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使用飞秒激光技术在YBCO薄膜上制备的微米级收缩结构

DOI：10.1007/s10948-019-05348-6 期刊：Journal of Superconductivity and Novel Magnetism 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 本文报道了采用飞秒激光技术在YBCO薄膜上制备微米级缩颈结构的研究。这些S形超导弱连接缩颈展现出可测量的超导电流。通过电流-电压(I-V)特性曲线测定了77K温度下缩颈的临界电流IC，并利用扫描电子显微镜(SEM)确定了缩颈最窄处的宽度。成功制备了三个微米级缩颈，其宽度分别为2.88μm、1.72μm和1.69μm，长度均为5μm。根据这些缩颈的宽度和长度与YBCO相干长度(ξ)的关系，理论上它们应通过Abrikosov涡旋传导超电流。但SEM图像显示飞秒激光加热区域超出几何边界，导致部分YBCO缩颈的超导相受损，实际电流传导机制为一维解配对效应。
作者： Patrice Umenne
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

报道利用飞秒激光技术在YBCO薄膜中制备微米级缩颈结构，并测定其在77K温度下的临界电流IC。

研究成果

开发了一种基于飞秒激光技术在YBCO薄膜上制备微米级收缩结构的方法。成功制备了宽度分别为2.88、1.72和1.69微米的三个微米级超导收缩结构。材料中超导相保持不变的区域尺寸决定了样品产生的临界电流大小。由于激光造成的非均匀性，阿布里科索夫涡旋未能形成，未观测到交流约瑟夫森效应，电流通过一维解配对机制流动。

研究不足

飞秒激光将样品加热至几何边界之外，损坏了YBCO缩颈结构中的部分超导相。因此，这些缩颈通过一维解配对机制而非阿布里科索夫涡旋的相干运动来传导电流。

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