論文の概要: Widefield NV Magnetic Field Reconstruction for Probing the Meissner Effect and Critical Current Density under Pressure
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.10838v1
- Date: Thu, 15 Jan 2026 20:18:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-19 20:21:50.285608
- Title: Widefield NV Magnetic Field Reconstruction for Probing the Meissner Effect and Critical Current Density under Pressure
- Title（参考訳）: 圧力下でのマイスナー効果と臨界電流密度を求める広磁場NV磁場再構成
- Authors: Kin On Ho, Cassandra Dailledouze, Martin Schmidt, Loïc Toraille, Marie-Pierre Adam, Jean-François Roch,
- Abstract要約: この研究は、圧力下でのマイスナー効果を定量的に定量的に再現した初めてのものである。
高圧下での超伝導研究へのNV磁気メトリーの適用に関する新たな知見を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.946213672281244
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: The spatial distribution of a magnetic field can be determined with micrometer resolution using widefield nitrogen vacancy (NV) center magnetic imaging. Nevertheless, reconstructing the magnetic field from the raw data can be challenging due to the degeneracy of the four possible NV axes and the tremendous amount of data. While a qualitative approach is sufficient for most analyses, a quantitative analysis offers deeper insight into the physical system. Here, we apply NV widefield magnetic imaging to a HgBa$_{2}$Ca$_{2}$Cu$_{3}$O$_{8+δ}$ (Hg-1223) superconducting microcrystal at a pressure of 4 GPa. We fit the results with solutions from the Hamiltonian describing the NV center ground state and take into account the relative intensities of the resonances to determine the local magnetic field magnitude and angle. Thus, we reconstruct the temperature-dependent expulsion of the magnetic field due to the Meissner effect around the superconductor. By comparing the resulting parameters to Brandt's model, which describes the magnetic behavior of a type-II superconductor, we extract the critical current density $j_c$. Overall, this work showcases the first widefield quantitative reconstruction of the Meissner effect under pressure and an optical method to study critical current density. Thus, it provides new insights into the application of NV magnetometry to superconductivity research at high pressures.
- Abstract（参考訳）: 磁場の空間分布は、広視野窒素空孔(NV)中心磁気画像を用いてマイクロメートル分解能で決定できる。
それでも、4つの可能なNV軸の縮退と膨大な量のデータのために、生データから磁場を再構成することは困難である。
質的なアプローチはほとんどの分析に十分であるが、定量的分析は物理的システムに対する深い洞察を与える。
ここでは, HgBa$_{2}$Ca$_{2}$Cu$_{3}$O$_{8+δ}$ (Hg-1223)超伝導マイクロ結晶に4GPaの圧力でNVワイドフィールドイメージングを適用する。
我々は、NV中心基底状態を記述するハミルトニアンの解に適合し、共鳴の相対強度を考慮し、局所磁場の大きさと角度を決定する。
そこで,超伝導体周囲のマイスナー効果による磁場の温度依存性の放出を再構成した。
生成したパラメータを,タイプII超伝導体の磁気挙動を記述するブラントのモデルと比較することにより,臨界電流密度$j_c$を抽出する。
全体として、この研究は、圧力下でのマイスナー効果を定量的に定量的に再現する最初の広視野と、臨界電流密度を研究するための光学的方法を示している。
したがって、高圧下での超伝導研究へのNV磁気メトリーの適用に関する新たな知見を提供する。
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