論文の概要: Flux Trapping Characterization for Superconducting Electronics Using a Cryogenic Widefield NV-Diamond Microscope

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.01906v1
• Date: Mon, 02 Jun 2025 17:26:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-05 01:42:09.332942
• Title: Flux Trapping Characterization for Superconducting Electronics Using a Cryogenic Widefield NV-Diamond Microscope
• Title（参考訳）: 極低温広視野NVダイアモンド顕微鏡による超伝導エレクトロニクスのフラックストラップ特性評価
• Authors: Rohan T. Kapur, Pauli Kehayias, Sergey K. Tolpygo, Adam A. Libson, George Haldeman, Collin N. Muniz, Alex Wynn, Nathaniel J. O'Connor, Neel A. Parmar, Ryan Johnson, Andrew C. Maccabe, John Cummings, Justin L. Mallek, Danielle A. Braje, Jennifer M. Schloss,
• Abstract要約: 超伝導体におけるフラックストラップの高速, マイクロスケールイメージングが可能な極低温広視野NVダイアモンド磁気顕微鏡を提案する。 Nb薄膜とパターン付きストリップの渦放出場を測定し,10〜20mu$m帯の放電挙動のクロスオーバーを明らかにする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5563236729651648
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Magnetic flux trapping is a significant hurdle limiting reliability and scalability of superconducting electronics, yet tools for imaging flux vortices remain slow or insensitive. We present a cryogenic widefield NV-diamond magnetic microscope capable of rapid, micron-scale imaging of flux trapping in superconducting devices. Using this technique, we measure vortex expulsion fields in Nb thin films and patterned strips, revealing a crossover in expulsion behavior between $10$ and $20~\mu$m strip widths. The observed scaling agrees with theoretical models and suggests the influence of film defects on vortex expulsion dynamics. This instrument enables high-throughput magnetic characterization of superconducting materials and circuits, providing new insight for flux mitigation strategies in scalable superconducting electronics.
• Abstract（参考訳）: 磁束トラップは超伝導エレクトロニクスの信頼性とスケーラビリティを制限する重要なハードルであるが、磁束渦を画像化するためのツールはまだ遅いか非感受性である。 超伝導体におけるフラックストラップの高速, マイクロスケールイメージングが可能な極低温広視野NVダイアモンド磁気顕微鏡を提案する。 この手法を用いてNb薄膜とパターン付きストリップの渦放出場を測定し,10ドル〜20ドル〜20ドルストリップ幅の押出挙動のクロスオーバーを明らかにする。 観察されたスケーリングは理論モデルと一致し、渦放出ダイナミクスに対する膜欠陥の影響を示唆している。 この装置は超伝導材料や回路の高速磁気特性評価を可能にし、スケーラブルな超伝導エレクトロニクスにおけるフラックス緩和戦略の新たな洞察を提供する。

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