolution of the vector magnetic field, the $H-T$ phase diagram, and the map of fluorescence contour are studied via NV sensing. Our results reveal different critical parameters, including lower critical field $H_{c1}$, upper critical field $H_{c2}$, and critical current density $j_{c}$, as well as verifying the unconventional nature of this high-temperature superconductor YBCO. Therefore, NV-based quantum sensing techniques have huge potential in condensed matter research.
- Abstract（参考訳）: 臨界パラメータは超伝導研究の鍵であり、信頼性の高い機器は研究を促進することができる。
伝統的に、重要なパラメータを別々に測定するために、いくつかの異なる測定技術を使う必要がある。
本研究では,独立シミュレーションデータを用いて,単一種類の量子センサを用いて,いくつかの重要なパラメータを決定・推定する。
我々は, ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心を利用して, 凝縮物質物理学におけるエキゾチックな特徴を見出すための候補として最近出現した。
非侵襲的で高度に安定な性質は、様々なシステムの科学的問題を解決する特別な機会を提供する。
高品質の単結晶YBa$_{2}$Cu$_{4}$O$_{8}$(YBCO)をプラットフォームとして、ダイヤモンド粒子とバルクダイヤモンドを用いてマイスナー効果を探索する。
ベクトル磁場の進化、$H-T$相図、蛍光輪郭の写像は、NVセンシングによって研究されている。
以上の結果から, 臨界磁場の低い臨界場$H_{c1}$, 臨界磁場$H_{c2}$, 臨界電流密度$j_{c}$, 高温超伝導体YBCOの非伝統的な性質を検証した。
したがって、NVベースの量子センシング技術は凝縮物質の研究において大きな可能性を秘めている。
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