Terahertz magneto-spectroscopy of superconducting films
Project goals
We will study two related quantum phenomena in thin films of type-II superconductors–the vortex dynamics, and the superconductor-insulator transition driven by disorder and/or magnetic field. Both phenomena can play a key role in future applications, such as single-photon detectors, or in quantum computing. Although the vortices interact strongly with electromagnetic waves at terahertz frequencies, the potential of applying terahertz spectroscopy has not been fully exploited yet. We will use a unique combination of time-domain and frequency-domain terahertz magneto-spectroscopies to determine the vortex mass in YBaCuO (based on measurements of transmission of a circularly polarized terahertz laser beam). To get a deeper view, we will also take into account the phonon dressing of the vortex using a Ginzburg-Landau type theory. By establishing the relation between the critical temperature and the superconducting gap energy, we will identify whether, at the superconductor-insulator transition, the superconductivity vanishes suddenly or if it survives in the form of isolated islands.
Keywords
terahertz spectroscopymagneto-spectroscopyceramics/thin films superconductivityvortex massvortex dynamicsphonon dressing of vorticessuperconductor-insulator transitionfermionic scenariobosonic scenario
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202100005
Main participants
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
21-11089S
Alternative language
Project name in Czech
Terahertzová magneto spektroskopie v supravodivých vrstvách
Annotation in Czech
Budeme studovat dva související kvantové jevy vyskytující se v tenkých filmech supravodičů typu II: dynamiku vírů a přechod supravodič-izolátor řízený neuspořádaností, resp. vnějším magnetickým polem. Oba tyto jevy mohou hrát klíčovou roli v budoucích aplikacích, např. v jednofotonových detektorech nebo v kvantových počítačích. Ačkoliv víry silně interagují s elektromagnetickým zářením na terahertzových frekvencích, potenciál měření supravodičů pomocí terahertzové spektroskopie dosud nebyl plně využit. S využitím unikátní kombinace terahertzových metod magnetospektroskopie v časovém resp. frekvenčním oboru určíme hmotnost vírů v YBaCuO (na základě měření propustnosti kruhově polarizovaného svazku terahertzového laseru). Pro hlubší porozumění vezmeme dále v úvahu interakci víru s fonony prostřednictvím teorie Ginzburg-Landauova typu. Stanovíme vztah mezi kritickou teplotu a energií supravodivé mezery, čímž určíme, zda při přechodu supravodič-izolátor supravodivost zaniká současně v celém objemu, či zda přetrvává ve formě izolovaných ostrůvků.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2021
Realization period - end
Jun 30, 2024
Project status
—
Latest support payment
Apr 1, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Mar 12, 2025
Finance
Total approved costs
8,344 thou. CZK
Public financial support
8,344 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
8 344 CZK thou.
Public support
8 344 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Solution period
01. 01. 2021 - 30. 06. 2024