Nghiên cứu các biểu đồ pha của các hình vuông siêu dẫn nhỏ bằng Al

Springer Science and Business Media LLC - Tập 171 - Trang 13-20 - 2012
Neal E. Staley1, Ying Liu1
1Department of Physics, The Pennsylvania State University, University Park, USA

Tóm tắt

Một siêu dẫn được cách ly với kích thước tương đương hoặc nhỏ hơn chiều dài nhất quán siêu dẫn ở nhiệt độ không bằng không không nên chứa các vortex Abrikosov, nhưng về nguyên tắc vẫn có thể có sự biến thiên không gian trong tham số trật tự siêu dẫn. Chúng tôi báo cáo các phép đo vận chuyển điện ở nhiệt độ thấp trên các hình vuông Al được kết nối đơn giản, được chuẩn bị bằng lithography cực electron có kích thước mẫu ngang dao động từ 126 nm đến 616 nm, với các chiều dài nhất quán siêu dẫn ở nhiệt độ không bằng không, ξ(0), dao động từ ∼88–111 nm. Chúng tôi nhận thấy rằng các biểu đồ pha cho các mẫu này trong không gian từ trường và nhiệt độ thể hiện các đặc điểm được mong đợi cho việc tiếp nhận vortex trong các thiết bị lớn, nhưng không có sự tiếp nhận vortex khi kích thước trở nên tương đương với ξ(0). Trong các mẫu nhỏ nhất, chúng tôi quan sát thấy các bước trong biểu đồ pha có thể do ảnh hưởng của các đầu đo.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

P.W. Anderson, J. Phys. Chem. Solids 11, 28 (1959) M. Tinkham, J. Supercond. 13, 801 (2000) C.T. Black, D.C. Ralph, M. Tinkham, Phys. Rev. Lett. 76, 688 (1996) O. Buisson, P. Gandit, R. Rammal, Y.Y. Wang, B. Pannetier, Phys. Lett. A 150, 36 (1990) V.V. Moshchalkov, L. Gielen, C. Strunk, R. Jonckheere, X. Qiu, C.V. Haesendonck, Y. Bruynseraede, Nature 373(26), 319 (1995) A.K. Geim, I.V. Grigorieva, S.V. Dubonos, J.G.S. Lok, J.C. Maan, A.E. Filippov, F.M. Peeters, Nature 390, 259 (1997) L.F. Chibotaru, A. Ceulemans, V. Bruyndoncx, V.V. Moshchalkov, Nature 408, 833 (2000) B.J. Baelus, F.M. Peeters, Phys. Rev. B 65, 104515 (2002) L.F. Chibotaru, A. Ceulemans, M. Morelle, G. Teniers, C. Carballeira, V.V. Moshchalkov, J. Math. Phys. 46, 095108 (2005) V.A. Schweigert, F.M. Peeters, Phys. Rev. B 57, 13817 (1998) T. Nishio, T. An, A. Nomura, K. Miyachi, T. Eguchi, H. Sakata, S. Lin, N. Hayashi, N. Nakai, M. Machida, Y. Hasegawa, Phys. Rev. Lett. 101, 167001 (2008) K. Wang, X. Zhang, M.M.T. Loy, T.C. Chiang, X. Xiao, Phys. Rev. Lett. 102, 076801 (2009) S. Bose, A.M. Garcia-Garcia, M.M. Ugeda, J.D. Urbina, C.H. Michaelis, I. Brihuega, K. Kern, Nat. Mater. 9, 550 (2010) W.A. Little, R.D. Parks, Phys. Rev. Lett. 9, 9 (1962) P.G. de Gennes, C. R. Acad. Sci., Ser. II 292, 279 (1981) Y. Liu, Y. Zadorozhny, M.M. Rosario, B.Y. Rock, P.T. Carrigan, H. Wang, Science 294, 2332 (2001) M. Tinkham, Introduction to Superconductivity (Dover, New York, 1996) I. Holwech, J. Jeppesen, Philos. Mag. 15, 217 (1967) N.W. Ashcroft, N.D. Mermin, Solid State Physics (Thomson Learning, Andover, 1976) A.F. Mayadas, J. Appl. Phys. 39, 4241 (1968) T. Mertelj, V.V. Kabanov, Phys. Rev. B 67, 134527 (2003) R. Benoist, W. Zwerger, Z. Phys. B 103, 377 (1997) M. Tian, N. Kumar, S.Y. Xu, J.G. Wang, J. Kurtz, M.H.W. Chan, Phys. Rev. Lett. 95, 076802 (2005) Y. Chen, S.D. Snyder, A.M. Goldman, Phys. Rev. Lett. 103, 127002 (2009)