超导薄膜磁场穿透深度的双线圈互感测量
张若舟1,2 秦明阳1,2 张露3 尤立星3 董超4 沙鹏4 袁洁1 金魁1,2,5
1.中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心;2.中国科学院大学物理科学学院;3.中国科学院上海微系统与信息技术研究所;4.中国科学院高能物理研究所;5.松山湖材料实验室
摘要: 磁场穿透深度是联系超导体宏观电动力学与微观机制的重要物理量,其精确测量对于研究超导机理以及探索超导应用具有重要意义.在众多的磁场穿透深度测量方法中,双线圈互感法具有测量精度高、技术相对成熟、对样品没有破坏等优点,可被用于细致地研究超导薄膜的磁场穿透深度对温度、掺杂、外延应力等参量的依赖关系.本文首先简要介绍了双线圈互感法的基本原理,指出该方法的测量精度主要受系统几何参数及薄膜边缘漏磁的影响;之后对自主设计搭建的透射型双线圈互感装置进行了系统的校验,并详细说明了其测量精度:对于厚度为100 nm,穿透深度为150 nm的典型薄膜样品,穿透深度绝对值的测量误差小于10%;最后通过测量Nb N超导薄膜的磁场穿透深度进一步检验了装置的精度,分析表明穿透深度的测量值与文献报道结果符合.
关键词:
磁场穿透深度;双线圈互感技术;NbN超导薄膜;迈斯纳效应;
磁场穿透深度;双线圈互感技术;NbN超导薄膜;迈斯纳效应