Ultra-fast vortex motion in dirty Nb-C superconductor with a close-to-perfect edge barrier
Ultra-fast vortex motion in dirty Nb-C superconductor with a close-to-perfect edge barrier
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肮脏的 Nb-C 超导体中的超快涡流运动，具有接近完美的边缘势垒
DOI：
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
M. Huth
中科院分区：
文献类型：
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作者：
O. Dobrovolskiy;D. Vodolazov;F. Porrati;R. Sachser;V. M. Bevz;M. Mikhailov;A. Chumak;M. Huth
超导涡旋的超快动力学蕴含着非平衡集体系统的丰富物理学。然而，通量流不稳定性（FFI）现象阻止了对其的探索，并为涡流在各种应用中的使用设置了实际限制。为了抑制FFI，超导体应该表现出很少实现的特性组合：弱的体积钉扎，接近于退配对的临界电流，以及从加热的电子中快速散热。在这里，我们通过实验证明了直接写入Nb-C超导体中速度为10-15 km/s的超快涡旋运动，其中接近完美的边缘势垒在大电流值下命令涡旋运动。的FFI的空间演化描述使用边缘控制的FFI模型，这意味着一个链的FFI成核点沿着样品边缘和它们的发展成自组织约瑟夫森类结（涡流）。此外，我们的研究结果提供了深入了解广泛使用的FFI模型的适用性，并建议Nb-C是快速单光子探测器的良好候选材料。
The ultra-fast dynamics of superconducting vortices harbors rich physics generic to nonequilibrium collective systems. The phenomenon of flux-flow instability (FFI), however, prevents its exploration and sets practical limits for the use of vortices in various applications. To suppress the FFI, a superconductor should exhibit a rarely achieved combination of properties: weak volume pinning, close-to-depairing critical current, and fast heat removal from heated electrons. Here, we demonstrate experimentally ultra-fast vortex motion at velocities of 10-15 km/s in a directly written Nb-C superconductor in which a close-to-perfect edge barrier orders the vortex motion at large current values. The spatial evolution of the FFI is described using the edge-controlled FFI model, implying a chain of FFI nucleation points along the sample edge and their development into self-organized Josephson-like junctions (vortex rivers). In addition, our results offer insights into the applicability of widely used FFI models and suggest Nb-C to be a good candidate material for fast single-photon detectors.
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影响因子：
4.6
作者：
Kahl O;Ferrari S;Kovalyuk V;Goltsman GN;Korneev A;Pernice WHP
通讯作者：
Pernice WHP
影响因子：
4.6
作者：
Dobrovolskiy, O. V.;Begun, E.;Huth, M.
通讯作者：
Huth, M.
影响因子：
16.6
作者：
Dobrovolskiy OV;Bevz VM;Mikhailov MY;Yuzephovich OI;Shklovskij VA;Vovk RV;Tsindlekht MI;Sachser R;Huth M
通讯作者：
Huth M
影响因子：
3.1
作者：
Dobrovolskiy OV;Kompaniiets M;Sachser R;Porrati F;Gspan C;Plank H;Huth M
通讯作者：
Huth M
影响因子：
4.6
作者：
Dobrovolskiy, O., V;Bevz, V. M.;Huth, M.
通讯作者：
Huth, M.