論文の概要: Quantitative imaging of Abrikosov vortices by scanning quantum magnetometry

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.13060v1
• Date: Fri, 13 Feb 2026 16:15:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-16 23:37:54.027366
• Title: Quantitative imaging of Abrikosov vortices by scanning quantum magnetometry
• Title（参考訳）: 走査型量子磁気量計によるアブリコソフ渦の定量的イメージング
• Authors: Clemens Schäfermeier, Ankit Sharma, Christopher Kelvin von Grundherr, Andrea Morales, Jan Rhensius, Gabriel Puebla-Hellmann, Mirko Bacani,
• Abstract要約: 渦物質は、II型超伝導体における散逸とフラックスピンニングの制御の中心である。 ここでは,銅酸化物超伝導体BSCCO-2212とYBCOのAbrikosov渦の画像化に,低温走査型窒素空洞磁力計(NVM)を用いる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6887005389605233
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Understanding vortex matter in type-II superconductors is central to controlling dissipation and flux pinning in superconducting materials and devices. Here, we use cryogenic scanning nitrogen vacancy magnetometry (NVM) to image Abrikosov vortices in the cuprate superconductors BSCCO-2212 and YBCO under controlled field-cooled conditions. Measurements, which are performed using continuous-wave optically detected magnetic resonance (cw-ODMR) in a closed-cycle cryostat, yield quantitative magnetic-field maps with nanoscale spatial resolution. In BSCCO-2212 at 71 K, we resolve a well-ordered triangular vortex lattice, whose symmetry and spacing are confirmed through 2D Fourier analysis and are consistent with flux quantization. YBCO thin films imaged at 3 K exhibit a more disordered vortex arrangement reflecting stronger pinning, while maintaining quantitative agreement between measured vortex density and the applied magnetic field. These results render our cryogenic scanning NVM a reliable quantitative tool for real-space studies of vortices in high-$T_c$ superconductors, in particular since such a remarkable magnetic resolution has been achieved within relatively short acquisition times of 2 to 4 h.
• Abstract（参考訳）: II型超伝導体における渦物質を理解することは、超伝導材料やデバイスにおける散逸とフラックスピンニングの制御の中心である。 ここでは, 低温走査型窒素空洞磁力計(NVM)を用いて, 銅酸化物超伝導体BSCCO-2212およびYBCOのアブリコソフ渦を磁場冷却条件下で撮像する。 閉サイクルクライオスタットにおける連続波光検出磁気共鳴(cw-ODMR)による測定により,ナノスケールの空間分解能を持つ定量的磁場マップが得られた。 BSCCO-2212 at 71 Kでは、対称性と間隔が2次元フーリエ解析によって確認され、量子化の量子化と整合性を持つ、よく整列された三角渦格子を解く。 3Kで撮像されたYBCO薄膜は、測定された渦密度と印加磁場との定量的な一致を維持しつつ、より強いピンニングを反映する、より不規則な渦配置を示す。 これらの結果から, 低温走査型NVMは高T_c$超伝導体における渦の実空間解析の信頼性の高い定量的ツールとなった。

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