Effects of thermal fluctuations on the magnetic behavior of mesoscopic superconductors
研究了热涨落对正方介观超导体磁行为的影响。热涨落的强度使用金兹伯格数来参数化，金兹伯格数在低$T_c$超导体中较小（$G_i \approx 10^{-10}$），而在高$T_c$超导体中较大（$G_i \approx 10^{-4}$）。对于低$T_c$介观超导体，我们发现，由于表面势垒的亚稳态有一个大的半衰期，这将导致在磁化曲线的磁滞实验观察。一个非常不同的行为出现高$T_c$介观超导体的热激活的涡旋入口/出口通过表面障碍是频繁的。这导致磁化强度的降低和穿透超导体的磁通量子的非整数平均数。研究了不同涡旋态出现的概率和涡旋数的涨落随磁场的变化关系。
2005-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasiparticle trapping in Meissner and vortex states of mesoscopic superconductors
如今，超导体在许多应用中发挥作用，从高磁场磁铁到超灵敏的辐射探测器。介观超导器件，即那些具有纳米尺度的器件，处于特殊的位置，因为它们在典型的操作条件下很容易被驱动出平衡。非平衡超导体的特征是非平衡准粒子。这些额外的激发可能会通过引入，例如，量子器件中的泄漏电流或降低的相干时间。通过施加一个外部磁场，人们可以方便地抑制或重新分配过剩准粒子的布居。在这篇文章中，我们提出了一个实验证明和理论分析，这种有效的控制准粒子，导致电子冷却的迈斯纳和涡旋态的介观超导体。我们介绍了准粒子动力学的理论模型，这是在定量协议与实验数据。
2016-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anisotropic ac dissipation at the surface of mesoscopic superconductors
本文利用含时的Ginzburg-Landau方程研究了介观超导体在微波频率下的交流耗散。我们的数值模拟表明，交流耗散强烈依赖于交流磁场（$h_{ac}$）相对于直流磁场（$H_{dc}$）的方向。当$h_{ac}$平行于$H_{dc}$时，我们观察到每个涡旋穿透事件产生了显著的交流损耗抑制，因为交流磁化率的虚部作为$H_{dc}$的函数在涡旋穿透之前增加，然后在涡旋进入样品之后突然减小。在第二种情况下，当$h_{ac}$垂直于$H_{dc}$时，我们观察到耗散的跳跃发生在相同的$H_{dc}$值处，但比平行配置中小得多。在垂直配置中的耗散的行为类似于在最近的微波实验中使用Pb的介观litographed正方形获得的先前结果[J. Low Temp. 135，119（2004）]。
2007-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex charge in mesoscopic superconductors
本文用唯象的Ginzburg-Landau方法研究了圆对称介观超导体（即圆盘和圆柱）中的电荷密度。我们发现，即使在迈斯纳态下，样品中也存在电荷重新分布，使样品边缘带负电。在涡旋状态下，这种迈斯纳电荷和涡旋电荷之间存在竞争，这可能会随着磁场的增加而改变样品边缘处电荷的极性。分析表明，尽管电荷重新分配的介观样品作为一个整体保持电中性。
2000-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase diagrams of a p-Wave superconductor inside a mesoscopic disc-shaped sample
利用Ginzburg-Landau理论研究了介观圆盘结构中时间反演对称破缺p波超导态的有限尺寸效应和边界效应。我们发现，对于一个大的参数范围内，系统表现出多个相变。从正常态的超导转变也可以作为外部磁场的函数而折返。
2012-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A dual point description of mesoscopic superconductors
我们提出了一个介观超导体的磁响应的分析，即一个系统的大小可比的相干长度和伦敦穿透深度。我们的方法是基于特殊性质的二维Ginzburg-Landau方程，满足在对偶点$(κ= \frac{1}{\sqrt{2}}).$的自由能和超导体的磁化强度的封闭表达式导出。在附近的对偶点的微扰分析，使我们能够考虑到涡的相互作用，使用一个新的缩放结果的自由能。为了表征涡/流的相互作用，我们研究了涡的配置，是出了涡平衡。我们的预测同意最近的实验结果进行介观铝盘。
2000-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Local current injection into mesoscopic superconductors for the manipulation of quantum states
在均匀磁场作用下，我们在一个小的介观超导体中进行了策略性的电流注入，并控制了（非）平衡量子态。在这样做的过程中，我们实现了电流驱动的多量子涡旋分裂，电流诱导的不同角动量的状态之间的转换，以及电流控制的切换，否则简并量子态。这些基本现象形成的基础上讨论的电子和逻辑应用，并证实了在理论模拟和多个小隧道结传输测量。
2009-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Field Theory of Mesoscopic Fluctuations in Superconductor/Normal-Metal Systems
介观导体的热力学和输运性质受到超导体邻近性的强烈影响：分别在正常介观和超导区域中的大尺度量子相干波函数之间的相互作用导致了不寻常的量子干涉机制。这些表现在超导体/正常金属（SN）混合系统的平均值和介观波动行为显着不同于传统的介观系统。在回顾了SN-量子干涉现象的一些已有理论之后，我们介绍了一种分析SN-介观物理的新方法。从本质上讲，我们的形式主义代表了统一的准经典形式主义描述{ \it平均}属性的SN系统的一方面，与最近的场论介观{ \it波动}的另一方面。因此，通过它的构造，新方法能够在相同的微观基础上探索SN系统的平均和波动性质。作为一个例子，该方法被应用于研究的各种特性的单粒子光谱的SNS结构。
1998-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effects of boundaries in mesoscopic superconductors
研究了半径为$R=4ξ$、高度为$H=ξ$的超导薄圆盘在平行于其主轴的外加磁场作用下的运动。我们研究了边界如何影响三维涡旋态边缘附近的序参量的衰减。
2006-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Speed limit to the Abrikosov lattice in mesoscopic superconductors
研究了具有大Ginzburg-Landau参数的低钉扎材料Mo $_3$ Ge的介观超导态的不稳定性。我们观察到，在电流驱动的切换到正常状态从一个非线性区域的Abrikosov通量流，平均临界涡旋速度达到一个极限的最大速度作为一个功能的应用磁场。基于时间相关的Ginzburg-Landau模拟，我们认为，所观察到的行为是由于高速涡动力学限制在介观尺度。我们建立了一个包含介观超导体中Abrikosov晶格所有可能的动力学组态的一般相图。
2016-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Low temperature thermal properties of mesoscopic normal-metal/superconductor heterostructures
虽然介观金属样品的电输运性质在过去的二十年里得到了广泛的研究，热性质得到的关注要少得多。这可能部分是由于在亚微米尺度样品上执行热测量的困难。我们在这里报告的混合正常金属/超导体异质结构，这是可能的局部测温技术的最新发展的热导率和热电势的定量测量。与电输运测量一样，这些热测量揭示了这些器件中电子输运的相位相干性质的特征。
2001-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin accumulation induced resistance in mesoscopic ferromagnet/ superconductor junctions
本文描述了介观铁磁-超导（F/S）系统中的自旋极化输运，其中输运是扩散的，界面是透明的。结果表明，与Andreev反射相关的自旋反转在F/S界面附近产生过量的自旋密度，这导致自旋接触电阻。给出了两端子和四端子几何结构的接触电阻表达式。在后者中，符号取决于铁磁电极的相对磁化强度。
1999-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
High-Energy Quasiparticle Injection into Mesoscopic Superconductors
在非零温度下，超导体包含被称为Bogoliubov准粒子的激发。准粒子的介观动力学为量子信息处理器的设计提供了信息。对这些动力学的了解源于准粒子以受控方式注入的实验，通常能量与配对能相当。在这里，我们进行隧道光谱的介观超导体在高电场。我们观察到了准粒子注入，这是由于场发射的电子具有10^6倍的配对能量，这是准粒子动力学的一个未探索的领域。在施加栅极电压时，准粒子注入降低了临界电流，并且在足够高的电场下，场发射电流（< 0.1 nA）将介观超导体切换到正常状态，这与早期的结果一致。我们希望，高能量注入将是有用的准粒子容忍量子信息处理器的发展，将允许快速控制谐振器品质因数，并将使电场控制超导器件的设计与新的功能。
2021-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson effects in a superconductor-normal metal mesoscopic structure with a dangling superconducting arm
我们研究了一个连接两个超导（S）和两个正常（N）库的介观十字形正常金属结构。我们观察到约瑟夫森效应在不寻常的条件下，当没有电流通过两个S/N界面之一。尽管连接超导体的N线中的电势以非单调方式变化，但除非施加在S和N库之间的电压超过临界值，否则S库之间的电势差为零。理论上讨论了所观察到的效果。
2000-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Self consistent charge-current in a mesoscopic region attached to superconductor leads
我们研究了一对超导导线上介观区域内的电势分布。结果表明，${\rm I}-V$特性曲线被该曲线强烈地修改。此外，在介观区域的电子布居的影响的轮廓行为。本文用非平衡Keldysh格林函数方法讨论了单粒子电流和介观电子布居。Keldysh技术的结果被进一步转换在一个自洽场（SFC）的问题，通过引入潜在的配置文件修改建议Datta。评价的${\rm I}-V$特性的模型参数的几个值，并与目前的实验结果进行了讨论。
2011-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic p-wave superconductor near the phase transition temperature
利用Ginzburg-Landau（GL）和准经典（QC）格林函数理论研究了介观矩形样品中p波超导体的有限尺寸效应和边界效应。除了参数远离各向同性弱耦合极限的正方形样品外，在临界温度附近的基态总是倾向于时间反演对称态，其中的序参量可以用实矢量表示。对于大的纵横比，此向量平行于矩形的长边。在临界纵横比内，它反而具有涡旋状结构，在样品中心消失。
2013-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conductance suppression in normal metal-superconductor mesoscopic strucutres
利用散射矩阵方法和准经典格林函数技术，我们计算了S/N系统的电导（见图1）。我们确定，对于大的S/N界面电阻$(R_{S/N})$，超导电导和正常电导之间的差异$(δG = G_s - G_n)$为负，并且随着$R_{S/N}$的减小而改变符号。并将计算结果与实验数据进行了比较。
1998-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermodynamically stable noncomposite vortices in mesoscopic two-gap superconductors
在介观双能隙超导体中，非复合涡旋在$T - H$相图的一个大区域内是稳定的。在这些阶段，一个凝聚体的涡核在空间上与其他凝聚体的涡核分离，并且它们各自的分布可以采用不同的对称性。这些涡旋相的出现是由样品的边界对超导序参量的不可忽略的影响引起的，因此代表了真正的介观效应。对于低的带间约瑟夫森耦合涡模式与$L_1 \neq L_2$可以出现除了与$L_1 =L_2$，其中$L_1$和$L_2$是在两个冷凝的总涡度的阶段。计算结果表明，在薄介观MgB $_{2}$样品中可以观察到非复合涡旋.
2007-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Critical voltage of a mesoscopic superconductor
研究了准粒子分布函数f对超导纳米线性质的影响。我们采用Usadel方程的基础上的数值计算。超越线性响应，我们发现由施加的偏置电压引起的f的非热分布。我们证明了f的偶数部分（能量模f_L）驱动从超导态到正常态的一级跃迁，而与电流无关。
2005-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conductance fluctuations in mesoscopic normal-metal/superconductor samples
我们研究了介观正常金属/超导体（NS）样品组成的金线与铌膜接触的磁导波动。磁场强度在宽范围内变化，包括大于铌的上临界场B_c2的值。与最近的理论预测一致，我们发现，在NS样品的电导波动（CF）的均方根是由一个因素的2.8 +/- 0.4大于在高场制度，其中整个系统是驱动正常进行。CF的进一步特性进行了讨论。
1997-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin Hanle effect in mesoscopic superconductors
我们对在与注入自旋不对准的磁场作用下超导介观自旋阀中的自旋输运进行了理论研究。我们表明，超导性可以强烈地增强或抑制的相干自旋旋转取决于自旋弛豫机制的类型是由自旋轨道耦合或自旋翻转散射杂质占主导地位。我们还预测了一个迄今为止未知的subgap贡献的非局部电导在多端超导混合结构，完全消除了自旋旋转的影响，在足够低的温度。
2014-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron-hole imbalance in superconductor-normal metal mesoscopic structures
本文分析了在超导体/正常金属（S/N）结构中，在非平衡条件下，存在超导电流时，可能出现的电子-空穴或分支不平衡（BI）以及与之相关的电势$V_{imb}$。非平衡条件可以以不同的方式产生：a）在N个储层之间流动的准粒子电流; b）在N个储层之间的温度梯度和没有准粒子电流。结果表明，电压$V_{imb}$随相位差$ϕ$振荡。在交叉几何结构中，电压$V_{imb}$在垂直分支中出现，并且影响到用于转换到$π$状态的条件。
2002-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Approaching Zero-Temperature Metallic States in Mesoscopic Superconductor-Normal-Superconductor Arrays
放置在普通金属膜上的超导岛系统提供了二维（2D）超导性的可调实现;因此，它们可以阐明关于2D超导体和竞争态的性质的开放问题。特别是，岛系统已被预测表现出零温度金属状态。虽然在某些二维系统中存在这种金属态的证据，但它们的性质还没有得到很好的理解：传统的金属理论无法解释它们，而且它们的性质很难调整。在这里，我们表征的超导转变介观岛阵列系统作为岛的厚度和间距的函数。我们观察到两个过渡过程中的超导性，这两个过渡温度表现出意想不到的强大的抑郁症广泛分布的岛屿。这些凹陷与系统接近零温度金属态是一致的。过渡的性质和它们之间的状态解释使用的现象学模型，涉及稳定的超导性在每个岛上通过一个弱耦合，并从其邻居的反馈。
2011-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous mesoscopic kinetics in disordered superconductors
我们研究了超导转变开始时的反常介观输运效应，重点是在无序薄膜中观察到的大能斯特-埃廷豪森信号。在相变附近，由于预形成的库珀对的Ginzburg-Landau相干长度发散，短程介观涨落等价于临界温度的局域涨落。结果，对传播的动力学磁化率函数获得一个奇异的介观分量，因此，超导关联引起增强的热力学和输运特性的介观涨落。与无序的正常金属相反，介观电导率波动的均方根值不再是普遍的，并且显示出对维度、温度的强烈依赖性，并且在某些条件下可以超过其量子正常状态值的很大一部分。有趣的是，我们发现不同的普遍性，磁化率，电导率和横向磁热势系数都显示出相同的温度依赖性。最后，我们讨论了增强介观效应的塞贝克热电性和霍尔电导率波动介导的紧急超导。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Comment on "Conductance fluctuations in mesoscopic normal-metal/superconductor samples"
最近，Hecker等人[Phys. Rev. Lett. 79，1547（1997）]实验研究了连接到超导Nb接触的介观Au线中的磁导波动。他们声称已经观察到超导状态下这些电导波动的均方根幅度（rms（Gn））相对于正常状态下的均方根幅度（rms（Gn））增加了2.8倍。在这篇评论中，我们认为，当我们校正来自接触的非相干串联电阻的存在时，测量的rms（Gn）与rms（Gn）相比没有显著增强，这在Nb处于超导或正常状态时是不同的。
1997-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev scattering and conductance enhancement in mesoscopic semiconductor-superconductor junctions
研究半导体-超导体混合结构中介观效应的一个固有困难是在界面处经常形成大的肖特基势垒。在改善超导体与半导体异质结构的二维电子气（2DEG）之间的接触方面已经投入了大量的技术努力，并且近年来这对于例如GaAs-Al、GaAs-In和InAs-Nb结已经成为可能。这一发展促使定量的理论模型的样品特定的传输特性。我们的工作的目的是模拟弹道2DEG-S接口的正常区域中的QPC的导电性能，并考虑到由于弱肖特基势垒和/或非匹配的费米特性的半导体和超导体的散射。
1999-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Long-range spin imbalance in mesoscopic superconductors under a Zeeman splitting
本文发展了低温下塞曼分裂超导薄膜的自旋弛豫理论。本文提出了一种新的自旋弛豫机制，它只适用于塞曼分裂超导体。它可以解释在塞曼分裂超导体中实验观察到的极高的自旋弛豫长度，以及它们随磁场的强烈增长。在这个机制的框架下，所观察到的自旋信号是由自旋分裂态密度加权的自旋无关非平衡准粒子分布形成的。我们证明，这种自旋信号的弛豫长度是由能量弛豫长度在超导能隙的顺序。
2015-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electronic structure of edge and vortex states in chiral mesoscopic superconductor
本文研究了手征超导体介观圆盘中的亚能隙准粒子谱。我们找到了一个精确的表达的表面态的光谱定位在磁盘边缘。考虑超导圆盘中心的Abrikosov涡旋，研究了表面和涡旋反常能支交点附近的谱变换。由此产生的分裂的异常分支，由于杂交的边缘和涡旋状态是由外部磁场，并可以导致特别是在准粒子谱中形成一组minigaps。通过调节外加磁场，可以控制微带隙的宽度和微带隙边缘相应态密度奇异点的位置。
2008-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic superconductors in the London limit: equilibrium properties and metastability
本文研究了介观超导体中亚稳涡旋态的行为。我们的分析依赖于伦敦限制，在此范围内，它是可能的，以获得封闭的解析表达式的磁场和吉布斯自由能。我们特别考虑的情况下，涡是对称分布沿一个封闭的环。在那里，我们得到表达式的限制豆利文斯顿障碍和原来是顺磁性远离热力学平衡的磁化。在低温下，势垒足够高以观察到这种状态。我们还提出了基于基本拓扑考虑的热力学和亚稳态的局部描述;我们发现了这些亚稳态之间涡旋模式的结构相变，并计算了相应的临界场。
2000-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transverse magnetization and torque in asymmetrical mesoscopic superconductors
我们表明，不对称介观超导体带来了新的见解，我们发现了显着的共存的长和短的涡旋涡旋的涡旋物理。我们研究了一个缺少一个象限的非对称介观球，通过求解金兹伯格-朗道理论得到了它的三维涡旋斑图。我们发现，涡旋图案是不对称的，其效果是清晰可见的，并在横向磁化和扭矩检测。
2007-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Mesoscopic variations of local density of states in disordered superconductors
我们探讨了不纯超导体的非均匀局域态密度（LDOS）的相关性与不同对称性的序参量（s-波和d-波）和不同类型的散射体（弹性和磁性杂质）。结果表明，超导体的LDoS关联函数总是随着距离的增加而缓慢减小，直到断相长度$l_ϕ$，并且其长程空间行为与正常金属一样，仅由维数决定.另一方面，该关联函数的能量依赖性对序参量的对称性和散射体的性质敏感。只有在具有弹性散射体的s波超导体的最简单情况下，非均匀LDoS才与正常金属的相应特性直接相关。
2012-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Second generation of vortex-antivortex states in mesoscopic superconductors: stabilization by artificial pinning
在均匀磁场中，超导多边形及其诱导的多涡旋态的对立对称性可能导致在超导/正常态边界附近出现反涡旋（介观约束特别强）。所得的涡旋-反涡旋（V-Av）分子与样品对称性相匹配，但对缺陷和波动极其敏感，并且在实验中仍未被检测到。在这里，我们表明，V-Av状态可以重新出现在超导状态的深处，由于在一个多边形设置的穿孔阵列，围绕一个中心孔。这种状态不再是由样品的对称性引起的，而是由钉扎本身引起的，这阻止了涡旋-反涡旋湮灭。因此，即使是微米大小的，明确间隔的V-Av分子可以稳定在大介观样品。
2009-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Charge and spin transport in mesoscopic superconductors
超导体中的非平衡电荷输运在20世纪70年代和80年代得到了广泛的研究，主要是在临界温度附近。对低温和准粒子自旋的作用的关注要少得多。我们在这里报告的超导体混合结构在非常低的温度下的非局域输运。通过比较铁磁和正常金属探测器获得的非局域电导，我们歧视的电荷和自旋自由度。我们观察到自旋注入和远程运输的纯，不带电的自旋电流的制度大塞曼分裂。我们阐明电荷和自旋输运的理论模型进行比较。这一发现为在超导纳米结构中操纵和利用准粒子自旋开辟了一条新的途径。
2013-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Measurement of mesoscopic High-$T_c$ superconductors using Si mechanical micro-oscillators
在超导介观样品中，尺寸与伦敦穿透深度相当，一些性质与大块材料中发现的性质不同。这些性质包括磁化、涡旋动力学和涡旋晶格的有序性。为了检测这类样品产生的微小信号，需要设计新的微尺度仪器。在这项工作中，我们使用微机械振荡器来研究的磁性的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8 + δ}$磁盘的直径为13.5微米，厚度为2.5微米。我们的结果的讨论是基于层间和层内电流的存在和贡献。
2007-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The surface barrier in mesoscopic type I and type II superconductors
我们研究了磁场穿透介观样品中的表面势垒。我们的结果是从含时的Ginzburg-Landau方程的数值模拟。我们计算的依赖性的第一场磁通穿透（$H_p$）与金斯堡-朗道参数（$κ$）观察增加的$H_p$减少$κ$的超导体-绝缘体边界条件（$(\nabla -iA)Ψ|_n=0$），而对于超导体正常的边界条件（近似的极限情况下的$Ψ|_S=0$）$H_p$有一个较小的值独立于$κ$和$H_c$成比例。我们研究的磁化曲线和渗透场在不同的样品尺寸和正方形和薄膜的几何形状。对于小的介观样品，我们研究的峰值和不连续的跳跃中发现的磁化作为磁场的函数。为了解释这些跳跃，我们认为，位于样品内部的涡流诱导增强的表面势垒大于第一个穿透场$H_{p1}$的字段。这导致在介观样品中用于涡旋入口的多个穿透场$H_{pi} = H_{p1}, H_{p2}, H_{p3}, ...$。我们研究了穿透场$H_{pi}$与样本大小的关系。我们解释这些多个穿透字段扩展通常的豆利文斯顿分析考虑超导体内部的涡流和有限尺寸的样品的效果。
2002-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic proximity effect in double barrier Superconductor/Normal Metal junctions
我们报告运输测量到T= 60 mK的SININ和SNIN结构的扩散限制。制备了Al-AlOx/Cu/AlOx/Cu（SININ）和Al/Cu/AlOx/Cu（SNIN）垂直结。首次在金属SININ结构中观察到零偏异常。我们把这个电导峰归因于两个隧道势垒之间的电子的相干多次反射。该电导最大值由介观SININ结构的相关理论定量拟合。当SN界面处的势垒被移除（SNIN结构）时，我们观察到在有限电压下的电导峰值伴随着过量的子带隙电导。
2002-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex matter in mesoscopic superconductors
磁场中的超导介观器件呈现出新颖的性质，这些性质只能由库珀对的量子限制和磁场诱导的涡旋之间的相互作用来解释。亚微米磁盘，与它们的半导体对应物量子点一样，正在通过测量它们的导电特性进行实验研究，最近，通过使用最先进的弹道霍尔磁强计测量它们的磁化强度。在这项工作中，我回顾了这两种类型的实验中获得的主要结果，以及目前的理论发展，这有助于我们了解这些系统中的超导冷凝。
1998-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Discovery of mesoscopic nematicity wave in iron-based superconductors
向列性普遍存在于高转变温度超导体的电子相中，特别是在铁基超导体（IBSC）中。表征量子相的序参量已经在动量空间中被研究过，但是它在实空间中的排列仍然很不清楚。利用低温激光-光电发射电子显微镜的线性二向色性（LD），绘制了非磁性FeSe和反铁磁性BaFe_2（As_（0.87）P_（0.13））_2的有序度序参量。与具有原子尺度畴壁的结构畴相比，两种材料中的LD图案显示出具有介观波长的电子向列性的特殊正弦波。分析表明，该阶具有非常长的相干长度，比单位晶胞长1000倍以上。我们直接可视化的电子空间变化揭示了一个新的基本方面的量子液晶态的相关电子在IBSC。
2021-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Giant oscillations of energy levels in mesoscopic superconductors
介观超导体中几何量子化和Andreev量子化的相互作用导致了能级随费米动量和/或样品尺寸的巨大介观振荡。量子化规则制定的封闭准粒子的轨道在样品边界处的正常散射的存在下。研究了介观系统的两个一般例子：（i）量子盒子中的一维Andreev态，（ii）介观圆柱中的单个涡旋。
2005-05-26 cond-mat.supr-con
Mesoscopic superconductors under irradiation: Microwave spectroscopy of Andreev states
我们表明，在间隙能量的顺序的频率下的电压偏置的超导量子点接触的照射可以消除通过Andreev能级的亚间隙直流传输的抑制。此外，量子干涉共振散射事件涉及光子吸收，使微波光谱学的Andreev水平可行。我们还讨论了如何相同的干扰效果可以应用于检测弱的电磁信号的间隙频率，以及它是如何影响的移相和弛豫。
1998-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Relaxation of Nonequilibrium Quasiparticles in Mesoscopic Size Superconductors
微米和纳米加工方法的快速发展引起了人们的兴趣，并使大量的（亚）微米尺寸的固态系统的电子特性的实验研究成为可能。包含超导元件的介观尺寸混合结构已成为基础研究和各种应用的有趣对象，从医学和天体物理传感器到量子计算。控制这类系统行为的物理学最重要的方面之一是非平衡准粒子的有限浓度，即使在远低于超导转变温度的超导体中也存在。这些非平衡激发可能会限制各种超导设备的性能，如超导量子比特，单电子旋转门和微型冰箱。相反，在某些应用中，如电磁辐射探测器，非平衡态对其操作是必不可少的。因此，研究介观尺度的超导体中的非平衡准粒子弛豫机制是至关重要的，其中整个结构可以被认为是一个“界面”。在研究的早期阶段，这个问题主要是在相对大的系统和接近超导体临界温度的高温下研究的。本文综述了包括低温极限在内的超导体非平衡准粒子弛豫的研究进展。我们还讨论了开放的物理问题和该领域的发展前景。
2018-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transport and triplet superconducting condensate in mesoscopic ferromagnet-superconductor structures
在Dirty极限下计算了超导体/铁磁体（S/F）介观结构的电导。首先，我们假设铁磁体表现出均匀的磁化强度，并考虑的情况下，到F线的冷凝物的渗透是可以忽略不计的情况下，其中的邻近效应被考虑在内。结果表明，当交换场足够大时，临界温度以下的电导$T_C$总是小于正常状态下的电导。最后，我们计算了具有局部磁化不均匀性的F/S结构的电导。我们证明了在F线中诱导了凝聚态的三重态分量，这导致了低于$T_C$的电导增加。
2002-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic disorder in superconductors: Enhancement by mesoscopic fluctuations
本文研究了用泊松统计描述的任意强度的稀有经典磁性杂质的脏超导膜的态密度和转变温度$T_c$。我们考虑到潜在的障碍是一个源的介观波动的本地DOS，因此，为有效强度的磁性杂质。我们发现，这些介观的波动导致在一个非零的DOS的所有能量在该地区的相图中，没有这种影响的DOS是零内的标准平均场论。这种机制可以更有效地填充平均场超导能隙比罕见的波动的潜在的障碍（瞬子）。取决于磁性杂质强度，自旋翻转散射对$T_c$的抑制可以比标准平均场论中的更快或更慢。
2018-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coupled mesoscopic superconductors
利用非线性Ginzburg-Landau理论研究了两个非零厚度同心介观超导体之间的磁耦合。计算了自由能、排斥场、总场分布、库珀对密度和电流密度分布。通过将一个较小的超导盘或环放在一个较大环的中心，性质会发生急剧变化。额外的基态跃迁被发现，总的涡量保持不变，但内部超导体的涡量改变了1。由于磁耦合，外环中的电流在内部超导体的涡度发生变化的过渡场处表现出额外的跳跃。在这种情况下，对于一定的温度，再入行为和开关的超导行为的环被发现作为磁场的函数。对于内环具有比外环高的临界温度的情况，得到了H-T相图。对于薄环和极端的II型超导体，得到了磁耦合的解析表达式。
2002-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin injection from a normal metal into a mesoscopic superconductor
我们报告超导体混合结构中的非局域输运，铁磁以及正常金属隧道结连接到超导体。在存在状态密度的强塞曼分裂的情况下，电荷和自旋不平衡都被注入超导体。虽然以前的实验证明了自旋注入从铁磁电极，我们表明，自旋不平衡也创建正常的金属注入接触。使用铁磁和正常的金属探测器的组合，使我们能够直接区分电荷和自旋注入，并证明了一个完全分离的电荷和自旋不平衡。的自旋不平衡的弛豫长度是几个$μ$ m的顺序，并发现增加与磁场，但是独立的温度。我们进一步讨论了可能的弛豫机制的自旋弛豫长度的解释。
2012-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Signature of chiral superconducting order parameter evidenced in mesoscopic superconductors
Quantum Science Center of Guangdong-HongKong-Macau Greater Bay Area（粤港澳大湾区量子科学中心）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）
本研究针对手性超导的实验检测难题，发现β-Bi₂Pd介观超导环的Little-Parks效应中临界温度随磁场线性调制的手性特征，建立了检测手性超导的新实验方法。
2025-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Noise-Tolerance of Majorana Teleportation in Mesoscopic Topological Superconductors
本文研究介观拓扑超导体中马约拉纳零模遥传干涉对扰动的容限，发现$h/e$周期性在非均匀势和 disorder 下保持稳定，可清晰区分拓扑与平庸相。
2024-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Long-range spin-polarized quasiparticle transport in mesoscopic Al superconductors with a Zeeman splitting
我们报道了用电子束光刻和阴影蒸发技术制备的多端超导铁磁结构的非局域输运。在准粒子态存在显著塞曼分裂的情况下，我们发现了几μm距离上的自旋输运特征，超过了其他长度尺度，如相干长度，正常态自旋扩散长度和电荷不平衡长度。自旋信号的弛豫长度随磁场的增加近似呈线性增长，表明自旋信号的弛豫过程中存在塞曼分裂的冻结现象。我们建议弛豫长度是由准粒子的复合长度，而不是重整化自旋扩散长度。
2012-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Giant thermoemf in multiterminal superconductor/normal metal mesoscopic structures
我们考虑了一个介观超导体/正常金属（S/N）结构，其中N库保持在不同的温度。结果表明，在没有电流N水库之间的电压差$V_{T}$之间的超导和正常导体。电压$V_{T}$随着超导体之间的相位差$ϕ$的增加而振荡，并且其幅度不依赖于小参数$(T/ε_{F}).$
2000-07-09 cond-mat.supr-con
Electron Transport in Mesoscopic Disordered SNS Junctions
本文将介观约瑟夫森结中多次Andreev反射的散射矩阵理论推广到多模情况，并将其应用于具有扩散电子输运的短超导体/正常金属/超导体结。直流和交流的电流-电压特性进行了分析的偏置电压$V$的范围很广。对于小于超导间隙的电压，结的直流微分电导发散为$1/\sqrt{V}$。
1997-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin Injection and Detection in a Mesoscopic Superconductor at Low Temperatures
我们从理论上研究了由隧道结连接到两个铁磁金属线的超导导线中的非平衡自旋输运，每个铁磁金属线都充当自旋极化电子流的注入器或检测器。我们提出了一组Boltzmann方程来确定该系统中的非平衡准粒子分布，并在小注入电流的情况下获得了非局域自旋信号的解析表达式。结果表明，用于检测的铁磁金属中的准粒子分布强烈影响自旋信号的大小。在低温下，由于从超导体隧穿产生的非平衡准粒子占主导地位的热激发，自旋信号变得与温度无关。这解释了Poli \textit{et al}在最近的实验中观察到的自旋信号随温度降低而收敛的现象。
2009-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic flux induce dissipation effect on the quantum phase diagram of mesoscopic SQUID array
给出了介观SQUID阵列的量子相图。我们预测了不同的量子相和相边界以及几个特殊的点。我们提出的结果，磁通量诱导耗散这些点上，也对相边界。在这些点的约瑟夫森耦合依赖于系统参数在一个更复杂的方式，并从Ambegaokar和Baratoff关系不同。导出了系统的耗散强度与Luttinger液体参数之间的解析关系。我们观察到了半整数磁通量量子的一些有趣的行为，以及共隧穿效应的重要性。
2011-08-23 cond-mat.supr-con
Spin Imbalance and Spin-Charge Separation in a Mesoscopic Superconductor
当自旋极化的电子进入超导体时会发生什么？在平衡状态和有限温度下的超导体中，凝聚相中既有成对的（自旋相反的）粒子，也有不成对的、自旋随机的准粒子。因此，将自旋极化的电子注入超导体中会产生自旋和电荷不平衡[1，2，3，4，5，6，7]（分别为Q* 和S*，参见图1）。参考文献[4]）。当注入停止时，这些必须弛豫，但不一定在相同的时间（或长度）尺度上，因为自旋弛豫需要自旋相关的相互作用，而电荷弛豫不需要。这些不同的弛豫时间可以通过在连续注入和弛豫之间创建动态平衡来探测，这导致恒定的时间自旋和电荷不平衡。这些与它们各自的弛豫时间和注入电流成比例。虽然超导体中的电荷不平衡已经在理论[8]和实验[9]上进行了详细的研究，但自旋不平衡并没有得到太多的实验关注[6，10]，尽管自旋-电荷分离效应的理论预测很有趣[11，12]。例如，如果自旋弛豫时间比电荷弛豫时间长，即Q* 弛豫比S* 快，则可能发生这些。从根本上讲，超导体中的自旋-电荷解耦是可能的，因为准粒子可以具有e和-e之间的任何电荷，并且还因为凝聚体充当粒子库[13，11，12]。在这里，我们提出了一个几乎不带电的自旋不平衡的介观超导体的证据。
2012-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Flux Confinement in Mesoscopic Superconductors
本文报道了超导亚微米线、圈和点结构中的磁通限制效应。我们研究的主要思想是通过采取不同拓扑结构的样品来改变超导凝聚体约束的边界条件，并通过这种方法来修改最低朗道能级E_{LLL}（H）。由于临界温度与外加磁场T_{c}（H）的关系实际上是以温度单位测量的E_{LLL}（H），因此当样品拓扑结构改变时，它也会变化。我们表明，在所有研究的亚微米结构的T_{c}（H）相边界的形状是由限制拓扑结构以一种独特的方式。
1998-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
