論文の概要: Imaging magnetic flux trapping in lanthanum hydride using diamond quantum sensors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.21877v1
- Date: Thu, 23 Oct 2025 14:41:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-28 17:41:21.92379
- Title: Imaging magnetic flux trapping in lanthanum hydride using diamond quantum sensors
- Title（参考訳）: ダイヤモンド量子センサを用いた水素化ランタンの磁束トラップ
- Authors: Yang Chen, Junyan Wen, Ze-Xu He, Jing-Wei Fan, Xin-Yu Pan, Cheng Ji, Huiyang Gou, Xiaohui Yu, Liucheng Chen, Gang-Qin Liu,
- Abstract要約: 水素化ランタンは、約250Kの超伝導のサインにより近年注目されている。
メガバール圧力は、その状態の合成と維持に必要なもので、実験には特別な課題がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.683593937389748
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Lanthanum hydride has attracted significant attention in recent years due to its signatures of superconductivity at around 250 K (1, 2). However, the megabar pressures required for synthesize and maintain its state present extraordinary challenges for experiments, particularly in characterizing its Meissner effect (3, 4). The nitrogen-vacancy (NV) center in diamond has emerged as a promising quantum probe to address this problem (5-8), but a gap remains between its working pressure and the pressure required to study the superconducting state of lanthanum hydride (9-12). In this work, using neon gas as the pressure transmitting medium, the working pressure of NV centers is extended to nearly 200 GPa. This quantum probe is then applied to study the Meissner effect of a LaH$_{9.6}$ sample, synthesized by laser heating ammonia borane and lanthanum. A strong magnetic shielding effect is observed, with the transition temperature beginning at around 180 K and completing at 220 K. In addition, magnetic field imaging after field cooling reveals strong flux trapping and significant inhomogeneities within the sample. Our work provides compelling evidence for superconductivity in lanthanum hydride and highlights the importance of spatially resolved techniques in characterizing samples under ultrahigh pressure conditions.
- Abstract（参考訳）: 水素化ランタンは、約250K (1, 2)の超伝導のサインにより近年注目されている。
しかし、その状態の合成と維持に必要なメガバーの圧力は、特にマイスナー効果(3, 4)を特徴づける実験において異常な課題を呈している。
ダイヤモンド中の窒素空孔 (NV) 中心は、この問題に対処するための有望な量子プローブ (5-8) として登場したが、その作用圧力と、水素化ランタン (9-12) の超伝導状態を研究するのに必要な圧力との間にはギャップが残っている。
本研究では、ネオンガスを媒質として、NV中心の加工圧力を200GPaに拡張する。
この量子プローブは、アンモニアボランとランタンをレーザー加熱して合成したLaH$_{9.6}$サンプルのマイスナー効果を研究するために用いられる。
強磁場遮蔽効果が観察され, 遷移温度は180K程度から220K程度で完了した。
本研究は, 超高圧下での試料のキャラクタリゼーションにおける空間分解技術の重要性を強調し, 水素化ランタンの超伝導に関する説得力のある証拠を提供する。
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