論文の概要: Imaging the Meissner Effect and Flux Trapping of Superconductors under High Pressure using N-V Centers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.14504v1
- Date: Fri, 24 Jan 2025 14:02:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-27 14:56:00.165157
- Title: Imaging the Meissner Effect and Flux Trapping of Superconductors under High Pressure using N-V Centers
- Title（参考訳）: N-V中心を用いた高温下における超伝導体のマイスナー効果とフラックストラップ
- Authors: Cassandra Dailledouze, Antoine Hilberer, Martin Schmidt, Marie-Pierre Adam, Loïc Toraille, Kin On Ho, Anne Forget, Dorothée Colson, Paul Loubeyre, Jean-François Roch,
- Abstract要約: N-V磁気量計は、マイクロメートル分解能で超伝導をマッピングすることもできる。
また,N-Vマグネティックメトリーは,マイクロメートル分解能で超伝導をマッピングできることを示した。
このアプローチにより、高圧条件下での幅広い材料の超伝導の詳細な研究が可能になる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.0521555960095625
- License:
- Abstract: Pressure is a key parameter for tuning or revealing superconductivity in materials and compounds. Many measurements of superconducting phase transition temperatures have been conducted using diamond anvil cells (DACs), which provide a wide pressure range and enable concomitant microscopic structural characterization of the sample. However, the inherently small sample volumes in DACs complicate the unambiguous detection of the Meissner effect, the hallmark of superconductivity. Recently, the Meissner effect in superconductors within a DAC was successfully demonstrated using diamond nitrogen-vacancy (N-V) widefield magnetometry, a non-invasive optical technique. In this work, we show that N-V magnetometry can also map superconductivity with micrometer resolution. We apply this technique to a microcrystal of HgBa$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_{8+\delta}$ (Hg-1223) mercury-based cuprate superconductor under 4 GPa of pressure. The method is capable to detect the magnetic field expulsion and heterogeneities in the sample, visible in a set of characteristic parameters as the local critical temperature $T_{c}$. Flux pinning zones are identified through flux trapping maps. This approach could enable detailed investigations of superconductivity of a broad range of materials under high-pressure conditions.
- Abstract（参考訳）: 圧力は、材料や化合物の超伝導を調整または明らかにするための重要なパラメータである。
超伝導相転移温度の多くの測定はダイヤモンドアンビルセル(DAC)を用いて行われており、広い圧力範囲を提供し、試料の共振顕微鏡的構造解析を可能にしている。
しかし、DACの本質的に小さなサンプル体積は、超伝導の指標であるマイスナー効果の曖昧な検出を複雑にしている。
近年, DAC内の超伝導体におけるマイスナー効果は, 非侵襲光学技術であるダイヤモンド窒素空洞(N-V)ワイドフィールド磁力計を用いて実証された。
本研究では,N-Vマグネティックメトリーが超伝導をマイクロメートル分解能でマッピングできることを示す。
圧力4GPa以下のHgBa$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_{8+\delta}$ (Hg-1223)水銀系銅酸化物超伝導体にこの技術を適用した。
この方法は試料中の磁場の放出と不均一性を検出でき、局所臨界温度$T_{c}$として特徴パラメータのセットで見ることができる。
フラックスピンニングゾーンはフラックストラップマップによって同定される。
このアプローチにより、高圧条件下での幅広い材料の超伝導の詳細な研究が可能になる。
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