Phase diagram of superconducting vortex ratchet motion in a superlattice with noncentrosymmetry
超导涡旋的棘轮运动是超导体中涡旋的一种定向流动，它对于研究量子现象和超导器件（如超导二极管和微波天线）的研制具有重要意义。然而，由于在涡旋的动态运动的定量表征的挑战，涡旋棘轮运动的相图仍然是缺失的，特别是在低维结构的超导体。在这里，我们建立了一个定量的相位图的涡旋棘轮运动在一个高度各向异性的超晶格超导体，（SnS）1.17NbS2，使用非互易磁输运。（SnS）1.17NbS2具有层状原子结构和非中心对称性，在垂直和平行于平面的磁场中表现出非互易磁输运，这被认为是超导涡旋棘轮运动的表现。我们证明了棘轮运动是响应于电流激励，磁场和热扰动。此外，我们还外推了一个定量描述涡旋棘齿运动大小的巨非互易系数（γ），并建立了涡旋棘齿运动的相图.最后，我们提出棘轮运动起源于煎饼涡（PV）和约瑟夫森涡（JVs）的共存。相图对于控制超晶格超导体中的涡旋运动和开发下一代节能超导器件具有重要意义。
2022-11-19 cond-mat.supr-con
Transverse ac Driven and Geometric Ratchet Effects for Vortices in Conformal Crystal Pinning Arrays
利用一系列共形阵列，可以创建不对称衬底，并且先前已经表明，当与不对称方向平行地施加交流驱动时，在与交流驱动相同的方向上发生明显的棘轮效应，其中净直流涡流。在这里，我们表明，当交流驱动垂直于基板的不对称方向施加，它是可能实现的横向棘轮效应，其中产生的净直流涡流垂直于交流驱动。共形的横向棘轮效应是不同于以前版本的横向棘轮，因为它是由于产生的非高斯横向涡速度波动的塑性运动的旋涡，使系统的行为作为一个噪声相关棘轮。横向棘轮效应在共形阵列中比在随机梯度阵列中显著得多，并且由于每个几何形状中的涡流的不同性质而在正方形梯度阵列中不存在。我们发现，一系列的逆转可以发生在横向棘轮效应，由于在整个钉扎梯度作为一个功能的涡流填充，钉扎强度，和交流振幅的涡流的变化。我们还考虑的情况下，垂直于基板的不对称方向施加的直流驱动器产生垂直于直流驱动器的涡流的净流量，产生的几何或漂移棘轮，由于非高斯动态产生的波动而产生。漂移棘轮比交流驱动棘轮效率更高，并且在不同参数下也表现出一系列反转。我们的结果应该是一般的一类系统进行非平衡动力学共形衬底上，如胶体粒子的光阱。
2015-12-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Vortex ratchet reversal at fractional matching fields in kagomé-like array with symmetric pinning centers
采用溅射和电子束光刻技术制备了镶嵌在Nb超导薄膜中的Ni纳米点阵列。该阵列是周期性的三角形点阵的圆形镍点排列在一个kagomé样的图案与破反射对称。在涡格动力学中发现了相关行为：i）在低于第一整数匹配场的值处，当涡旋晶格平行于或垂直于阵列的反射对称轴移动时，存在几个分数匹配场，在磁阻曲线中显示出明显的各向异性特征，ii）垂直于阵列的反射对称轴注入交流电流产生涡旋晶格的单向运动（棘轮效应）作为整个涡旋晶格和点的非对称晶格之间的相互作用的结果，iii）增加输入电流幅度，棘轮效应独立于匹配场值而改变极性。这些实验结果可以解释考虑涡格密度。
2010-10-22 cond-mat.supr-con
Josephson junction ratchet: effects of finite capacitances
本文研究了非对称SQUID中的输运，该SQUID由三个电容并联的约瑟夫森结组成，其中两个串联在一个臂上，另一个串联在另一个臂上，外加磁通量，系统同时受到时间周期和恒定电流的作用。我们制定的确定性，以及，SQUID的随机动力学的Stewart-McCumber模型的条款，并推导出一个方程的相位差在一个手臂，其中有效的周期电位是棘轮型，即其反射对称性被打破。在这样做时，我们扩展和推广Zapata等人的早期研究。77，2292（1996）]，并在宽参数范围内分析定向输运：覆盖过阻尼到中等阻尼范围，直到其完全欠阻尼范围。因此，我们检测到有趣的功能的负（差分）电导，重复的电压反转，噪声引起的电压反转和热噪声引起的棘轮电流。我们确定了一组参数的棘轮效应是最明显的，并显示如何可以通过定制的外部磁通量控制的方向的运输。
2014-08-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Topologically protected superconducting ratchet effect generated by spin-ice nanomagnets
我们已经设计，制造和测试了一个强大的超导棘轮装置的基础上拓扑挫折自旋冰纳米磁体。该器件由嵌入超导Nb膜中的磁性Co蜂窝阵列制成。该装置基于三个简单的机制：i）Co蜂窝状阵列的拓扑阻碍了阵列中的平面内磁配置，产生磁荷分布，其可以是有序的或无序的，具有平面内磁场，遵循自旋冰规则，ii）局部顶点磁化，其由具有两个带电磁性Néel壁的磁性半涡旋组成，（3）超导涡旋与Néel壁提供的非对称势之间的相互作用。这些元素的组合导致超导棘轮效应。因此，由交变力驱动并在磁性半涡旋上运动的超导涡旋产生单向净涡流。这种棘轮效应与阵列中磁荷的分布无关。
2018-07-06 cond-mat.supr-con
Reversible ratchet effects in a narrow superconducting ring
基于含时的Ginzburg-Landau（TDGL）方程，研究了窄无钉扎环中的棘轮效应。研究了不同磁场下外接直流和交流电流时的电压响应。由于环形超导体中磁通穿透和磁通退出的不对称势垒，达到磁通流动状态的临界电流以及过渡到正常状态的临界电流对于两个方向的施加电流是不同的。这些效应在高磁场下共同导致棘轮信号反转，这在无钉扎系统中迄今尚未报道。这里发现的棘轮信号是大于由不对称的钉扎电位引起的。我们的结果还证明了使用介观超导体在通用超导器件中利用超导二极管效应的可行性。
2021-01-06 cond-mat.supr-con
Frequency-dependent ratchet effect in superconducting films with a tilted washboard pinning potential
本文从理论上研究了有限温度下任意幅值和频率的交流电流对直流电流倾斜单轴余弦钉扎势超导薄膜直流电压交流驱动混合态棘轮响应的影响。结果是在单涡近似下得到的，即，对于非相互作用的旋涡，在适当的朗之万方程的矩阵连分数的精确解的框架内。直流电压棘轮响应和吸收功率在交流响应的公式进行了讨论，作为交流电流的振幅和频率的函数，以及直流电流引起的倾斜在一个广泛的范围内相应的无量纲参数。特别注意的是在绝热和高频棘轮响应考虑到运行和本地化状态的（AC+DC）驱动的涡运动在搓衣板钉扎电位所获得的结果的物理解释。我们的理论结果进行了讨论，与最近的实验工作的高频棘轮响应的纳米结构的超导薄膜[B。B. Jin等人，B81（2010）174505]。
2011-06-30 cond-mat.supr-con
Vortex ratchet reversal in an asymmetric washboard pinning potential subject to combined dc and ac stimuli
本文从理论上研究了有限温度下具有非对称搓板钉扎势的超导薄膜在任意幅值和频率的直流和交流电流叠加作用下的混合态电阻响应。这个问题被认为是在单涡近似，依赖于矩阵连分数方面的朗之万方程的精确解。在相应的无量纲参数的范围内，分析了直流电压响应和交流响应中的吸收功率作为直流偏置、交流电流幅值和频率的函数。预测是由（i）在小直流偏置和强交流驱动器的整流电压的反转和（ii）在远子去钉扎频率的非线性交流响应中的吸收功率的非单调增强。它阐明了如何以及为什么这些效果出现由于竞争的固定的内部和可调的，直流偏置引起的外部不对称的潜在的唯一原因。这与迄今为止用于解释涡旋棘轮反转效应的其他情景不同。
2013-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex motion rectification in Josephson junction arrays with a ratchet potential
通过电输运测量，研究了过阻尼约瑟夫森结阵列上棘轮势中涡旋的整流运动。整流后的电压作为涡流密度的函数，在接近棘轮电势周期的匹配条件下显示出最大效率，表明集体涡流运动。涡电流反转的地方检测到的驱动力和涡密度的变化，揭示了棘轮效应中的涡-涡相互作用的影响。
2004-11-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Dipole-induced vortex ratchets in superconducting films with arrays of micromagnets
研究了具有面内磁化微磁体周期性阵列的超导薄膜的输运性质。研究了两种不同的磁性织构：一种是正方形排列的磁棒，另一种是密排的三角形微环。正如MFM成像所证实的，这两个系统的磁状态可以调整，以产生几乎点状磁偶极子阵列。通过交流驱动的输运测量，我们在实验上观察到了最近预测的由超导涡旋和磁偶极子之间的相互作用引起的棘轮效应。此外，我们发现，这些磁纹理产生的涡旋-反涡旋图案，这有一个至关重要的作用，这个混合系统的输运性质。
2007-01-18 cond-mat.supr-con
Vortex core deformation and stepper motor behavior in a superconducting ratchet
我们通过电输运测量实验研究了超导涡旋棘齿效应的频率依赖性，并使用时间相关的Ginzburg-Landau形式主义理论建模。我们证明了高频涡旋行为可以描述为粒子在周期势中的离散运动，即所谓的步进电机行为。引人注目的是，在更常规的低频响应中，发生从Abrikosov涡流整流器到相位滑移线整流器的过渡。这种转变的特征在于整流电压的大幅增加和明显滞后行为的出现。
2011-04-06 cond-mat.supr-con
Experimental ratchet effect in superconducting films with periodic arrays of asymmetric potentials
研究了生长在纳米Ni三角形阵列上的Nb薄膜中的涡旋晶格棘轮效应，该效应引起周期性的非对称钉扎势。当向样品施加交流驱动电流时，涡旋晶格运动产生净直流电压，并且涡旋晶格移动通过不对称势场。考虑到阵列的几何形状，温度，阵列的每个单元格的涡流的数量和所施加的交流电流的棘轮效应进行了研究。
2004-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Disorder induced superconducting ratchet effect in nanowires
直流电压降沿暴露于交流偏置源的非晶氧化铟纳米线发展。该电压与磁场是反对称的，其特征在于样品特定的准周期磁电压振荡。在低于$T_{C}$时，电压幅值随温度降低而增加，但在低T时饱和。随着样品无序度的降低，直流电压得到抑制。我们认为，这种整流是超导棘轮效应的一种表现，其中无序和几何约束发挥作用的非对称钉扎中心。这种效应表明了无序超导体的超导体-绝缘体转变中固有的不均匀性和涡旋运动的重要性。
2010-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Guiding of vortices and ratchet effect in superconducting films with asymmetric pinning potential
从Fokker-Planck方程出发，研究了热涨落作用下棘轮搓板平面钉扎势（PPP）中的二维涡旋动力学。推导并分析了两种新的非线性各向异性电压（纵向和横向电流方向）的显式表达式。这些奇数（相对于磁场或传输电流方向反转）电压的物理起源是由涡旋引导的偶数效应和棘轮不对称性之间的相互作用引起的。这两个新的电压都将在线性制度的涡流运动（即在热激活磁通量流（TAFF）和欧姆磁通量流（FF）制度）为零，并具有凸点样的电流或温度依赖性的附近的高度非线性电阻过渡从TAFF到FF。
2010-06-15 cond-mat.supr-con
Asymmetric weak-pinning superconducting channels: vortex ratchets
物体在狭窄通道中的受控运动在许多领域都很重要。我们在超导薄膜带中制作了非对称弱钉扎通道，用于控制涡旋的动力学。缺乏钉扎允许涡流以由通道壁的形状确定的主导相互作用移动通过通道。我们目前的测量涡流动力学的通道，并比较这些与一组均匀宽度的通道上类似的测量。虽然均匀宽度通道在通过通道的两个方向上都表现出对称响应，但通过不对称通道的涡流运动是完全不同的，在静态去钉扎和动态通量流两者中都具有实质上的不对称性。这种涡旋棘轮效应对磁场和驱动力的幅值有很强的依赖性。
2008-02-07 cond-mat.supr-con
Multiple superconducting ring ratchets for ultrasensitive detection of non-equilibrium noise
当非对称环通过噪声或交流电流在超导态和正常态之间切换时，观察到直流电压中的磁量子周期性。该量子效应用于借助于串联连接的直径为$1 \ μm$的667个不对称铝环的系统来检测非平衡噪声。任何噪声下降到平衡一个可以检测到的帮助下，这种系统具有足够大的数量的非对称环。
2015-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Experimental realization of a relativistic fluxon ratchet
本文报道了在非均匀磁场中环形约瑟夫森结中囚禁的相对论通量量子的棘轮效应。在这样的固态系统中，机械量与电学量成比例，因此棘轮效应代表了基于相对论通量量子的二极管的实现。平均静态电压响应，相当于直接磁通运动，实验证明在这样的二极管中的确定性电流强迫在过阻尼和欠阻尼动态制度。在欠阻尼制度，最近预测的电流反转现象也恢复在我们的磁通棘轮。
2001-12-27 cond-mat.supr-con
Reducing vortex density in superconductors using the ratchet effect
束缚磁通的存在是制约低温和高温超导体（SC）器件应用的一个严重障碍。磁通线或涡流是由像地球磁场一样小的磁场引起的。一旦出现，涡流就会耗散能量并产生内部噪音，限制许多超导设备的运行。用于克服这一困难的方法包括通过引入杂质和缺陷来钉扎涡旋，构造通量坝、槽和孔以及磁屏蔽，其阻挡新通量线在SC的主体中的穿透或减小紧邻超导装置的磁场。当然，最理想的是从SC的主体中去除涡流。然而，没有已知的现象可以形成这种过程的基础。在这里，我们表明，应用程序的交流电流的SC图案与不对称的钉扎电位可以诱导涡旋运动的方向是由图案的不对称性只确定。造成这种现象的机制是所谓的棘轮效应，其工作原理适用于低温和高温SC。作为第一步，在这里，我们证明，与适当的选择的钉扎电位的棘轮效应可以用来消除涡旋从低温SC在各种应用所需的参数范围。
1999-06-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Reversible Ratchet Effects for Vortices in Conformal Pinning Arrays
一个均匀的三角形钉扎阵列的保角变换产生了一种称为保角晶体的结构，它保留了原始晶格的六重排序，但包含钉扎密度的梯度。在这里，我们使用数值模拟表明，在第二类超导体驱动的交流驱动器的梯度钉扎阵列产生最明显的棘轮效应在很宽的参数范围内的共形阵列，而方形梯度或随机梯度阵列具有相同的钉扎密度减少棘轮效应。在共形阵列中，钉扎位点在横向于交流驱动的方向上的较大间距允许对于一个驱动方向容易地形成间隙涡旋，从而产生增强的棘轮效应。在正方形阵列中，钉扎位点之间的横向间距是均匀的，当驱动方向切换时，在涡流的漏斗中没有不对称性，而在随机阵列中，对于任一驱动方向都存在许多易流动通道。我们发现多个棘轮反转的共形阵列作为一个函数的旋涡密度和交流振幅，并与反转的旋涡排序，这是更大的棘轮方向的运动的功能。增强的共形钉扎棘轮效应也可以实现的胶体粒子移动的共形阵列，表明共形结构控制粒子的运动的一般用途。
2015-04-01 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Realization of macroscopic ratchet effect based on nonperiodic and uneven potentials
棘轮器件允许将交流输入信号转换为直流输出信号。棘轮装置是由非对称势上的零平均力驱动的运动粒子设置的。将人工制造的自旋冰纳米磁体阵列与超导薄膜相结合的混合纳米结构已被确定为开发棘轮纳米器件的良好选择。在我们的例子中，位于磁性蜂窝阵列顶点的带电Néel壁提供了非对称电势，而超导涡旋则扮演了移动粒子的角色。我们在实验上获得了不同自旋冰I组态和平行或垂直于磁易轴运动的涡旋晶格的棘轮效应。值得注意的是，棘轮幅度是相似的，在所有的实验运行; i。e.不同的自旋冰I配置和在两个相关方向的涡格运动。我们模拟了涡旋运动方向和单个非对称势之间的相互作用。事实证明，当涡旋以不同方向穿过带电的Néel壁时，它们会与不均匀的非对称势相互作用。此外，适当的非对称对电位产生的局部棘轮效应已被确定。在这个摇摆的棘轮中，运动中的粒子（涡旋）相互作用（涡旋晶格）;因此，棘轮局部效应变成了全局宏观效应。总之，这种棘轮装置受益于相互作用的粒子在强大的和拓扑保护的I型自旋冰景观。
2021-08-20 cond-mat.supr-con
On the origin of the reversed vortex ratchet motion
我们的实验表明，起源的多个反向整流涡运动的不对称钉扎景观的后果不仅是涡-涡相互作用，但也基本上取决于特征相互作用距离和周期的不对称钉扎电位之间的比率。我们的系统由沉积在具有恒定晶格周期a=2μm的尺寸梯度磁性点的正方形阵列上的Al膜组成。研究了具有不同尺寸梯度d周期的四个样品。对于大d，在正弦交流激励下记录的直流电压Vdc表明，对于所有探索的正场，平均涡流漂移是从较大点到较小点。随着d减小，观察到作为场的函数的直流响应中的一系列符号反转。我们发现，符号反转的数量随着d的减小而增加。这些发现与最近的计算机模拟结果一致，并说明了不同的特征长度的涡流整流效应的相关性。
2007-11-05 cond-mat.supr-con
Rocking ratchet induced by pure magnetic potentials with broken reflection symmetry
棘轮效应（整流的交流注入电流），这是纯粹的磁性起源已被观察到在超导磁纳米结构混合。该混合体由超导Nb膜与纳米级磁性三角形、圆环或椭圆环阵列接触组成。通过施加不同的磁场循环，将阵列置于定义明确的剩磁状态。来自这些超导态的杂散场提供了影响超导涡旋运动的磁景观。我们研究了两个随机变化的景观从退磁样品，并下令景观从样品在剩磁饱和后，其中的磁环形成平行的洋葱状态包含两个域壁。棘轮效应是不存在的，如果环是在退磁状态，或如果在有序洋葱状态的涡流传播平行于磁反射对称轴（垂直于磁畴壁）。另一方面，当涡旋垂直于有序洋葱态的磁反射对称轴（平行于畴壁）移动时，观察到明显的棘轮效应。这种行为从定性上不同于在含有三角形Ni纳米结构阵列的样品中观察到的行为，三角形Ni纳米结构阵列显示出结构起源的棘轮。
2009-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Reversible Vortex Ratchet Effects and Ordering in Superconductors with Simple Asymmetric Potential Arrays
我们证明了使用计算机模拟，最简单的涡棘轮系统与人工钉扎阵列，一个不对称的一维（1D）的潜在阵列的II型超导体，表现出相同的功能，更复杂的二维涡棘轮已在最近的实验研究。我们发现，最初由Lee等人[Nature 400，337（1999）]提出的一维几何形状，在棘轮效应的符号上经历了多次反转，棘轮效应的符号是涡旋密度、基底强度和交流驱动振幅的函数，棘轮效应的符号与存在的涡旋晶格结构的类型有关。当涡格高度有序时，出现了一种普通的涡棘轮效应，这类似于孤立粒子在相同棘轮几何形状中的响应。在制度中的旋涡形成近晶或无序相，涡涡相互作用是相关的，我们表明与力平衡参数的棘轮效应可以扭转的迹象。该系统的直流响应具有可逆二极管效应和各种涡旋状态，包括三角形，近晶，无序和正方形。
2007-01-10 cond-mat.supr-con
High efficiency deterministic Josephson Vortex Ratchet
实验研究了非对称周期势场中的约瑟夫森涡旋棘齿--一种由零时间平均的确定性力驱动的磁通量。利用电流注入器在欠阻尼环形长约瑟夫森结中产生了高度非对称的周期势，器件的效率可达91%。我们测量了棘轮效应的驱动力与不同的光谱内容。对于单色高频驱动，整流电压变得量化。在高驱动频率下，我们还观察到由于磁通子的惯性质量引起的混沌、次谐波动力学和电压反转。
2005-06-29 cond-mat.supr-con nlin.PS
Efficiency of the SQUID Ratchet Driven by External Current
本文从理论上研究了由三个电容并联的约瑟夫森结构成的非对称超导量子干涉器件的效率。SQUID由外部磁通量穿过，并由恒定（dc）和时间周期（ac）分量的外部电流驱动。该系统作为一个非平衡棘轮的直流电压与外部电流作为能源的SQUID。我们分析了由外部电流提供的功率，发现它强烈地依赖于热噪声和外部磁通量。我们探索的系统参数的空间，揭示了一组SQUID效率是全球最大的。我们检测到的热噪声增强效率的有趣的功能，并显示如何可以通过调整外部磁通量的设备的效率。
2015-02-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Superconducting Fluxon Pumps and Lenses
研究了超导体中磁通子的随机输运。我们的模拟系统提供了一个磁通泵，“透镜”，或磁通“整流器”，因为所施加的交流电被转换成磁通的净直流运动。热波动和棘轮通道壁的不对称性引起这种“二极管”效应，其可以在诸如SQUID磁力计的设备中以及对于通量光学器件（包括凸通量透镜和凹通量透镜）具有重要的应用。某些功能是独特的，这种新型的二维（2D）的几何泵，并从以前研究的一维棘轮不同。
1999-10-29 cond-mat.supr-con
Vortex ratchet effect in superconductor open nanotubes and nanopetals
本文研究了超导体开口纳米管和纳米花瓣中的涡旋棘轮效应，通过引入不对称钉扎位点，发现三维结构比平面膜具有更强的非互易性，且在不增加钉扎位点的情况下可将棘轮效应延续至更高磁场。
2025-04-04 cond-mat.supr-con
Spontaneous supercurrents and vortex depinning in two-dimensional arrays of $φ_0$-junctions
University of Regensburg（雷根斯堡大学）；Cornell University（康奈尔大学）；Freie Universität Berlin（柏林自由大学）；Purdue University（普渡大学）；Yale University（耶鲁大学）
研究发现二维φ₀结阵列中自发超流环路诱导的ratchet效应及涡旋解pin现象，揭示了无时间反演对称条件下新型磁结构的探索需求。
2025-04-29 cond-mat.supr-con
Experimental Spin Ratchet
自旋电子学依赖于传输和利用电子的自旋特性而不是其电荷的能力。我们描述了一个自旋棘轮在单电子水平，产生自旋电流没有净偏置或电荷传输。我们的设备是基于单电子晶体管的基态能量学，该晶体管包括通过具有不同电阻的隧道势垒连接到正常引线的超导岛，该隧道势垒破坏空间对称性。我们证明了自旋运输和量化的自旋棘轮效率使用铁磁铅与已知的自旋极化。我们的研究结果在理论上建模，并提供了一个强大的路线的产生和操纵的纯自旋电流。
2011-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ratchet Hall Effect in Fluctuating Superconductors
提出涨落超导体中的棘轮诱导霍尔效应，利用反演对称性破缺与圆偏振辐照产生二阶非线性光电流，并揭示其在超导临界温度附近的显著增强。
2025-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ratchet potential and rectification effect in Majorana fermion SQUID
受最近在自旋-轨道耦合纳米线和超导体的异质结构中实现马约拉纳费米子（MF）的实验进展的启发（V. Mourik等人，Science.1222360），我们研究了由包含MF的新型超导体-纳米线-超导体约瑟夫森结和常规超导体-绝缘体-超导体结形成的SQUID。结果表明，在两个电流方向上，SQUID的临界电流是不同的。由于非对称Josepshon电流形成了超导相动力学的棘轮势，所以当SQUID由交流电流驱动时，预期会有整流效应。这些新的属性，预计将是有用的探测难以捉摸的MF以及他们的动力学。
2012-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ratchet Effect and Nonlinear Transport for Particles on Random Substrates with Crossed ac Drives
我们在模拟中表明，过阻尼相互作用的粒子在二维随机无序基板可以表现出新的非平衡传输现象，包括横向棘轮效应，其中一个组合的直流驱动器和圆形交流驱动器产生的漂移速度的方向横向所施加的直流驱动。随机无序不会破坏任何全局对称性;然而，在二维空间中，由于圆形驱动的手性，对称性会发生破坏。除了引起横向棘轮效应之外，增大交流幅度还强烈影响纵向速度响应，并且可以产生我们所称的过冲效应，其中，在存在交流驱动的情况下，纵向直流速度高于单独的直流驱动。我们还发现了一个动态的重排转变后，增加交流振幅。在没有直流驱动的情况下，当组合的交流驱动产生打破反射对称性的粒子轨道时，可以获得棘轮效应。在这种情况下，随着交流振幅的增加，可能会发生电流反转。这些效果可以观察到的涡旋在II型超导体以及与随机基板的胶体相互作用。
2005-09-13 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Tunable ratchet effects for vortices pinned by periodic magnetic dipole arrays
棘轮效应的理论证明了一个简单的模型的涡旋在一个薄的超导薄膜相互作用的磁偶极子放置在附近的膜的周期性阵列。在伦敦极限计算的涡旋的钉扎电位，发现打破空间反演对称性，并依赖于磁偶极矩的方向。数值研究了在零温时，在周期性振荡力的驱动下涡旋的运动。漂移涡运动的位移组成的偶极子阵列在每个周期的振荡的平移矢量获得和详细研究。漂移的方向通常不同于驱动力的方向，除非驱动力在偶极阵列的高度对称的方向上振荡。涡流漂移速度取决于磁矩的方向，并且可以通过旋转偶极子来调节。指出在磁矩自由旋转的情况下，平行于薄膜表面施加一个磁场，可以产生棘轮效应并对其进行调谐
2005-08-12 cond-mat.supr-con
Magnetization reversal by superconducting current in $φ_0$ Josephson junctions
研究了磁矩与约瑟夫森电流直接耦合的$φ_0$约瑟夫森结中的磁化反转。我们的磁矩动力学模拟表明，通过施加一个电流脉冲，我们可以实现完全磁化反转。根据约瑟夫森结和脉冲参数的变化，特别是电流脉冲幅度、磁化衰减和自旋轨道相互作用，提出了不同的完全磁化反转方案。我们讨论了探测$φ_0$结中磁化反转的实验。
2017-04-17 cond-mat.supr-con
Fermi surface effect on spontaneous breaking of time-reversal symmetry in unconventional superconducting films
我们提出了一种有助于稳定具有破缺时间反转对称性的超导态的机制，该机制被预测在d波超导膜中实现[A。B. Vorontsov，Phys. Rev. Lett. 102，177001（2009）]。在此超导相，时间反演对称性破缺伴随着沿膜表面的平移对称性的自发破缺。我们研究如何正常超导相边界的厚度-温度相图中的薄膜被修改取决于费米面形状。特别地，当费米面满足嵌套条件时，发现非均匀超导相基本上延伸到相图中的较小厚度区域。我们证明了这种费米表面效应使用正方形晶格紧束缚模型。
2015-02-12 cond-mat.supr-con
Time reversal symmetry breakdown in normal and superconducting states in frustrated three-band systems
讨论了时间反演对称性破缺的$U(1)\times \groupZ{2}$三带超导体的相图和相变。我们发现，在平均场近似下，当带间相互作用的阻挫足够强时，超导体出现了一种与超导相变类似的不寻常的金属态。在这种状态下，系统不是超导的。然而，它具有自发破缺的$\groupZ{2}$时间反转对称性。相比之下，对于弱的阻挫带间耦合的不同$\groupZ{2}$状态之间的畴壁的能量是低的，因此波动恢复在低温下的超导状态的时间反演对称性破缺。
2014-10-23 cond-mat.supr-con
Quantum muon diffusion and the preservation of time-reversal symmetry in the superconducting state of type-I rhenium
先前已经报道了表现出II型超导性的元素超导体在超导状态下打破了时间反演对称性。我们研究了一个电弧熔化的具有I型超导性的超导体样品。低温零场μ子自旋弛豫测量表明，时间反演对称性保持在超导状态。观察到μ子扩散，这是由于间隙位置之间的量子力学隧穿。正常态行为的特征在于传导电子屏蔽μ子和热展宽，并且是金属的典型行为。μ子俘获位置和超导能隙之间的能量不对称性也是超导态行为的特征。
2022-02-07 cond-mat.supr-con
Comment on "High Resolution Polar Kerr Effect Measurements of Sr2RuO4: Evidence for Broken Time-Reversal Symmetry in the Superconducting State"
对J. Xia等人的“Sr 2 RuO 4的高分辨率极性效应测量：超导态中时间-折射对称性破缺的证据”的评论，物理修订信函97，167002（2006）。
2007-11-18 cond-mat.supr-con
High Resolution Polar Kerr Effect Measurements of Sr2RuO4: Evidence for Broken Time Reversal Symmetry in the Superconducting State
利用带零面积Sagnac环的Sagnac干涉仪高精度地测量了自旋三重态超导体Sr_2RuO_4的极克尔效应。我们观察到的非零克尔旋转大到65 nanorad出现在大域低于Tc。我们的结果暗示了Sr_2RuO_4超导态的时间反演对称性破缺，类似于He_3-A。
2006-07-20 cond-mat.supr-con
Time-reversal symmetry violation and the structure of Superconducting Order Parameter of PrOs$_{4}$Sb$_{12}$
本文对点群T $_{h}$，即非常规超导体PrOs $% _{4}$ Sb $_{14}$的对称群，构造了反对称的双电子函数，及其子群D $_{2h}$ .研究了这些函数依赖于波矢群的节点结构.这些功能的理论节点结构可以解释实验节点结构的PrOs $_{4}$ Sb $_{14}$。这是时间反演对称破坏的结果
2008-02-21 cond-mat.supr-con
Evidence for broken time-reversal symmetry in the superconducting phase of URu$_2$Si$_2$
最近的实验和理论兴趣的超导相的重费米子材料URu $_2$ Si $_2$导致了一些建议，其中超导序参量打破时间反演对称性（TRS）。在这项研究中，我们测量了极性克尔效应（PKE）作为温度的函数的几个高品质的单晶URu $_2$ Si $_2$。我们发现一个发病的PKE低于超导转变，这是符合TRS打破序参量。这种效应似乎是独立的额外的，可能是外在的，PKE以上的隐藏阶跃在$T_{HO}=17.5$ K产生的，并包含以下的结构$T_c$暗示额外的物理在超导状态。
2015-01-15 cond-mat.supr-con
Ultrasound response to time-reversal symmetry breaking below the superconducting phase transition
本文通过群论与双分量Ginzburg-Landau理论建立多分量超导体超声响应框架，揭示超声测量可敏感探测时间反演对称性破缺及双线性Josephson耦合，并区分不同超导态实现。
2025-09-23 cond-mat.supr-con
Broken Time Reversal Symmetry and Superconducting States in the Cuprates
最近，Kaminski等人报道了高温超导材料Bi_2Sr_2CaCu_2 O_{2+δ}（Bi-2212）在赝能隙相中的时间反演对称性被破坏。在这里，我们研究的作用，在d_{x^2-y^2}超导体的时间反转不变的破缺状态。特别是，我们确定的超导序参量结构的变化。我们发现，与Kaminski等人的实验相一致的时间反转赝能隙态被破坏，产生新的混合单重态-三重态配对D+IP相。这种d+ip状态示出产生螺旋超导相。这种d+ip状态的约瑟夫森实验的后果进行了讨论。
2003-08-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological superconducting phases and Josephson effect in curved time-reversal-invariant superconductors
我们考虑了具有各向异性自旋单态超导配对和时间反演不变对称性的Rashba自旋轨道耦合纳米线。我们探讨了该系统的拓扑超导相的演变，由于几何变形的代表性的情况下，在一个半椭圆形的形状弯曲的导线。我们发现，当系统是在其拓扑超导相，强烈的不均匀性的轮廓曲率可以产生一对本地化的本征模，这可以归因于一个不均匀的拓扑相。弯曲的几何轮廓还允许通过自旋轨道耦合（SOC）的诱导不均匀性来调谐超导状态的自旋相关性。超导对关联的几何控制允许操纵约瑟夫森结中的临界电流，该结由两个由自旋-轨道耦合的正常金属隔开的时间反转不变的拓扑超导体组成。特别是，我们发现，可以利用曲率的不均匀性放大电流强度，但也产生一个$0-π$过渡，和二次谐波的贡献，这产生，对于一些特定的几何配置，一个$φ$结的行为。
2019-12-06 cond-mat.supr-con
Broken translational and time-reversal symmetry in superconducting films
我们证明了在温度$T\lesssim 0.43 T_c$下的非常规（d波）超导体薄膜可以表现出不寻常的超导相。除了破缺的规范和点群对称性之外，新的基态可以自发地破缺（i）连续的平移对称性，在薄膜平面内形成周期性的序参量结构，或（ii）时间反演对称性，产生沿薄膜流动的超电流.这些状态是由于强烈的横向不均匀性存在于几个相干长度的厚度的膜。我们发现这些国家的形成和Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov状态之间的天然相似性。
2009-03-29 cond-mat.supr-con
Symmetry analysis of odd- and even-frequency superconducting gap symmetries for time-reversal symmetric interactions
奇频超导描述了一类超导态，其中超导能隙是相对时间和松原频率的奇函数。我们提出了一个基于线性化的间隙方程的第二类Shubnikov群的群论分析。通过讨论系统的自旋-轨道耦合和相互作用的内核是对称的反转下的相对时间，我们表明，偶数和奇数频率的差距允许发生。具体的例子进行了讨论的正方形晶格，八面体晶格，和四面体晶格。对于在相对时间反转下为偶数的不可约表象，揭示了$s$ -和d-波自旋三重态和p-波自旋三重态能隙的共同组合，而在相对时间反转下为奇数的不可约表象则产生了$s$ -和d-波自旋三重态和p-波自旋单重态能隙。此外，我们还讨论了广义Ginzburg-Landau理论的不可约表示的构造。这一结果补充了已建立的物质超导态的分类。
2018-01-04 cond-mat.supr-con
Zero-Field muSR Search for a Time-Reversal-Symmetry-Breaking Mixed Pairing State in Superconducting Ba1-xKxFe2As2
本文报道了用零场μ子自旋弛豫（ZF-muSR）方法研究Ba_（1-x）K_xFe_2As_2（0.5 < x < 0.9）超导体的时间反演对称性破缺混合配对态中的弱自发内磁场.测量进行多晶样品，不表现出介观相分离先前观察到的单晶Ba 1-xKxFe 2As 2。在温度低至T ~ 0.02 K时，没有发现任何样品中存在自发内部磁场的证据。
2014-01-21 cond-mat.supr-con
Time-reversal-symmetry Breaking in the Superconducting State of ScS
利用磁化强度、比热、输运和μ子自旋旋转/弛豫（$μ$ SR）测量方法研究了具有岩盐晶体结构的过渡金属单硫族化合物ScS的电子性质。所有的测量都证实了ScS中的体超导，其转变温度为$T_{C}$ = 5.1（5）K。比热连同横向场$μ$ SR测量表明一个完整的差距，而我们的零场$μ$ SR研究揭示了自发的静态或准静态磁场出现时，进入超导状态的存在。我们讨论了各种可能的微观观察到的时间反演对称性破缺的起源。由于它们中没有一个可以与传统的配对机制相协调，这引入了ScS作为非常规超导性的新型候选材料。
2022-03-30 cond-mat.supr-con
Topological superconducting transition driven by time-reversal-symmetry breaking
三维线结超导体具有非平凡的拓扑结构，这种拓扑结构受到时间反演对称性的保护。本文利用重整化群方法研究了四种无带隙线节费米准粒子间的短程相互作用。我们发现，这样的相互作用可以诱导动力学破缺的时间反演对称性，改变了拓扑结构，并可能导致六个可能的不同的超导状态，区分的群表示。在计算了所有可能的相变不稳定性的不稳定性之后，我们确定了以$id_{xz}$ -波隙对称性为特征的超导配对是非中心对称超导体中的主要不稳定性。适当地推广这种方法，有望在$^3$ He极性相的相似拓扑变化过程中挑选出最有利的超导配对。
2021-03-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodal Structure of Superconductors with Time-Reversal Invariance and Z2 Topological Number
给出了具有时间反演不变性的超导态节结构的拓扑论证。本文导出了描述超导态准粒子的具有时间反演不变性的一般哈密顿量，并指出在超导的单带描述中，只有线节点是拓扑稳定的。利用时间反演对称性，我们引入了一个实结构，并定义了线节点的拓扑数。线节点的稳定性是由拓扑数的守恒来保证的。对高温超导材料中的线节点、p波配对中的极态和混合单重态-三重态超导态进行了详细的研究。
2006-02-19 cond-mat.supr-con
Superconducting diode effect under time reversal symmetry
本研究在层状三角超导体PbTaSe2中发现应变调控的超导二极管效应，证明时间反演对称性下可存在本征SDE，并揭示应变诱导电极化的关键作用。
2024-06-12 cond-mat.supr-con
Evidence for time-reversal symmetry breaking in superconducting PrPt4Ge12
在超导体PrPt 4Ge 12和LaPt 4Ge 12上进行了零场和纵向场μ子自旋旋转（muSR）实验。在PrPt 4Ge 12低于Tc的自发磁化的温度变化类似的超流密度出现。这一观察结果表明，在低于Tc = 7.9 K的PrPt 4Ge 12中的时间反演对称性（TRS）破缺。La_（1-x）Pr_xPt_4Ge_（12）中La替代后Tc和相应的比热反常的微弱而渐进的变化表明TRS破缺是由于库珀对的轨道自由度所致。
2010-07-28 cond-mat.supr-con
Multiband Superconductivity in the time reversal symmetry broken superconductor Re6Zr
我们报告的点接触Andreev反射（PCAR）测量的非中心对称超导体Re 6 Zr的高品质单晶。我们观察到PCAR谱可以用两个各向同性的超导能隙来拟合，能隙的能量分别为Δ_1 ~ 0.79meV和Δ_2 ~ 0.22meV，这表明至少有两个对超导电性有贡献的能带。结合从μ子自旋弛豫测量中观察到的超导转变处的时间反演对称性破缺（Phys. Rev. Lett. 112，107002（2014）），我们的结果暗示了这种化合物中的非常规超导秩序：打破时间反演对称性的多带单重态或由带间配对主导的三重态。
2017-04-20 cond-mat.supr-con
Spontaneous breaking of time-reversal symmetry in topological superconductors
研究了无自旋费米子在超导态中的行为，其中超导序参量的相位依赖于链接的方向。我们发现超导体的能量依赖于超导序参量的相位差。对应于能量最小的相位的解，导致具有非平凡陈数的拓扑超导态。本文着重对不同晶体对称性的超导体拓扑态的性质进行了定量分析，指出拓扑超导态的相变是超导态时间反演对称性自发破缺的结果。研究了手征无带隙边缘模的特性，计算了其Chern数。
2017-08-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
