Evidence for 4e charge of Cooper quartets in a biased multi-terminal graphene-based Josephson junction
在约瑟夫森结（JJ）中，库珀对通过超导体之间的Andreev束缚态（ABS）传输。多终端JJ弱连接中的ABSs可以相干地杂化不同超导电极间的两个库珀对，产生包含四个费米子纠缠的库珀四重态CQ.这些CQ-ABS的能谱可以通过由于AC约瑟夫森效应而偏置MT-JJ来控制。在这里，使用门可调谐的四端石墨烯JJ补充与通量环，我们构建CQ与可调光谱。临界四重态超电流表现出与4 e电荷相关的磁振荡，从而提供了纠缠CQ-ABS之间干涉的证据。在有限的偏压下，我们发现直流四重态超电流表现出非单调的偏压依赖行为，归因于不同Floquet带之间的Landau-Zener跃迁。我们对相干非平衡CQ-ABS的实验演示为基于MT-JJ的人工拓扑材料的设计提供了一条途径。
2022-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting Graphene: the conspiracy of doping and strain
石墨烯展现出了丰富的迷人特性，但也被认为不是超导体。值得注意的是，我们表明，石墨烯可以通过电荷掺杂和拉伸应变的综合作用成为传统的Bardeen-Cooper-Schrieffer超导体。掺杂的影响是明显的，使费米面增大，而应变的影响是深刻的，大大增加了电子-声子耦合。在实验可达到的掺杂（4 E +14 cm-2）和应变（~16%）水平下，超导临界温度Tc高达~30 K，是液氢温度以上单元素材料的最高温度。这显著地使石墨烯成为商业上可行的超导体。
2013-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Simultaneous transport and tunneling spectroscopy of moiré graphene: Distinct observation of the superconducting gap and signatures of nodal superconductivity
本研究首次对魔角石墨烯开展同时隧穿谱与输运测量，识别出低能超导能隙与高能赝能隙，发现其超导能隙具有节点序参量的非常规特征，为可调量子材料研究提供了新实验框架。
2025-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of Yu-Shiba-Rusinov states in superconducting graphene
当磁性原子被插入超导体内部时，由于磁性和超导性的对抗性质，超导秩序被局部耗尽。因此，独特的光谱特征，被称为Yu-Shiba-Rusinov状态，出现在超导间隙2 -4内。在不同材料中寻找Yu-Shiba-Rusinov态是激烈的，因为它们可以用作构建块来促进适合拓扑量子计算的Majorana模式。在这里，我们报告的Yu-Shiba-Rusinov状态的第一个实现在石墨烯，非超导的2D材料，没有磁性原子的参与。我们通过吸附纳米尺度超导Pb岛所带来的邻近效应7 -9在石墨烯中诱导超导性。使用扫描隧道显微镜和光谱学，我们测量的超导邻近间隙在石墨烯和我们可视化的Yu-Shiba-Rusinov状态在石墨烯晶界。我们的结果揭示了Yu-Shiba-Rusinov态的非常特殊的性质，它从晶界延伸超过20纳米。这些观察结果提供了长期寻求的实验确认，即石墨烯晶界具有局部磁矩10 -14，并构成了化学纯系统中Yu-Shiba-Rusinov态的首次观察。
2020-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Amplification of Cooper pair splitting current in a graphene based Cooper pair beam splitter geometry
受最近实验的启发[Scientific reports 6，23051（2016），Phys.Rev.Lett. 114，096602（2015）]，我们理论上研究了基于石墨烯的库珀对分束器几何结构中的库珀对分裂电流。通过将石墨烯基超导体视为纠缠器件，而不是正常的（2D）BCS超导体，我们表明，交叉Andreev过程介导的库珀对分裂电流相比于其正常的超导体对应物被放大。与通常的2D超导体相比，这种放大归因于从石墨烯基超导体经由相同的量子点到铅的局部正常Andreev反射过程（由库珀对分裂引起）的强烈抑制。由于未掺杂的石墨烯在狄拉克点处的态密度消失，在这里考虑掺杂的石墨烯基超导体，并且观察到与通常的2D超导体相比，库珀对分裂电流对掺杂水平非常不敏感。非局域自旋纠缠电子的输运过程还取决于电子-空穴配对的类型，即电子-空穴配对是在原位、在亚晶格间还是两者的组合。石墨烯的子晶格间配对导致最大非局域库珀对分裂电流，而两种配对的存在降低了库珀对分裂电流。
2017-09-07 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation, Josephson effect and Yu-Shiba-Rusinov states in superconducting bilayer graphene
双层石墨烯有两个不等价的亚晶格，因此，相同的吸附原子杂质可以表现在光谱上不同的方式-尖锐与宽共振附近的电荷中性-这取决于它吸附的亚晶格。采用格林函数的分析方法和数值Kwant包，我们调查的光谱和运输之间的相互作用的共振和超导相干诱导的双层石墨烯接近的s波超导体。通过分析准粒子自旋弛豫速率、Yu-Shiba-Rusinov态能量、Andreev谱和约瑟夫森结的超导特性与掺杂和温度的关系，我们发现了区别共振和非共振区域的独特超导特征。我们的研究结果在某些方面超越了超导双层石墨烯，并适用于由共振磁性杂质功能化的一般s波超导体。
2022-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of Inversion Asymmetry on Bilayer Graphene's Superconducting and Exciton Condensates
本文研究位移场诱导的反演不对称性对AB堆叠双层石墨烯超导态和双分子层激子凝聚体的影响，指出几何超流刚度在超导体中可忽略，但会增强激子凝聚体并适度提升BKT转变温度。
2025-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting properties in tantalum decorated three-dimensional graphene and carbon structures
本文介绍了在三维石墨烯（3DG）和碳结构上沉积的钽薄膜（100 nm厚）的超导特性。在两种复合薄膜中都观察到了超导转变，其超导转变温度分别为1.2K和1.0K。我们进一步测量了这两种复合薄膜在不同温度下的磁电阻和在不同磁场下的微分电阻dV/dI。在这两个样品中，观察到一个大得多的临界磁场（~ 2特斯拉），这个临界磁场显示线性温度依赖性。最后，在我们的3DG-钽装置的微分电阻测量中观察到了当样品变成超导时的异常大的冷却效应。我们的研究结果可能对柔性超导电子器件的应用具有重要意义。
2014-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Local impurity effects in superconducting graphene
我们研究了超导石墨烯中杂质的作用，并讨论了它们对局域电子性质的影响。特别是，我们认为磁性和非磁性杂质的情况下，要么强烈本地化或作为一个潜在的平均超过一个单元格。自旋相关的局域态密度的计算和可视化杂质的扫描隧道实验的可能性指出。一种可能性，甚至通过非自旋极化扫描隧道光谱识别磁散射解释。
2007-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
How to make graphene superconducting
石墨烯是固态物理学中许多基本概念和现象的物理实现，但在石墨烯显着特性的长长列表中，缺少一个基本块：超导性。使石墨烯超导是相关的，因为通过纳米电解技术容易地操纵这种材料为纳米量子、单电子超导体量子点设备、纳米级超导晶体管和低温固态冷却器铺平了道路。在这里，我们探讨了掺杂石墨烯的吸附原子覆盖。我们发现，超导电性的发生依赖于吸附原子在类似的石墨层间化合物（GICs）。然而，最令人惊讶的是，与GIC情况相反，Li覆盖的石墨烯在相对于Ca覆盖的石墨烯高得多的温度下超导。
2011-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Fine structure of the local pseudogap and Fano effect for superconducting electrons near a zigzag graphene edge
受最近的扫描隧道实验的启发，本文采用Dirac方程的格林函数，研究了在锯齿形边缘附近的局域态密度（LDOS）中倏逝态和扩展准粒子态的相互作用。被认为是一个模型系统的边缘附近的本地电子结构的影响正常和超导电子通过法诺共振的运输。特别是，临界约瑟夫森电流和0 π跃迁的温度增强的预测。
2007-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Cooper-pair resonances and subgap Coulomb blockade in a superconducting single-electron transistor
我们已经制作和测量了铝引线和铌岛超导单电子晶体管。在低于Nb带隙的偏置电压下，我们观察到明显的库珀对的共振隧穿特征，以及由于Nb超导态密度中能级的线宽展宽而引起的子带隙电流的库仑阻塞特征。实验结果与数值模拟结果吻合较好。
2007-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Selective focusing of electrons and holes in a graphene-based superconducting lens
我们表明，一个石墨烯的pnp结与中央超导电极作为一个Veselago透镜入射电子通过聚焦它们和它们的相位共轭对应物（孔）到光轴的不同点。这种选择性聚焦建议一个简单的轨迹分析证实了完全微观计算。虽然聚焦模式是退化的偏离理想条件下，我们表明，它仍然可见的参数范围很广。我们将讨论如何利用这种特性来探测纠缠电子对。
2012-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tight-binding study of bilayer graphene Josephson junctions
利用紧束缚Bogoliubov-de Gennes模型的高效模拟，我们自洽地求解了超导-双层石墨烯-超导约瑟夫森结中的对关联和约瑟夫森电流。不同的掺杂水平的非超导链接被认为是在短和长结制度。对相关性和超导电流的自洽结果类似于以前报道的单层石墨烯，除了在狄拉克点，在邻近效应的显着差异被发现，以及在长结制度的超导电流的抑制。通过考虑层间的电势差破坏了反转对称性，发现当结长大于费米长度时，超导电流可以被切换。
2012-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting States in pseudo-Landau Levels of Strained Graphene
我们描述了在应变诱导的伪朗道能级的存在下，在石墨烯超导态的形成时，时间反演对称性被保存。我们发现，应变石墨烯的超导性是量子临界时，伪朗道能级被完全填充，而在部分填充超导性生存在弱耦合。在弱耦合极限下，临界温度与耦合强度成比例关系\emph{linearly}，并显示了一系列量子临界点作为填充因子的函数，可以通过实验获得。我们认为，超导电性可以诱导的电子-声子耦合和转变温度可以控制的应变量和填充分数的朗道能级。
2013-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Cooper pairs localization in tree-like networks of superconducting islands
研究了超导岛通过约瑟夫森弱连接耦合的树状网络中的非均匀库珀对分布和局域化效应。使用广义的费曼的方法，让人想起玻色-哈伯德模型，我们证明了本地化的库珀对分数在一个特定的网络的岛屿是有限的网络拓扑结构，如果存在的话，由排斥相互作用。这些研究结果有助于澄清网络的拓扑结构和相互作用引起的约束效应之间的相互作用，并揭示了一些光最近的实验处理网络的约瑟夫森结。
2022-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Helical superconducting edge modes from pseudo-Landau levels in graphene
我们研究了在均匀伪磁场作用下石墨烯与超导体界面的Andreev态。在零赝朗道能级附近，我们发现了一个拓扑跃迁，它是外加塞曼场的函数，在这个跃迁处出现了一个无隙螺旋模。只要谷间和自旋翻转散射被抑制，这种1D模式就不会受到反向散射的影响。我们讨论了一个可能的实验平台来检测这种基于超导体上的应变悬浮膜的无带隙模式，其中动态应变引起电荷泵
2021-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlocal superconducting correlations in graphene in the quantum Hall regime
我们研究了量子化垂直磁场下三端石墨烯-超导体混合系统中的Andreev过程和非局域输运[G.- H. Lee等人，13，693（2017）]。我们发现，交叉Andreev反射（CAR）过程的振幅至关重要地依赖于晶格的取向。利用Landauer-Büttiker散射理论，我们发现对于锯齿形边缘，CAR通常很小，而对于扶手椅边缘，它可以大于正常传输，从而导致负的非局部电阻。在扶手椅边缘的情况下，具有宽的超导区域（与超导相干长度相比），CAR由于干扰效应而表现出作为磁场的函数的大振荡。这导致非局部阻力的符号变化。
2018-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dephasing of Cooper pairs and subgap electron transport in superconducting hybrids
我们认为电子-电子相互作用从根本上限制了库珀对从超导体（S）进入扩散正常金属（N）的穿透长度。在低温下，该库珀对退相长度$L_φ$保持有限，并且在$T \to 0$处不发散。我们评估的subgap电导的NS混合在存在的电子-电子相互作用，并表明，这个新的长度$L_φ$可以直接从这样的结构中的电导测量提取。
2012-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fully superconducting Bloch-oscillating transistor: Amplification and bifurcation based on Bloch oscillations and counterflowing Cooper pairs
布洛赫振荡晶体管（BOT）是一种放大器，它利用准动量下能带中的半经典态动力学。在BOT中，穿过基极隧道结的单个准粒子隧穿将超导隧道结的状态切换到较低的布洛赫带，触发通过发射极约瑟夫森结的一系列共振库珀对隧穿（布洛赫振荡）。在这里，我们研究实验和理论上的替代实现这种设备，仅基于超导隧道结。我们发现了新的放大方案，其中的准动量的周期性运动是用来控制电极之间的电荷传输。值得注意的是，在操作中，穿过基极约瑟夫森结的谐振库珀对传输重复地向两个相反的方向发生。
2014-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting current and proximity effect in ABA and ABC multilayer graphene Josephson junctions
利用基于Chebyshev-Bogoliubov-deGennes方法的数值紧束缚方法，我们描述了由多层石墨烯与顶部超导门接触而形成的约瑟夫森结。考虑了Bernal（ABA）和菱面体（ABC）堆积，我们发现堆积的类型对邻近效应和超电流有很强的影响。对于这两种情况下，对振幅显示二聚体和非二聚体原子之间的极化，更明显的菱形堆积。尽管与单层石墨烯相比，非二聚体位置中的邻近效应增强，但我们发现超导电流被抑制。超电流的空间分布表明，对于Bernal堆积，电流仅在最顶层流动，而对于菱面体堆积，电流贯穿整个结构。
2013-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Edge properties of the chiral d-wave superconducting state in doped graphene
研究了边缘效应对掺杂在范霍夫奇点附近的石墨烯中电子-电子相互作用驱动的d波超导态的影响。当大块体处于手征$d_{x^2-y^2}+id_{xy}$态时，在任何边缘处的序参量都被增强并且具有$d_{x^2-y^2}$对称性，随着超导性的减弱，衰变长度强烈增加。对于$d_{x^2-y^2}$态，没有石墨烯边缘是成对断裂的，并且我们从未发现任何局部零能量边缘态。我们发现两个手征边缘模式进行自发的，但不是量子化的，准粒子电流相关的零能量动量。此外，对于现实值的Rashba自旋轨道耦合，马约拉纳费米子出现在边缘时，调整塞曼场。
2013-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Finite-momentum Cooper plasmons in superconducting terahertz microcavities
Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所）；Center for Free-Electron Laser Science (CFEL)（自由电子激光科学中心）；Department of Physics, Columbia University（哥伦比亚大学物理系）；Department of Physics, University of California Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校物理系）
研究在超导太赫兹微腔中发现有限动量的超导等离子体，通过实验和理论展示其共振特性及对载流子密度和耗散的报告能力。
2026-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Signature of Cooper Pairs in the Non-Superconducting Phases of Amorphous Superconducting Tantalum Films
本文研究了非晶Ta超导薄膜中的磁场或无序诱导的绝缘相和金属相。随着磁场的增加，绝缘相的非线性输运的演化呈现出非单调的行为。我们认为，这一观察可能是一个证据的存在，本地化的库珀对在绝缘相。由于金属相介入了Ta薄膜的超导态和绝缘态，这一结果进一步揭示了金属基态中也存在库珀对。
2015-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Relativistic model for electron-hole pairing in the superconducting state of graphene-based materials
我们提出了一种基于石墨烯的模型，通过将狄拉克锥导带的类电子（n）载流子与狄拉克价带的类空穴（p）载流子配对来实现新型的无隙凝聚体。单层石墨烯中的铁磁超导性（FS）或双层石墨烯的相反（n和p）掺杂层之间的配对允许形成这种p-n超导性。对于石墨烯中的FS，在低掺杂水平和高交换场下，p-n冷凝物主导零温度相图。我们发现，p-n配对的p+ ip波对称性提出了一个稳定的凝聚相，它可以覆盖的相图令人惊讶的强交换场。我们的研究揭示了相对论量子物理的特性从根本上影响了铁磁有序和超导电性之间的相互作用。
2012-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effects of Defects in Superconducting Phase of Twisted Bilayer Graphene
在这项工作中的扭曲双层石墨烯（TBG）的超导相的缺陷的影响进行了研究。将接受的低能有效模型和一个非磁性的杂质势来模仿缺陷。考虑了不同的超导配对对称性，包括$s$ -波，$(d+id)$ -波和$(p+ip)$ -波配对.在单杂质情况下，计算了上述对对称性的局域态密度。对于不同的配对对称性，缺陷诱导的束缚态的数目和性质是不同的。在多杂质情况下，根据有效能隙和杂质的强度和密度计算了相图。在非常规超导相，即$(p+ip)$ -波和$(d+id)$ -波相，超导电性会被强度或浓度较强的杂质破坏。这些结果原则上可以在扫描隧道显微镜（STM）实验中检测到，因此可以确定配对对称性，至少可以确定超导性是传统的还是非传统的。
2020-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum oscillations of the critical current and high-field superconducting proximity in ballistic graphene
基于石墨烯的约瑟夫森结为研究石墨烯独特的电子光谱引起的邻近效应和通过栅极电压调节结特性的可能性提供了一个新的平台。在这里，我们描述了石墨烯结的平均自由程为几微米，低接触电阻和大的超电流。这种器件不仅在正常态电阻中，而且在临界电流中表现出明显的法布里-珀罗振荡。在低于10 mT的磁场中，邻近效应大部分被抑制，显示出常规的夫琅和费图案。出乎意料的是，即使在高于1 T的磁场中，也存在一些邻近性。超导态随机地出现和消失作为场和载流子浓度的函数，并且它们中的每一个都表现出接近于普适量子极限的超导载流能力。我们将高场约瑟夫森效应归因于在石墨烯边缘附近持续存在的介观Andreev态。我们的工作揭示了新的邻近制度，可以控制的量子限制和回旋运动。
2015-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chiral d-wave superconducting state in the core of a doubly quantized s-wave vortex in graphene
我们发现，掺杂石墨烯中的本征手性$d_{x^2-y^2} \pm id_{xy}$波超导配对在石墨烯-超导体混合结构中产生的双量子化s波超导涡旋的核心区域中显著增强。邻近效应将s波涡旋的质心角动量转化为手征d波库珀对的轨道角动量，从而诱导出手征d波态.邻近效应增强的圆形几何形状的漩涡，我们发现一个$[1 + (T-T_{c,J})^2]^{-1}$温度依赖性的手征d-波核心振幅，其中$T_{c,J}$是其固有的散装转变温度。我们进一步提出检测手征d波状态通过研究的低能量的局部态密度的温度依赖性的涡核，它显示了一个突然的径向变化的函数的d波核心状态的强度。
2013-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting proximity effect in graphene under inhomogeneous strain
由于观察量子霍尔效应所需的强磁场，量子霍尔态和库珀对之间的相互作用通常会受到超导态的抑制。从这个角度来看，石墨烯是特殊的，因为它允许由于应变而产生强伪磁场。我们发现，在应变石墨烯制成的约瑟夫森结中，库珀对将扩散到应变区域。由于零赝朗道能级局域态密度的极化，对关联函数将发生亚晶格极化。我们揭示了两种制度; 1）其中回旋半径大于结长度的一种，在这种情况下，超电流将被增强，以及2）其中超电流被强烈抑制的长结区，因为结变成绝缘体。在后一种情况下，量子化的霍尔态的形式和正常/超导界面处的Andreev散射将诱导边缘状态。我们的数值计算已经成为可能，由于扩展的Chebyshev Bogoliubov-德Gennes方法的计算视频卡（GPU）。
2011-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Current-Phase Relation and Josephson Inductance of Superconducting Cooper Pair Transistor
本文研究了超导库珀对晶体管（SCPT）的约瑟夫森电感$L_J$。我们跟踪的电感使用微波反射测量的调谐谐振电路中，SCPT安装在平行的$ \sim 200$ pH带状线电感。当逆的约瑟夫森电感，确定的电荷相位偏置平面上的SCPT的约瑟夫森库仑能量比为$E_J/E_C =1.75$，是集成的相位，我们得到的电流相位关系，这是强烈的非正弦附近的电荷简并点。
2009-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Valley-based Cooper Pair Splitting via Topologically Confined Channels in Bilayer Graphene
双层石墨烯在不同层间电位或堆叠顺序的区域之间的畴壁处具有谷手性一维模式。当这样的通道靠近超导体时，穿隧进入通道的库珀对的两个电子会向相反的方向移动，因为它们属于由时间反演对称性所关联的不同谷。这是库珀对分裂的一种动力学变体，它既不需要库仑排斥也不需要能量过滤，而是在没有原子尺度缺陷的情况下通过谷同位旋的鲁棒性来实施。我们推导出一个有效的模型的导模附近的s-波超导体，计算的电导进行分裂和自旋纠缠电子对，并解释它作为本地Andreev反射过程的结果，而交叉Andreev反射是不存在的。
2015-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Identification of superconducting pairing symmetry in twisted bilayer graphene using in-plane magnetic field and strain
我们展示了如何通过理论研究外加面内磁场和应变的影响，在扭曲的双层石墨烯超导态的配对对称性可以在实验上确定。在低场区，超导临界温度$T_c$在单线态通道中被面内磁场$\boldsymbol{B}_{\parallel}$抑制，但在三线态通道中被弱$\boldsymbol{B}_{\parallel}$增强，提供了重要的区别。临界$\boldsymbol{B}_{\parallel, c}$的面内角度依赖性具有六重旋转对称性，当存在应变时，该对称性被破坏。我们表明，在$\boldsymbol{B}_{\parallel, c}$的应变产生的各向异性可以是相似的$s$ -和$d$ -波通道莫尔超晶格。$d$ -波态被应变钉扎为带隙的，因此是无隙的，这是通过扫描隧道测量与完全带隙的$s$ -波态区分开的。
2019-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zero-bias conductance peak and Josephson effect in graphene-NbTiN junctions
我们报告的电子传输测量接触NbTiN电极，在低温下保持超导高达至少11特斯拉的石墨烯。在一个单一的超导接触的设备，我们发现在零偏置的电导，我们解释在无反射隧穿的两倍以上的增强。在具有两个超导接触的器件中，我们观察到了约瑟夫森效应、双极超电流和夫琅和费斑图。
2012-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mechanical Cooper pair transportation as a source of long distance superconducting phase coherence
通过在两个遥远的超导体之间放置一个可移动的单个库珀对盒来传输库珀对，可以在它们之间建立相干耦合。这种耦合是由于可移动盒与引线的纠缠引起的，并且表现为对引线的序参量的相对相位的量子涨落的抑制。可以通过在引线之间连接高电阻约瑟夫森结并测量通过该结的电流来探测。随着温度的升高，电流受到抑制。
2002-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Defects in the (d+id)-wave superconducting state in heavily doped graphene
一个手征时间反转对称性破缺（d+id）波超导态很可能出现在石墨烯掺杂接近范霍夫奇点。由于重掺杂程序预计将引入缺陷，我们在这里研究的（d+id）波超导状态在范霍夫奇点的微观缺陷的影响。我们发现，虽然超导秩序减少附近的缺陷，（d+id）波状态保持不变，并恢复在指数的方式远离缺陷。恢复长度被发现是一个晶格常数弱耦合的顺序。这与常规s波状态的恢复长度相当，表明非常规（d+id）波状态对缺陷具有相当的弹性。此外，我们发现一个单一的网站缺陷和更广泛的缺陷，如双空位之间没有显着的变化。虽然（d+id）波状态是完全带隙的，我们也表明，缺陷引入本地化的midgap状态与非零能量，这应该是通过扫描探针实验访问。
2014-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
High Efficiency CVD Graphene-lead (Pb) Cooper Pair Splitter
我们在石墨烯基器件中展示了高效率的库珀对分裂。我们利用真正的Y形设计，有效地将分裂通道更紧密地放置在一起：石墨烯被用作中心超导电极以及QD输出通道，这与以前的设计不同，在以前的设计中，传统的超导体与不同材料的量子点（QD）的隧道势垒一起使用。石墨烯中的超导性经由邻近效应诱导，从而导致大的测量超导能隙$Δ=0.5$ meV和长的相干长度$ξ=200$ nm。石墨烯-石墨烯、平坦的、二维的超导体-QD界面降低了量子点的电容，从而增加了充电能量$E_C$（与先前的器件相比）。因此，我们测量的可见度高达96%，分束效率高达62%。最后，该装置利用通过化学气相沉积生长的石墨烯，允许具有增加的复杂性的潜力的标准化装置设计。
2015-06-16 cond-mat.mes-hall
Radio-frequency-driven motion of single Cooper pairs across the superconducting single-electron transistor with dissipative environment
我们报告的频率锁定转移的单个库珀对的超导单电子铝晶体管嵌入在耗散环境（片上铬电阻R = 40千欧）的效果。晶体管是直流电压偏置的，并且频率为f的几MHz的谐波信号被施加到栅极。由于弛豫速率很大，每个时钟周期在每个结中发生一次单对的单向传输，并且在晶体管的I-V曲线中形成I = 2 ef处的电流平台。机制（超导，朗道-齐纳隧道，准粒子隧道等）。恶化的锁相制度进行了讨论。
2001-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
From Valley Filtering to Superconducting Diode Effect in Spin-Orbit Coupled Graphene Junctions
Università di Catania（卡塔尼亚大学）；INFN, Sez. Catania（意大利国家核物理研究所卡塔尼亚分部）；Centro Siciliano di Fisica Nucleare e Struttura della Materia（西西里核物理与物质结构中心）
研究近邻化石墨烯在弹道和零温下的输运性质，利用紧束缚方法，先获单结谷过滤等结果，再分析约瑟夫森结超导输运，发现高磁通量残余超电流及强非互易输运致显著约瑟夫森二极管效应。
2026-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase Coherent Transport of Charges in Graphene Quantum Billiard
实验研究了具有相对论能量色散关系的二维导体石墨烯的电输运性质。通过研究具有不同纵横比的单层和双层石墨烯器件，我们在实验上证实了宽和短石墨烯条的最小电导率接近4e^2/π \h的理论值。在低温下，石墨烯中的电子和空穴的多重反射波的量子干涉引起周期性的电导振荡与偏置和栅极电压。因此，石墨烯充当量子台球，即具有超过5微米的长相位相干长度的2D弹道相位相干电子系统。当石墨烯耦合到超导电极时，微分电导的其他特征出现。我们观察到在低偏压下邻近诱导的电导增强，并且在远高于电极的超导能隙的能量尺度下电导下降。后者为一种新型超导材料提供了初步证据，该材料由涂覆有金属原子的石墨烯组成。
2007-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Charge-tunable Cooper-pair diode
CIC nanoGUNE-BRTA（巴斯克纳米材料研究中心）；Centro de Física de Materiales (CFM-MPC) Centro Mixto CSIC-UPV/EHU（材料物理中心）；Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；Ikerbasque, Basque Foundation for Science（伊克拉巴斯克科学基金会）
本研究通过调节纳米超导铅岛的静电环境，实现了一种无需外部磁场的可调超导二极管，展示了超导电流的整流和微波光电响应。
2026-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Untying the insulating and superconducting orders in magic-angle graphene
魔角扭曲双层石墨烯中超导态和相关绝缘态的共存引发了关于这些顺序关系的有趣问题。对这些阶段的微观机制进行独立控制，有助于揭示它们各自的作用，并揭示它们之间错综复杂的相互作用。在这里，我们报告在这个系统中的电子相互作用的直接调谐，通过改变其分离的金属屏蔽层。在屏蔽层间距小于典型Wannier轨道尺寸15nm的器件中，我们观察到相关绝缘体的猝灭，并且扭曲角略微偏离魔值1.10加（减）0.05度。在绝缘序消失时，空出的相空间被超导圆顶所占据，超导圆顶的临界温度与具有强绝缘体的设备中的临界温度相当。此外，我们发现半填充的绝缘体可以在0.4 T的小面外磁场中重新出现，从而产生量子化的霍尔态，其陈氏数为2。我们的研究建议重新审视莫尔石墨烯中绝缘相和超导相之间经常假设的母子关系，并说明了一种直接探测强关联系统中超导性微观机制的新方法。
2020-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting proximity effect in a transparent van der Waals superconductor-metal junction
我们报告在清洁NbSe 2双层石墨烯结的Andreev反射。结的高透明度，表现为高达1.8的大电导增强，使我们能够看到双层石墨烯中的邻近诱导的超导能隙和分别通过垂直NbSe 2-石墨烯和横向石墨烯-石墨烯结的两个Andreev反射的清楚证据。量子输运模拟捕捉到了实验数据的复杂性，并阐明了各种微观参数对结传输的影响。我们的工作建立了一个全范德华，高性能超导结的实践和理解。高度透明的接近石墨烯-石墨烯结的实现开辟了工程量子现象的可能性。
2020-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting insulators and localization of Cooper pairs
电子器件和电路的快速小型化要求对纳米尺度上的波动现象有深刻的理解。超导纳米线--作为这种器件的重要组成部分--可能会严重地受到波动的影响，这种波动往往会破坏长程序并抑制超导性。特别是，量子相位滑移（QPS）在低温下扩散可能会将准一维超导体变成电阻器或绝缘体。在这里，我们介绍了一个物理概念的量子点控制的本地化的库珀对，甚至可能发生在均匀的纳米线没有任何电介质的障碍是一个基本的表现在超导体中的通量-电荷的二元性。我们证明-实验和理论-在“绝缘”状态的深处，这种纳米线实际上表现出非平凡的叠加超导性和弱库仑阻塞的库珀对产生的量子隧穿磁通量穿过导线。
2021-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unifying description of competing chiral and nematic superconducting states in twisted bilayer graphene
Uppsala University（乌普萨拉大学）
研究揭示了扭折双层石墨烯中左手性和向列超导态的竞争机制，通过统一的谷内配对框架解释了电子和声子介导配对的协同作用。
2026-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Graphene based superconducting quantum point contacts
我们研究了长度为$L$小于超导相干长度和任意宽度$W$的石墨烯纳米带中的约瑟夫森效应。我们发现，与普通的超导量子点接触（SQPC）相比，临界超导电流$I_c$是不量子化的纳米带与光滑和扶手椅边缘。对于低浓度的载流子，$I_c$随着$W/L$的降低而单调降低，并且对于具有$W\lesssim L$的窄纳米尺度，趋于恒定的最小值。对于光滑边缘，最小$I_c$为零，但对于扶手椅边缘，最小$eΔ_{0}/\hbar$为$eΔ_{0}/\hbar$。在载流子浓度较高时，这种单调变化获得一系列峰。进一步用$W/L$和载流子浓度对电流-相位关系和约瑟夫森耦合强度$I_cR_N$进行分析，发现与普通SQPC相比有显著差异。另一方面，对于锯齿形纳米取向，我们发现，类似于一个普通的SQPC，$I_c$被量化，但半整数值$(n+1/2)4eΔ_{0}/\hbar$。
2008-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unconventional superconducting states of interlayer pairing in bilayer and trilayer graphene
我们发展了一个石墨烯材料中手征电子层间配对的理论，该理论导致具有s波自旋三重态序参量的非常规超导（S）态。在纯双层石墨烯中，这种超导性表现出无隙特性，具有温度诱导的冷凝的奇异效应，导致配对振幅（PA）随着温度的升高而增加。我们发现，一个有限的掺杂打开了一个缺口的激发光谱，并削弱这种异常的温度依赖性。我们进一步探讨了通过调整两层掺杂的差异，实现费米表面不同拓扑结构的各种配对模式的可能性。在三层石墨烯中，层间超导电性的特征在于两个分量序参量，其可用于定义两个不同的相，其中只有一个分量是不为零的。对于ABA堆积，稳定状态由这两个相之间的竞争决定。通过改变相应的耦合强度的相对幅度，一级相变可以发生在这两相之间。对于ABC堆积，我们发现这两个阶段共存的可能性类似的相变，这原来是二级。
2012-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Cooper Pair Splitting by means of Graphene Quantum Dots
分裂库珀对是产生纠缠电子的天然来源，而纠缠电子是固态量子信息的基本组成部分。我们报道了一个在超导体-石墨烯双量子点（QD）系统上的实验，在该系统中，我们观察到库珀对分裂（CPS），CPS效率高达~ 10%。随着两个量子点上的偏置，我们能够检测到跨两个明显解耦的量子点的正电导相关性。此外，仅在一个QD上施加偏压，可以通过将QD的能级调谐为相对于超导体中的费米能级不对称或对称来区分CPS和弹性共隧穿。
2014-12-29 cond-mat.mes-hall
Twisted Bilayer Graphene V: Exact Analytic Many-Body Excitations in Twisted Bilayer Graphene Coulomb Hamiltonians: Charge Gap, Goldstone Modes and Absence of Cooper Pairing
我们发现精确的解析表达式的能量和波函数的带电和中性激发以上的确切基态（在合理的填充每单位细胞）的投影库仑哈密顿在扭曲的双层石墨烯。我们的精确表达式适用于任何形式的库仑相互作用和任何形式的$AA$和$AB/BA$隧穿。单电荷激发能是库仑势与TBG带的量子几何张量的卷积。中性激发是（高对称群）磁振子，其色散是根据TBG中活动带的形状因子解析计算的。得到了两电荷激发能和波函数，并得到了由库仑相互作用得到库珀对的石墨烯本征态的一个充分条件.对于实际的TBG带在第一魔角，我们可以分析表明，库珀对结合能是零，在所有这样的投影库仑模型，这意味着声子和/或非零动能超导需要。[1]《物理学评论》（Phys. Rev. Lett. 122，246401]表明，超交换能上的动能边界小于库仑单位的$10^{-3}$，声子机制变得非常可能。然而，如果超导性是由于动力学项，使带不平坦，我们的理论的一个预测是，最高的$T_c$不会出现在最高的DOS。
2022-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Scanning Tunneling Spectroscopy of Proximity Superconductivity in Epitaxial Multilayer Graphene
我们报告的空间测量的超导邻近效应在外延石墨烯诱导的石墨烯超导体界面。在SiC上外延多层石墨烯上生长了超导铝膜。铝膜是不连续的，在膜形态中具有沟槽网络，向下到达暴露的石墨烯平台。在石墨烯平台上测量的扫描隧道光谱显示出超导能隙随着与石墨烯-铝边缘的分离增加而明显衰减。用Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）理论很好地描述了光谱。石墨烯中超导能隙的衰减长度被确定为大于400 nm。指数衰减的能隙的偏差也被观察到在一个小得多的长度尺度上的几十纳米。
2016-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The study of contact properties in edge-contacted graphene-aluminum Josephson junctions
超导体-石墨烯混合体系中透明的接触界面是实现超导量子应用的关键。在这里，我们研究了边缘接触制造工艺对超导铝-石墨烯结的透明度的影响。我们通过促进边缘接触蚀刻工艺的化学成分来显着改善我们的超导体-石墨烯结的透明度。我们的结果与最先进的石墨烯约瑟夫森结相比毫不逊色。我们的研究结果有助于推进边缘接触超导体-石墨烯结的制造知识。
2022-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Euler Obstructed Cooper Pairing in Twisted Bilayer Graphene: Nematic Nodal Superconductivity and Bounded Superfluid Weight
本文研究了魔角扭曲双层石墨烯中非平凡能带拓扑对库珀配对的影响，证明配对序参量可分解为平凡通道和欧拉受阻通道，并发现欧拉受阻通道主导时通常导致节点超导性，同时证明零温超流权重具有下界。
2022-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Collective energy gap of preformed Cooper-pairs in disordered superconductors
在大多数超导体中，向超导态的转变是由电子结合成库珀对驱动的。这些电子对在转变温度$T_c$下形成的同时，也凝聚成一个单一的、相位相干的量子态。在一些无序的非晶超导体中，会发生不同的情况：非相干的库珀对首先在$T_c$上方预形成，导致赝能隙的打开，然后在$T_c$处凝聚成相位相干的超导态，而不是配对驱动的跃迁。这样的两步方案意味着存在一个新的能量尺度，$Δ_{c}$，驱动集体超导转变的预制对。在这里，我们揭示了这种能量尺度的Andreev光谱在超导薄膜的非晶氧化铟。我们观察到两个Andreev电导峰在$\pm Δ_{c}$，开发只有低于$T_c$和高度无序的薄膜过渡到绝缘体的边缘。我们的研究结果表明，非晶超导薄膜提供了原型无序量子系统，探索集体超流转变的预制库珀对对。
2018-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Breakdown of the Hebel-Slichter effect in superconducting graphene due to the emergence of Yu-Shiba-Rusinov states at magnetic resonant scatterers
采用解析方法和量子输运模拟，我们研究了在共振磁性和自旋轨道活性杂质存在下，由$s$波超导体邻近的石墨烯中准粒子自旋的弛豫。在非共振状态下，当电子从磁性杂质上散射时，弛豫随温度的降低而增加，即Hebel-Slichter效应;当杂质具有自旋轨道耦合时，弛豫随温度的降低而减小。这种独特的温度依赖性（不存在于正常状态）唯一区分两种散射机制。然而，我们表明，赫贝尔Slichter图片打破共振。在超导能隙内Yu-Shiba-Rusinov束缚态的出现使谱重重新分布远离磁共振。结果与Hebel-Slichter理论相反：自旋弛豫随温度降低而减小。我们的研究结果适用于一般的$s$波超导体与共振磁性杂质，而且，正如我们所示，共振磁性约瑟夫森结。
2020-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Model of an exotic chiral superconducting phase in a graphene bilayer
我们从理论上证明了在石墨烯材料中形成一种新型的非常规超导性，它具有无带隙特性。所研究的超导电性是基于双层石墨烯中的手性电子的层间配对，这导致了具有异常热力学性质的奇异s波自旋三重态凝聚秩序。这些包括温度引起的冷凝的可能性，导致配对间隙随着温度的增加而增加，以及稳定超导状态的熵可以高于其在正常状态下的值。我们的研究揭示了石墨烯材料中的层间超导性与致密夸克物质中的色超导性以及核物质和超冷原子气体中的无隙配对态的相似性。
2012-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con hep-th
