通过迈斯纳效应观测门控控制的超导性抑制现象

《Nature Communications》：Imaging of gate-controlled suppression of superconductivity via the Meissner effect

　　

摘要

最近有研究发现，通过在附近的栅极电极上施加电压，可以抑制流经细超导纳米线的超电流。这种对超电流的栅控效应被称为GCS效应，它有望用于实现超导晶体管逻辑。我们在此报告称，GCS效应还会导致迈斯纳效应的抑制，这一现象表明超导性具有并非仅限于输运领域的真正特性。我们使用扫描氮空位磁强计在亚开尔文温度下，对微米级铌岛中GCS效应抑制的纳米级空间区域进行了成像。我们的观测结果与准粒子生成和扩散的微观热点模型相吻合，而与焦耳热效应或电场效应等其他候选机制不符。我们的工作为研究超导纳米结构中的准粒子动力学提供了另一种方法，同时也展示了局部成像技术在理解新兴凝聚态物理现象方面的强大作用。