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研究前沿：高温超导YBa2Cu3O7涡旋-超材料 | Nature Materials

今日新材料 · 公众号 · · 2025-02-06 10:32

正文

（第二类超导体具有两个临界磁场，分别用HC1（下临界磁场）和HC2（上临界磁场）表示。当外磁场H

第二类超导体的磁行为，可用量子涡旋quantum vortex来解释，这种涡旋具有超流，以围绕着相干长度大小的核。在超导膜厚度为tPearl 长度

称之为珀尔 Pearl 涡旋，而不是像阿布里科索夫Abrikosov涡旋那样发散为log[1/r]，并随伦敦穿透深度London penetration depth，λL衰减。然而，珀尔 Pearl 涡旋对动力学电感大幅增强的影响，尚未得到充分研究。

今日，新加坡南洋理工大学（Nanyang Technological University）Yogesh Kumar Srivastava， Ranjan Singh等，在Nature Materials上发文，报道发现了珀尔 Pearl 电感，这是在具有较高超导转变温度 (Tc)的 YBCO超导体薄膜，在珀尔 Pearl 长度尺度上，几何结构产生动力学电感的附加形式。

这是由于在厚度为λL/7的超薄超材料谐振器中，涡旋屏蔽超电流从λL扩展到14λL，从而实现了太赫兹超电感。这一器件阻抗，超过量子电阻极限RQ=6.47kΩ 33%，这为尖端电子、光子和量子器件提供了新可能性。

YBa 2 Cu 3 O 7 as a high-temperature superinductor.

高温超导材料YBa2Cu3O7。

图1:载流超导SC薄膜中，珀尔 Pearl 长度和元器件设计。

图2: 在YBCO元器件和超级电感中，珀尔 Pearl 电感驱动的LC谐振位移。

图3: 在超薄超导体器件中，珀尔 Pearl 长度在超电感出现中的作用。

图4: 超材料器件共振频率、珀尔 Pearl 长度和动力学电感的超快光学控制。

文献链接

Srivastava, Y.K., Pang, T.C.I., Gupta, M. et al. YBa2Cu3O7 as a high-temperature superinductor. Nat. Mater. (2025).

https://doi.org/10.1038/s41563-024-02107-4

本文译自Nature。

来源：今日新材料

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