Josephson plasma resonance and phonon anomalies in trilayer Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3O_10 superconductor
用椭圆偏振法测量了Bi_(2223)晶体的远红外(FIR)c轴电导率。低于T $_c$,在500 cm $^{-1}$附近产生强吸收带,对应于横向约瑟夫森等离子体。FIR频谱权重的相关增加导致了对Ferrell-Glover-Tinkham求和规则的巨大违反。c轴动能的增加占凝结能的相当大的一部分。我们还观察到声子异常,这表明约瑟夫森电流导致了激烈的变化的局部电场内块的紧密间隔的CuO $_2$平面。
2002-05-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting critical temperature and singlet and triplet pair functions of superconductor/normal-metal/ferromagnet trilayers
利用线性化的Usadel方程计算了超导体/正常金属/铁磁体(S/N/F)三层的超导临界温度$T_c$、单重态对函数$Ψ^+(x)$和三重态对函数$Ψ^-(x)$.将Fominov $et al.$提出的S/F双层膜的格林函数方法推广到S/N/F三层膜。三层超导体的S被视为s波单重态配对超导体,S/N和N/F界面分别用$γ_b^{SN}$和$γ_b^{NF}$参数化的界面电阻来模拟。我们提出的$T_c$,$Ψ^+(x)$,和$Ψ^-(x)$典型的$γ_b^{SN}$,$γ_b^{NF}$,和交换能$ E_{ex}$:(a)对于一个小(大)的$γ_b^{NF}$,$T_c$的S/N/F三层,随着$d_N$增加,增加(减少)的N相干长度$ξ_N$的长度尺度上的$d_N=0$由于边界条件不匹配的不连续性。(b)$T_c(d_F)$表现出非单调行为,类似于具有减弱的浅倾角的S/F双层。(c)由$E_{ex}$和邻近效应引起的奇频率三重态分量$Ψ^-(x)$在N/F界面附近有一个最大值,并在F中的长度标度$ξ_{ex}$上减小。它还分别渗透到长度尺度$ξ_N$和$ξ_S$上的N和S区域。在此基础上,我们对Nb/Au/CoFe三层体系中奇三重态的实验观察和最近的$T_c$测量结果作了评述。
2007-01-29 cond-mat.supr-con
Anodization-free fabrication process for high-quality cross-type Josephson tunnel junctions based on a Nb/Al-AlO$_x$/Nb trilayer
本文提出一种无阳极氧化的Nb/Al-AlO$_x$/Nb交叉型约瑟夫森结制备工艺,步骤少且兼容晶圆级制造,所得结具有低电容和近矩形临界电流密度分布,可应用于超低噪声SQUID及微波多路复用器等超导器件。
2024-10-23 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Interplay of Magnetic and Superconducting Proximity Effects in FSF Trilayers
我们提出的理论结果的相互作用的磁性和超导秩序的扩散铁磁超导铁磁三层。整个三层中的诱导三重态超导关联导致诱导自旋磁化。我们包括自洽的序参量在超导层在任意温度下,任意界面的透明度,和任何相对取向的交换场在两个铁磁体。我们建议使用的扭矩三层在一个外部磁场作为探针的三重关联的超导相的存在。
2005-07-16 cond-mat.supr-con
Controllable generation of a spin-triplet supercurrent in a Josephson spin-valve
从理论上预言,在非共线磁化的多层铁磁结构中,可以感应出超导序参量的非常规奇频自旋三重态分量。在这项工作中,我们实验研究纳米尺度的设备,其中铁磁自旋阀嵌入到约瑟夫森结。我们展示了两种方法,在原位分析这样的约瑟夫森自旋阀:通过磁阻测量和通过原位磁强计的基础上,在结中的磁通量子化。我们观察到,通过该设备的超导依赖于两个铁磁层的磁化的相对取向,并在自旋阀的非共线状态下增强。这为铁磁体中自旋三重态超导分量的可控产生提供了直接的证明。
2014-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic resonance in a singlet-triplet Josephson junction
研究了传统s波超导体和非传统p $_{\rm x}$波超导体之间的单重态-三重态约瑟夫森结。结的Andreev谱在平衡时产生自发磁化。这允许使用交流塞曼场来操纵Andreev能级的占用。诱导的拉比振荡表现为电流-相位关系中的共振。对于圆极化磁场,我们发现自旋选择定则,只在超导相位差的一定区间内产生拉比振荡。
2015-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Stationary Josephson effect in a weak-link between nonunitary triplet superconductors
从理论上研究了非幺正三重态超导体弱连接中的稳态约瑟夫森效应。对该系统的非自洽准经典Eilenberger方程进行了解析求解。作为这个解析计算的应用,我们绘制了两个非幺正双极$f-$波超导体组之间的结的电流-相位图。观察到平行于超导体界面的自发电流。研究了晶体间取向差对约瑟夫森电流和自发电流的影响。这种电流-相图的实验研究可以用来检验上述超导体中的对对称性。
2005-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetization induced by odd-frequency spin-triplet Cooper pairs in a Josephson junction with metallic trilayers
本文从理论上研究了s波超导体/铁磁金属/正常金属/铁磁金属/s波超导体(S/F1/N/F2/S)约瑟夫森结中正常金属内部的磁化强度。利用准经典格林函数方法,我们证明了在N内磁化强度是有限的。这种磁化的起源是由于S/F1/N/F2/S结中的邻近效应引起的由相等和相反自旋的电子形成的奇频自旋三重态库珀对。我们发现N的磁化强度M(d,q)可以分解为两部分,M(d,q)=MI(d)+MII(d,q),其中q是两个超导体之间的超导相位差,d是N的厚度。MI(d)一般存在于S/F结中,而MII(d,q)携带所有的q依赖性,代表约瑟夫森结中两个S之间相位相干的指纹。因此,q依赖性允许我们通过针对固定d调谐q来控制N中的磁化强度。我们发现MI(d)随着d的增加而微弱地减小,而与q相关的磁化强度MII(d,q)随着d迅速衰减。当S/F1/N/F2/S结上同时施加频率为w_S的直流电压V和交流电压v_ac(t)时,在每个谐振直流电压Vn=nhw_S/2 e(n为整数)处,时均磁化强度<MII(d,q)>呈现不连续的峰值。这是因为MII(d,q)通常在时间t(AC磁化)中振荡,其中dq/dt= 2 e [V+v_ac(t)]/h,并且因此<MII(d,q)>=0,但是可以被转换为在Vn处的DC电压的与时间无关的DC磁化。我们还讨论了在N中感应的磁化强度在实际系统中可以测量到很大。因此,感生磁化强度的测量…
2015-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Band Structure and Superconductivity in Twisted Trilayer Graphene
我们研究了扭曲三层石墨烯的能带结构在各种外部扰动下的对称性,并分析了第一魔角附近的长程电子-电子相互作用的作用。电子结构通过这些相互作用以类似于扭曲双层石墨烯的方式进行修改。我们分析电子配对由于长波长的电荷波动,这是通过库仑相互作用相互耦合,并另外介导的纵向声学声子。我们发现具有自旋单重态/谷三重态对称性或自旋三重态/谷单重态对称性的超导相,对于现实的参数选择,临界温度高达几开氏度。
2021-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-triplet superconductor$-$quantum anomalous Hall insulator$-$spin-triplet superconductor Josephson junctions: $0$-$π$ transition, $ϕ_{0}$ phase and switch effects
利用非平衡格林函数方法研究了自旋三重态超导体$-$量子反常霍尔绝缘体$-$自旋三重态超导结中的约瑟夫森效应。超导体中的电流-相位差关系对$\bf{d}$ -矢量的取向有很强的依赖性。我们主要研究两种$\bf{d}$ -矢量构型,一种是左、右${\bf{d}}$ -矢量同向的平行构型,另一种是左${\bf{d}}$ -矢量固定在$z$ -轴上的非平行构型.对于平行结构,当将${\bf{d}}$ -矢量从平行于结平面的方向旋转到垂直于结平面的方向时,可以实现$0$ - $π$转变。只要有${d_{x}}{d_{z}}\ne0$,就可以得到零相位差下约瑟夫森电流不为零的$ϕ_{0}$相位。对于非平行构型,$0$ - $π$转变和$ϕ_{0}$相仍然存在.形成$ϕ_{0}$相的条件变为$d_{Rx}\ne0$。当${\bf{d}}$ -矢量在$xy$平面内旋转时,在两种结构中都发现了约瑟夫森电流的开关效应。此外,通过时间反演、镜像反射、自旋旋转和规范变换等操作,详细分析了电流-相位差关系所满足的对称性,很好地解释了上述$ϕ_{0}$相位的选择规则。我们的结果揭示了自旋三重态超导体和量子反常霍尔绝缘体之间的特殊约瑟夫森效应,这为器件设计提供了有用的相位和效应。不同取向的不同电流-相位差关系可用于确定自旋三重态超导体中${\bf{d}}$矢量的方向。
2021-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Triplet contribution to the Josephson current in the nonequilibrium superconductor/ferromagnet/superconductor junction
在铁磁层间电子态的非平衡自旋相关占据区域,对长s波超导体/弱铁磁体/s波超导体弱连接中的Josephson电流进行了理论研究.在所考虑的非平衡条件下,载流态密度的单重态部分携带的标准超电流没有被修改,而通过载流态密度的三重态部分流动的额外的超电流出现。取决于电压,控制夹层中自旋相关非平衡的特定形式,该附加电流可以增强或减小单重态分量的通常电流,并且还在0-和$π$ -状态之间切换结。
2009-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamical Josephson Effect Between a Singlet and a Triplet Superconductor
Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学);Imperial College London(伦敦帝国理工学院);University at Buffalo, State University of New York(纽约州立大学布法罗分校)
通过建模由二维电子气分隔的自旋单态和自旋三重态超导体的约瑟夫森结,发现时变门电压可改变选择定则,产生静态下消失的振荡cosφ约瑟夫森分量,导致包含无耗散和耗散分量的电荷电流。
2026-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Josephson Hall effect in magnet/triplet superconductor junctions
本文研究了在相位梯度作用下磁体与三重态超导体耦合时的反常霍尔效应。结果表明,反常霍尔超电流是由非平凡的磁化结构引起的。霍尔超电流中的磁结构表现为交换耦合的偶次项,与反常霍尔效应中的磁结构有本质的不同,反映了超电流的无耗散性质。我们还讨论了一个可能的候选磁结构,以验证我们的预测。
2015-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhancement of supercurrent through ferromagnetic materials by interface engineering
含有铁磁材料的约瑟夫森结表现出有趣的物理特性,并显示出作为超导逻辑和存储器的电路元件的前景。对于存储器应用,结的性质应该通过改变结内部的磁配置来控制。为了实现良好的磁开关特性,应该选择软磁材料,例如NiFe(坡莫合金);然而,NiFe在约瑟夫森结中表现出差的超电流传输。在这项工作中,我们把薄层的Ni两侧的NiFe和表征的Ni/NiFe/Ni三层作为Ni和NiFe厚度的函数的磁行为和超电流传输特性。使用Ni厚度为0.4 nm,我们发现,磁开关行为的三层没有严重退化相对于平原NiFe,而在$π$状态的三层约瑟夫森结的最大超电流增加了四个相对于NiFe结的因素。我们推测这种超电流的增强是由于Cu/Ni和Cu/NiFe界面不同的自旋相关输运性质。
2022-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Novel Josephson Effect in Triplet Superconductor - Ferromagnet - Triplet Superconductor Junctions
我们预言在三重态超导体-铁磁体-三重态超导体约瑟夫森结中将出现一种新型的约瑟夫森效应.我们发现约瑟夫森电流IJ与超导体的铁磁磁矩和d矢量之间的相对取向有很强的依赖关系。这种依赖关系可以用来建立几种类型的约瑟夫森电流开关。此外,我们还预言了IJ的非常规温度依赖性,即IJ随温度的升高而改变符号
2005-01-25 cond-mat.supr-con
Josephson diode effect in one-dimensional quantum wires connected to superconductors with mixed singlet-triplet pairing
本文研究自旋轨道耦合量子线约瑟夫森结,揭示超导体单重态-三重态混合配对、非共线塞曼场及Fabry-Pérot干涉对JDE产生与振荡的作用。
2024-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Optimization of spin-triplet supercurrent in ferromagnetic Josephson junctions
在过去的一年里,几个研究小组已经观察到在含有铁磁(F)材料的约瑟夫森结中存在长程自旋三重态超电流的证据。在我们的工作中,自旋三重态对的相关性是由中心的Co/Ru/Co“合成反铁磁体”(SAF)和两个外部薄F层之间的非共线磁化产生的。在这里,我们目前的数据表明,自旋三重态超电流增强到20倍后,我们的样品受到一个大的面内磁化场。如果Co/Ru/Co SAF经历“自旋翻转”转变,由此两个Co层的磁化方向最终垂直于两个薄F层的磁化方向,则可以解释该令人惊讶的结果。自旋翻转转变的直接实验证据来自于扫描电子显微镜的极化分析和自旋极化中子反射计。
2011-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson Current between Triplet and Singlet Superconductors
研究了三重态和单重态超导体之间的约瑟夫森效应。由于自旋三重态超导体中的自旋-轨道耦合,约瑟夫森电流可以在三重态超导体和单重态超导体之间流动,但只有当三重态超导体具有$L_z=-S_z=\pm 1$时,约瑟夫森电流才是有限的,其中$L_z$和$S_z$分别是三重态库珀对的轨道角动量和自旋角动量的垂直分量。通过考虑非幺正三重态,研究了最近观察到的通过UPt $_3$和Nb之间的约瑟夫森结的临界电流的温度和取向依赖性。
1998-09-30 cond-mat.supr-con
Josephson effect due to the long-range odd-frequency triplet superconductivity in SFS junctions with Neel domain walls
我们考虑由两个超导体S和一个具有面内磁化的多畴铁磁体F组成的SFS约瑟夫森结。我们假设铁磁体的相邻畴被Neel畴壁隔开。超导关联的奇频三重态长程分量出现在畴壁中,并以$ξ_T = \sqrt{D / 2 πT}$量级的长距离扩散到畴中,其中$D$是扩散系数(隐含脏限)。我们计算的情况下,当传统的短程组件的F层的厚度呈指数衰减,可以忽略不计的约瑟夫森电流的贡献。当F层厚度远小于长程分量的穿透长度时,我们发现结处于$π$态。我们还分析了由于长程三重态分量的状态密度的校正。
2007-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of spin-triplet superconductivity in Co-based Josephson Junctions
我们在含有Co(一种强铁磁材料)的约瑟夫森结中,测量了在Co和两个超导Nb电极之间插入PdNi或CuNi弱铁磁合金薄层时的长程超电流。在这样的结的临界电流几乎不衰减的Co厚度在12-28 nm的范围内,而它衰减非常陡峭的类似的结没有合金层。长程超电流是可控的合金层的厚度,达到最大的厚度为几纳米。这些实验观察提供了强有力的证据,诱导自旋三重态对的相关性,这已被预测发生在超导/铁磁混合系统中存在的某些类型的磁不均匀性。
2009-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Intrinsic Andreev $π$-reflection and Josephson $π$-junction for centrosymmetric spin-triplet superconductors
本文系统地研究了Andreev $π$ -相位和轨道相位对约瑟夫森效应的影响。当系统是中心对称的时反不变性时,这两个相位只出现在奇宇称对中。Andreev $π$ -相位与奇宇称对的具体形式无关,并且意味着在Andreev反射中进入和离开CTSC的自旋三重态库珀对之间的固有$π$ -相位。轨道相位对应于具有相反自旋极化的自旋三重态库珀对之间的相位差,并取决于奇宇称能隙函数的具体形式。当约瑟夫森结的正常区与具有特定奇宇称配对的CTSC同一侧接触时,两相之间的竞争可以导致约瑟夫森$π$结。注意,该结不同于传统的约瑟夫森结(JJ),并且根据其几何形状被称为U形结。同时,在常规JJ中,这两个阶段的相互作用导致它们对CPR的影响被完全抵消。因此,无论CTSC具有什么样的配对对称性,在这种情况下都将导致约瑟夫森0结。我们得到我们的结果的基础上的模型的M $_{x}$ Bi $_2$ Se $_3$家族,其中M可以是Cu,Sr,或Nb。因此,我们提出了通过一个U形约瑟夫森结的超导量子干涉装置来检测M $_{x}$ Bi $_2$ Se $_3$的配对对称性。
2020-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-triplet Supercurrent through Inhomogeneous Ferromagnetic Trilayers
最近的一个实验[J。a. Robinson,J. D. S. Witt和M. G. Blamire,Science,\textbf{329},5987(2010)],我们在此研究通过由夹在两个常规s波超导体之间的Ho $\mid$ Co $\mid$ Ho三层组成的非均匀铁磁区域建立远程自旋三重态超电流的可能性。我们利用一个完整的数值解中的扩散制度的运输和研究的超电流的各种实验相关配置的铁磁三层的行为。我们获得定性非常好的协议与实验数据的行为的超电流作为一个函数的宽度的Co层,$L_\text{Co}$。此外,我们发现了一个合成的0-$π$振荡叠加快速振荡时,改变的Ho层的宽度,特别是在Ho的螺旋磁化织构。我们无法重现在该制度中实验观察到的超电流中的异常峰,但注意到所获得的结果对Ho层中的精确磁化分布非常敏感,这可能是我们的模型与实验报告数据之间存在差异的原因。我们还研究了超导系统中的本质上不均匀的Ho铁磁体取代畴壁铁磁体,并发现类似的行为在Ho $\mid$ Co $\mid$ Ho的情况下。此外,我们提出了一种新型的磁性约瑟夫森结,它只包括一个畴壁铁磁体和一个均匀的铁磁层,除了简单的磁化曲线,还提供了一个可调的远程自旋三重态超电流。最后,我们讨论了我们的研究结果的一些实验方面。
2010-09-14 cond-mat.supr-con
Area-dependence of spin-triplet supercurrent in ferromagnetic Josephson junctions
含有多层铁磁层的约瑟夫森结在一定条件下可以携带自旋三重态超电流。包含多个域的大面积结预计在整个结表面具有0或π耦合的随机分布,而磁化样品应该在任何地方都具有独特的π耦合。我们已经测量了在这种结的临界电流的面积依赖性,并确认在磁化结的临界电流的比例与面积线性。对于生长态(多域)样品,结果是混合的。在厚Nb基底上生长的样品表现出临界电流,其随面积呈次线性比例,而在更平滑Nb/Al多层基底上生长的样品表现出临界电流,其随面积呈线性比例。后者的结果是一致的理论图片由于Zyuzin和Spivak预测,生长的样品应该有全球的π/2耦合。
2012-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Signatures of nonlocal Cooper-pair transport and of a singlet-triplet transition in the critical current of a double-quantum-dot Josephson junction
研究了弱耦合双量子点与超导导线的临界约瑟夫森电流。我们使用分析以及数值方法来研究这种设置的限制,小和大的带宽导致在所有可能的充电状态,在那里我们占现场相互作用。我们的结果提供了非局域自旋纠缠对的清晰特征,这支持了对最近实验的解释[Deacon,R。S.例如,国家通信6,7446(2015)]。此外,我们还发现,在导线中的超导能隙不太大的情况下,每个量子点上只有一个电子的基态可以发生可调的单重态-三重态相变,从而产生了一个新的非局域库珀对输运信号.
2016-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The role of canting and depleted-triplet minima in superconducting spin valve structures
重新审视了三层和五层自旋阀结构,以确定当磁性层以任意角度倾斜时的对关联和约瑟夫森电流的行为。这两个系统在中心磁性层显示出明显不同的行为。虽然三层产生的三重态分量是微弱的倾斜的影响,五层调谐单重态对相关性严重依赖于倾斜。我们还表明,耗尽$m=\pm1$三重态组件,而不是$0-π$过渡的最小值,可以观察到在当前配置文件$I_c(d_F)$的三层自旋阀。耗尽三重态最小值(DTM)是直接归因于随着中心铁磁体厚度的增加,$m=\pm1$三重态相关性降低,伴随着隐藏的,同时从左和右超导体贡献的Gor'kov函数的符号变化。我们介绍了一个玩具模型超导磁邻近系统,以更好地照亮的行为的各个组件的Gor'kov函数和比较完整的数值计算。
2018-02-22 cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic Josephson junction: nonreciprocity and sublattice selective transport of Cooper triplets
研究了由二维反铁磁体和超导触点构成的约瑟夫森结,推导了库珀三重态分量的亚晶格依赖扩散方程,发现亚晶格差异隧穿会导致非互易约瑟夫森电流。
2024-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Long Range Triplet Josephson Current and $0-π$ Transition in Tunable Domain Walls
超导对的序参量穿过非均匀磁性材料时,可以获得非零自旋投影的长程三重态分量。这种状态已被预测和产生最近在邻近系统和约瑟夫森结。我们展示了使用解析导出的域壁的交换弹簧如何LRTC出现,并可以调整与扭曲的磁化。我们还介绍了一种新的约瑟夫森电流反转,三重态$0-π$跃迁,可以观察到在同一个系统中,无论是通过调整畴壁或通过改变温度。
2013-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Area-dependence of spin-triplet supercurrent in ferromagnetic Josephson junctions
2010年,几个实验小组获得了强铁磁材料约瑟夫森结中自旋三重态超电流的有力证据。我们自己的最佳结果是从大面积结中获得的,该结包含一个厚的中心Co/Ru/Co“合成反铁磁体”和两个由Ni或PdNi合金制成的薄外层。因为我们的样品中的铁磁层是多畴的,所以人们会期望结内的局部电流-相位关系的符号作为横向位置的函数随机变化。在这里,我们报告测量的临界电流在几个样品的面积依赖性,在那里我们找到了一些证据,这些随机符号的变化。然而,当样品被磁化时,临界电流变得与面积明显成正比,这表明电流-相位关系在整个结面积上具有相同的符号。
2011-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Triplet supercurrent in ferromagnetic Josephson junctions by spin injection
我们发现,注入非平衡自旋到超导导线强烈增强了静态约瑟夫森电流通过超导铁磁超导结。由此产生的长程超电流通过铁磁体由三重态库珀对携带,这些库珀对是通过自旋注入和交换相互作用的组合效应在s波超导体中形成的。我们量化的交换相互作用的朗道费米液体因子。远程约瑟夫森电流的大小和方向可以通过改变注入极化相对于铁磁体磁化强度的角度来操纵。
2012-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Ballistic transport in ferromagnet-superconductor-ferromagnet trilayers with arbitrary orientation of magnetizations
本文在面内磁化强度和界面矫顽力为任意取向的一般情况下,从理论上研究了洁净铁磁-超导-铁磁(FSF)三层膜中的输运现象。散射概率的广义表达式推导和微分电导计算使用的Bogoliubov-德Gennes方程的解决方案。我们专注于尺寸和相干性的影响,特点弹道输运,特别是在子间隙传输和几何振荡的电导。我们发现一个单调依赖的电导谱和磁阻的磁化取向差的角度,因为它们的排列是从平行到反平行。通过求解干净极限下的Gor'kov方程,研究了FSF异质结构中由磁化强度非共线引起的自旋-三重态对关联。与扩散FSF结,其中的三重态相关性有一个长范围的单调衰减,我们表明,在干净的铁磁-超导体的混合体中,在F层中诱导的单重态和三重态对相关性振荡和幂律衰减与距离的S-F接口。
2006-05-14 cond-mat.supr-con
Triplet Josephson effect with magnetic feedback
研究了具有可变磁位形的超导-铁磁体异质结中的交流约瑟夫森效应。该系统支持三重态邻近相关性,其动力学耦合到磁动力学。这种反馈极大地改变了连接的行为。在很低和很高的约瑟夫森频率$ω_J$下,电流-相位关系变为双周期。在中间频率处,$ω_J t$中的周期性可能丢失。
2007-06-13 cond-mat.supr-con
0-$π$ transition in magnetic triplet superconductor Josephson junctions
本文研究了由两个任意等自旋配对幺正三重态超导体和一个铁磁隧穿势垒组成的约瑟夫森结。利用微扰理论,我们展示了如何与隧穿三重态库珀对的自旋势垒矩的相互作用可以扭转约瑟夫森电荷电流的符号。这也导致约瑟夫森自旋电流,其中包含由于在势垒处的反射过程而产生的相位无关贡献。我们验证我们的分析预测使用非微扰Bogoliubov-de Gennes方法。
2009-09-22 cond-mat.supr-con
Superharmonic long-range triplet current in a diffusive Josephson junction
本文研究了扩散状态下通过长铁磁双层膜的约瑟夫森电流。对于非共线磁化,我们发现,电流相位关系是由它的二次谐波,这对应于两个三重态电子对的长程相干传播占主导地位。
2013-03-05 cond-mat.supr-con
Observation of the dominant spin-triplet supercurrent in Josephson spin valves with strong Ni ferromagnets
实验研究了含强Ni铁磁体的纳米级约瑟夫森结和约瑟夫森自旋阀。我们观察到,与结相反,具有相同几何形状的自旋阀表现出异常的Ic(H)图案,两个峰被一个凹陷分开。我们开发了几种原位表征纳米器件中微磁态的技术,包括磁阻、绝对约瑟夫森磁通测量和一阶反转曲线分析。它们揭示了超导电流的下降与自旋阀的反平行态以及与两个非共线磁态的峰的明显相关性,从而为自旋三重态超导的产生提供了证据。定量分析表明,Ni基自旋阀中的三重态电流比传统的单重态电流大三倍。
2019-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
Josephson current in s-wave superconductor / Sr_2RuO_4 junctions
从理论上研究了自旋三重态超导体Sr $_2$ RuO $_4$(SRO)与s波之间的约瑟夫森电流.在自旋单重态/自旋三重态超导结中,在结界面附近没有自旋翻转散射的情况下,不存在与$\sin ϕ$成比例的约瑟夫森电流,其中$ϕ$是跨结的相位差。因此,约瑟夫森电流的主导项与$\sin 2ϕ$成比例。界面处的自旋-轨道散射产生正比于$\cosϕ$的约瑟夫森电流,这是SRO中手征配对对称性的直接结果。
2002-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson response of a conventional and a noncentrosymmetric superconductor coupled via a double quantum dot
我们考虑了通过约瑟夫森结的输运,该结由一个常规的s波超导体通过一个双量子点耦合到一个非中心对称的超导体,具有两个,单重态和三重态配对。我们计算了Andreev束缚态能量和相应的Josephson电流。我们证明了电流-相位关系是非中心对称超导体中单重态-三重态比的灵敏探针。特别地,在存在不均匀磁场的情况下,系统表现出$φ$结行为。
2015-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson effect and spin-triplet pairing correlations in SF1F2S junctions
本文从理论上研究了由两个具有透明界面的金属单畴铁磁体(F1和F2)连接的常规超导体(S)组成的平面SF_1F_2S结中的约瑟夫森效应和配对关联。我们得到自旋单重态和三重态对振幅和约瑟夫森电流相位关系的任意取向的磁化使用Eilenberger方程的自洽解决方案在清洁的限制和一个温和的无序铁磁体。我们发现,长程自旋三重态关联不能占上风,在对称的结具有相等的铁磁层。令人惊讶的是,长程自旋三重态相关给出了占主导地位的二次谐波的约瑟夫森电流相位关系的高度不对称的SF 1F 2S结。这种效应对铁磁体的层厚度和交换能的适度无序和变化是鲁棒的。
2011-07-12 cond-mat.supr-con
Magnetic moment manipulation by triplet Josephson current
本文计算了多层铁磁弱连接约瑟夫森结中由能带电子提供的感应磁矩。F层的非共线磁化提供了产生三重态超导关联的必要条件。它导致了长程感应磁矩,出现在超导(S)层。它被证明是依赖于约瑟夫森相位。通过调节约瑟夫森电流,可以控制长程感应磁矩。或者,施加电压可以产生振荡磁矩。这种自旋效应的检测可以作为三重态超导性的独立证据。该机制对于低损耗的超导自旋电子器件具有很大的吸引力。
2012-10-12 cond-mat.supr-con
Triplet-blockaded Josephson supercurrent in double quantum dots
在半导体纳米结构中产生的串联双量子点为研究双电子自旋量子态提供了一个通用的平台,它可以通过静电门控和外部磁场进行调谐。在这项工作中,我们直接测量了带有超导引线的InAs纳米线双量子点相邻电荷态之间的超电流反转,与理论模型非常一致。在偶电荷宇称区,我们观察到随着磁场的增加而出现的超导阻塞,对应于自旋单重态到三重态的跃迁。我们的研究结果表明,直接自旋超导转换,超导等效的泡利自旋封锁。这种效应可以在耦合自旋系统和超导电路的量子态的混合量子架构中利用。
2021-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson Spin Current in Triplet Superconductor Junctions
本文从理论上讨论了自旋三重态超导体/绝缘体/自旋三重态超导体结中的自旋电流。在低温下,一个midgap Andreev共振态不仅极大地增强了充电电流,但也自旋电流。在磁场中的直流自旋流和外加偏压下的交流自旋流中,库珀对与电磁场的耦合导致了夫琅和费斑图。
2006-10-02 cond-mat.supr-con
Signature of odd-frequency equal-spin triplet pairing in the Josephson current on the surface of Weyl nodal loop semimetals
我们理论上预测了邻近诱导奇频($ω$)配对的表面上的Weyl节环半金属,其特征在于一个节环费米表面和鼓面状表面状态(DSS),连接到传统的自旋单重$s$波超导导线。由于完整的自旋极化的DSS,奇- $ω$等自旋三重态配对是存在的,我们表明,它会产生一个有限的约瑟夫森电流。在结中放置额外的铁磁体也可以产生奇数- $ω$混合自旋三重态配对,但是如果磁化与DSS自旋极化正交,则配对和电流不受影响,这进一步证实了配对的等自旋结构。
2019-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Fabrication and Structural Analysis of Trilayers for Tantalum Josephson Junctions with Ta$_2$O$_5$ Barriers
University of Washington(华盛顿大学);Colorado School of Mines(科罗拉多矿业学院);National Laboratory of the Rockies(落基山国家实验室);Pacific Northwest National Laboratory(太平洋西北国家实验室);Rigetti Computing, Inc.(里盖蒂计算公司)
本文提出了一种用于制备清洁界面Josephson结的钽氧化物三明治结构,通过等离子体氧化技术实现了平滑的Ta₂O₅层,并展示了其在超导量子比特中的应用潜力。
2026-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con quant-ph
Spontaneous spin accumulation in singlet-triplet Josephson junctions
本文研究了单重态和三重态超导体之间的约瑟夫森结中的Andreev束缚态。由于配对自旋对称性的不匹配,自旋向上和自旋向下的准粒子的能量通常是不同的。这导致自旋布居的不平衡和平衡结处的净自旋积累。这种效应可以使用局部磁场的探针来检测,例如扫描SQUID、Hall和Kerr探针。这可能有助于识别$\rm(TMTSF)_2X$、$\rm Sr_2RuO_4$和氧磷酯中潜在的三联体配对。
2009-02-27 cond-mat.supr-con
Josephson effect between triplet superconductors through a ferromagnetic barrier of finite width
研究了两个三重态超导体和一个铁磁势垒的结中的电荷和自旋输运。我们使用Bogoliubov-de Gennes波函数来构造格林函数,从格林函数中,我们得到了约瑟夫森电流的Andreev反射系数。我们专注于一个有限的势垒宽度的0-π跃迁的发生和自旋电流的后果,并检查隧道区的共同δ函数近似的适当性。
2012-01-11 cond-mat.supr-con
Amplitude control of spin-triplet supercurrent in S/F/S Josephson junctions
用传统的s波超导体制成的并包含多层铁磁材料的约瑟夫森结可以在存在某些类型的磁不均匀性的情况下携带自旋三重态超导电流。在含有三个铁磁层的结中,预测三重态超电流在相邻层的磁化方向正交时最大,而在任何两个相邻层的磁化方向平行时为零。在这里,我们展示了在这样的结的自旋三重态超电流的开关控制,通过旋转90 $^{\circ}$的三层之一的磁化方向。我们获得的“开-关”的比率为5,7,和19的超电流在三个样品研究到目前为止。这些观测结果直接证实了该理论最突出的预言之一,并为自旋三重态约瑟夫森结在新兴的“超导自旋电子学”领域的应用铺平了道路。"
2015-10-07 cond-mat.supr-con
Orientation-dependent Josephson effect in spin-singlet superconductor/altermagnet/spin-triplet superconductor junctions
本研究通过格林函数方法分析自旋单态超导体/交错磁体/自旋三重态超导体结中的约瑟夫森效应,发现电流-相位差关系强烈依赖取向角与配对波函数,可实现ϕ0相和0-π转变,为探测自旋三重态超导及设计无场量子器件提供新途径。
2024-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic-field-orientation-dependent triplet supercurrents in Josephson junctions with symmetric and asymmetric exchange-spring interfaces
具有s波超导体(S)和多个铁磁(F)层的约瑟夫森结在存在磁不均匀自旋混合器界面的情况下携带自旋三重态超电流。在这里,我们报告的磁性约瑟夫森结交换弹簧和双交换弹簧(“自旋混合器”)的Co/Py接口。在Co/Py界面处,交换耦合相对于Py的磁各向异性是强的,并且因此,取决于外部磁场的方向和大小,在Py中形成非共线磁结构,从而产生用于单重态到三重态对转换的必要的磁不均匀性。我们通过Py检测到超电流,厚度超过10 nm,这是远远大于单重态对相干长度,这表明磁可调三重态超电流的传播。
2019-07-19 cond-mat.supr-con
Triplet supercurrent due to spin-active zones in a Josephson junction
最近的实验证明三重态超导在铁磁约瑟夫森结与铜$_2$ MnAl-Heusler障碍的动机,我们构建了一个理论模型占这一观察。在我们的模型中,产生三重态超电流的关键成分是\textit{spin-active zones},其特征在于有效的倾斜界面磁矩。利用数值解的准经典方程的超导自旋活动的边界条件,我们发现定性非常好的协议与实验观察到的超电流。进一步的实验影响的自旋活性区进行了讨论。
2010-07-08 cond-mat.supr-con
Nonintegral Flux Trapping in Frustrated Josephson Networks of Triplet Superconductors
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校)
研究探讨了三重态超导体 frustrated Josephson 网络中非整数磁通量俘获机制,通过非对称 Josephson 耦合实现 π-磁通俘获,揭示了磁纹理与三重态超导配对的相互作用新路径。
2026-11-03 cond-mat.supr-con
Transport Properties in Ferromagnetic Josephson Junction between Triplet Superconductors
利用准经典Eilenberger方程研究了具有自旋三重态对对称性的弹道超导体-铁磁体-超导体结中的电荷和自旋约瑟夫森电流。超导体的能隙矢量与铁磁层的磁化强度成任意的相对角度。阐明了铁磁层厚度和磁化强度对约瑟夫森电荷和自旋电流的影响。我们发现,除了交换场与d矢量近似垂直的情况外,0-π跃迁都可以发生。我们还展示了如何自旋电流流动,由于交换场和d-矢量之间的取向不良。
2010-12-01 cond-mat.supr-con
Signatures of odd-frequency correlations in the Josephson current of superconductor/ferromagnet hybrid junctions
将双层铁磁体与单重态偶频超导体接触,可以实现有效的三重态奇频超导体。在这项工作中,我们研究了具有不同对称性的超导体之间的约瑟夫森效应(例如,奇频率与偶频率)。特别地,我们研究了通过弱单重态偶频超导体的两个三重态奇频超导导线之间的超电流流动。我们表明,下面的超导转变的弱超导体的临界电流的特殊的温度依赖性是奇/奇频率和奇/偶频率约瑟夫森耦合之间的竞争的签名。
2015-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The Current-Phase Relation of Ferromagnetic Josephson Junction Between Triplet Superconductors
研究了由自旋三重态超导体(T)、弱铁磁金属(F)和铁磁绝缘界面组成的$\rm{T_1 F T_2}$结的约瑟夫森效应。考虑两种类型的三重态序参量; $(k_x +ik_y)\hat{z}$和$k_x \hat{x}+k_y\hat{y}$。我们计算的弹道极限的电流密度,通过使用广义准经典的形式主义发展到考虑到多层铁磁结的干扰效应。详细讨论了超导体d矢量的取向和铁磁隧穿势垒的磁化强度对电流-相位关系的影响。导出了反常约瑟夫森效应的一般条件。
2017-08-31 cond-mat.supr-con
Origin and control of spin currents in a magnetic triplet Josephson junction
我们研究了具有磁激活隧穿势垒的三重态超导结模型中约瑟夫森自旋电流的出现。我们发现三种不同的机制产生的自旋电流,我们提供了一个详细的讨论的对称性和物理起源的每一个。通过结合这三种基本机制,我们发现有可能对自旋流进行精细控制。特别是,我们表明,与电荷电流,自旋电流的势垒两侧不需要是相同的。
2008-05-20 cond-mat.supr-con
Josephson Effect Between Triplet Superconductors: A Self-Test for the Order Parameter Symmetry of Bechgaard Salts
我们表明,三重态超导体之间的约瑟夫森效应是敏感的跨结的d-矢量的相对取向。此外,我们指出约瑟夫森效应的温度和角度依赖性可以帮助区分不同的序参量对称性。我们讨论了相干和非相干隧穿过程,以及在非局域晶格Bogoliubov-deGennes方程的框架内表面束缚态的作用。
2003-02-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con