Disorder-induced suppression of superconductivity in the Si(111)-($\sqrt{7}\times\sqrt{3}$)-In surface: Scanning tunneling microscopy study
通过比较两个无序度不同的区域,阐明了无序对二维表面超导体Si(111)-($\sqrt{7}\times\sqrt{3}$)-In的临界效应.低温扫描隧道显微镜的测量结果表明,超导性保留在无序程度较低的区域,从特征微分电导($dI/dV$)谱和形成的涡旋下磁场。与此形成鲜明对比的是,在高度无序的区域没有这些特征,这表明超导性在那里受到强烈抑制。在$dI/dV$光谱中观察到的零偏异常分析使我们能够估计转变温度$T_{\rm c}$的降低,这解释了每个区域超导性的命运。
2015-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Reentrance effect in macroscopic quantum tunneling and non-adiabatic Josephson dynamics in d-wave junctions
本文对含有低能准粒子的超导结中的非绝热约瑟夫森动力学进行了理论描述。在这种方法中,我们研究了非常规d波超导体结中的中间带隙态的影响。我们确定了热激活和宏观量子隧穿之间的过渡中的再入效应,并将这种现象连接到物理评论Lett的实验观察。94,087003(2005)中所述。研究还表明,非线性约瑟夫森动力学可以定义为共振相互作用的中间带隙态联想到非线性光学现象中的二能级原子的介质。
2010-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory for Photon-Assisted Macroscopic Quantum Tunneling in a Stack of Intrinsic Josephson Junctions
本文提出了一种在电容耦合本征约瑟夫森结中的光子辅助宏观量子隧穿(MQT)理论,纵向集体相位振荡模式。阐明了$N$结系统中集体振荡态的能级量子化方案。当多光子过程中由微波激发的单等离子体激元态到均匀电压态发生MQT时,我们的理论预言逃逸率与$N^2$成正比。这一结果与最近在Bi-2212本征约瑟夫森结中观察到的结果一致。
2006-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dependence of the Macroscopic Quantum Tunneling Rate on Josephson Junction Area
我们对不同面积的Nb/Al-AlO_x/Nb约瑟夫森结(JJ)进行了系统的宏观量子隧穿(MQT)实验。采用片上集总元件电感器,我们已经解耦的JJ从他们的环境线路阻抗的频率相关的MQT。这使我们能够研究在低阻尼极限下从热态到量子态的交叉。一个明显的减少的交叉温度随着JJ尺寸的增加被观察到,并发现与理论非常吻合。所有的结都在同一芯片上实现,并在量子测量之前进行了彻底的表征。
2010-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evidence of two-dimensional macroscopic quantum tunneling of a current-biased DC-SQUID
本文测量了在不同外加磁通量下滞后DC-SQUID从超导态逃逸的几率。在低温下,逃逸电流和概率分布的宽度与温度无关,但它们依赖于通量。实验结果不符合通常的一维(1D)宏观量子隧穿(MQT)定律,但完全占了我们在这里提出的二维(2D)MQT行为。在零通量附近,我们的数据证实了最近在DC-SQUID \cite{Li02}中的MQT观测。
2003-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Possibility of Macroscopic resonant Tunneling near the Superconductor- Insulator Transition in YBaCuO Thin Films
给出了无序调谐YBaCuO薄膜超导-绝缘体转变附近I-V特性的实验结果。I-V特性随电流的变化呈现新的准周期结构。电流间隔、dI/dV峰的数目以及峰的磁场依赖性与小电容单约瑟夫森结中相位粒子在倾斜余弦势中共振隧穿的理论预言一致。
1997-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Detecting Current Noise with a Josephson Junction in the Macroscopic Quantum Tunneling Regime
我们讨论了使用滞后约瑟夫森结检测电流波动的频率低于等离子体频率的结。这些绝热波动探测开关测量观察噪声影响的平均速率的宏观量子隧穿的检测器结出其零电压状态。在所提出的实验方案中,噪声的频率由片上滤波电路限制。检测器处电流波动的第三累积量与开关速率的不对称性有关。
2006-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Macroscopic quantum tunneling in high-$T_c$ superconductors: the role of collective charge oscillations
本文从理论上研究了强相互作用约瑟夫森结串联阵列中从超导态到电阻态的逃逸率。在低温下,这样的开关是由空间扩展的约瑟夫森相的宏观量子隧穿(MQT)决定的。从热态到量子态的交叉温度的增加,以及MQT逃逸率的巨大增强。这种效应可以通过激发集体电荷振荡形成{ \it电荷瞬子}来解释。利用屏蔽库仑相互作用模型,我们发现我们的分析与最近发表的高$T_c$超导体单晶中MQT增强的实验结果符合得很好。
2006-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity effect and strong coupling superconductivity in nanostructures built with an STM
我们提出了高分辨率的隧道光谱数据在非常低的温度上的超导纳米结构的铅与STM建成。通过施加磁场,超导性被限制在相干长度量级的长度尺度上。我们测量了隧穿电导,分析了声子结构和低能态密度。我们证明了系统的几何形状对隧穿态密度的磁场依赖性的影响,该隧穿态密度在大范围的场中是无隙的。在当前的模型内的声子模式相关的隧穿电导的功能的行为进行解释。
2001-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Macroscopic quantum tunneling in globally coupled series arrays of Josephson junctions
本文定量地分析了全局耦合约瑟夫森结串联阵列从超导态到电阻态的逃逸率。全局耦合由外部分流阻抗提供。这样的阻抗可以强烈地抑制从热涨落到量子区的交叉温度,以及短约瑟夫森结串联阵列中的宏观量子隧穿(MQT)。然而,在大的串联阵列中,我们得到了交叉温度的增强,以及MQT逃逸率的巨大增加。这种效应可以用分布在整个结构上的{ \it时空电荷瞬子}的激发来解释。该模型给出了一个可能的解释,最近发表的实验结果上的MQT在单晶高$T_c$超导体的增强。
2006-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Macroscopic Quantum Tunneling in Superconducting Junctions of β-Ag$_{2}$Se Topological Insulator Nanowire
报道了β-Ag $_{2}$ Se拓扑绝缘体(TI)纳米线与Al超导电极接触的超导结的制备和电输运性质。临界电流的温度依赖性表明,超导结属于短结和扩散制度。作为窄结的特征,临界电流随着磁场的增加而单调减小。开关电流的随机分布表现出宏观量子隧穿行为,在T = 0.8K之前都是稳定的。我们的观察表明,基于TI晶体管的约瑟夫森结可能是一个有前途的构建块的纳米混合超导量子比特的发展。
2017-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Macroscopic quantum tunneling and coherence of spins
本文综述了铁磁和反铁磁粒子中半奇整数自旋隧穿率(能量分裂)的抑制。我们还回顾了在磁场的存在下,隧道速率的淬火。
2012-12-20 cond-mat.mes-hall
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
Aharonov-Casher-Effect Suppression of Macroscopic Tunneling of Magnetic Flux
我们提出了一个系统,其中宏观磁通隧道的幅度可以通过Aharonov-Casher效应调制。该系统是一个RF-SQUID,其约瑟夫森结被布洛赫晶体管取代--两个结被一个小的超导岛隔开,在超导岛上可以通过外部栅极电压感应电荷。当结的约瑟夫森耦合能相等且感生电荷为q=e时,隧穿路径之间的相消干涉使磁通隧穿率为零。该设备也可以用作量子计算的量子比特。
2001-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Macroscopic Aharonov--Bohm Effect in Type-I Superconductors
在I型超导圆柱体中,体超导性在第一临界电流以上被破坏。在第二临界电流以下,“I型混合态”表现出对总电流有贡献的涨落超导性。圆柱体轴上的磁通量可以改变第二临界电流的50%,因此半个磁通量量子可以将圆柱体从正常导电转变为超导:阿哈罗诺夫-玻姆效应表现在圆柱体的宏观大电阻变化中。
2005-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhanced superconductivity through virtual tunneling in Bernal bilayer graphene coupled to WSe$_2$
受最近的实验[arXiv:2205.05087]的启发,我们研究了由于接近WSe $_2$单层而增强空穴掺杂Bernal双层石墨烯中的超导性的可能机制。我们发现,WSe $_2$和Bernal双层石墨烯之间的虚隧穿,这是已知的诱导伊辛自旋轨道耦合,可以产生额外的吸引力之间的两个空穴,提供了一个潜在的解释,为提高Bernal双层石墨烯的超导性。使用微观层间隧穿,我们推导出伊辛自旋轨道耦合和有效吸引力的函数之间的扭曲角Bernal双层石墨烯和WSe $_2$单层。我们的理论提供了一个直观的和物理的解释伊辛自旋轨道耦合和超导增强之间的交织关系,这应该激励未来的研究。
2022-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Influence of low-frequency noise on macroscopic quantum tunneling in superconducting circuits
本文用Im-F方法研究了中低频环境对超导电路中宏观量子隧穿(MQT)的影响。特别注意两个模型环境,即,一个纯粹的呆滞浴和呆滞浴额外的1/f噪声。一般的调查结果适用于齐纳翻转隧穿,最近预测和观察到的超导电路实现量子位的MQT现象。
2004-11-25 cond-mat.mes-hall
Macroscopic Quantum Tunneling and Quasiparticle Dissipation in d-wave Superconductor Josephson Junctions
研究了具有d波序参量的高温超导体约瑟夫森结中的宏观量子隧穿。利用微观哈密顿量和泛函积分方法,解析地得到了c轴扭曲约瑟夫森结的MQT速率(亚稳态寿命的倒数)。在扭转角为零的情况下,由于节状准粒子隧穿的存在,系统表现出超欧姆耗散。因此,MQT速率与有限扭转角情况相比被强烈抑制。
2004-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Probing Noise in Flux Qubits via Macroscopic Resonant Tunneling
利用量子干涉仪的两个最低激发态之间的宏观共振隧穿来表征磁通量子比特中的噪声。作为通量偏置的函数的非相干衰减率的测量揭示了在谐振点处不达到峰值的高斯形状的轮廓,但是被移位到初始阱高于目标阱的偏置。均方根观察到噪声幅度与退相干速率1/T_2^* 成正比,并且对70 mK以下的温度有弱依赖性。这些结果的分析表明,在该设备中的低频(1/f)通量噪声的主要来源是在热平衡的量子力学环境。
2008-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of Macroscopic Quantum Tunneling and Dissipation in High-Tc Josephson Junctions
本文研究了面内高温超导约瑟夫森结中的宏观量子隧穿以及准粒子和零能束缚态对宏观量子隧穿的影响。我们已经表明,在绝缘体和超导体之间的界面处的ZES的存在导致强欧姆准粒子耗散。因此,与完全不存在ZES的c轴连接相比,MQT率明显受到抑制。
2007-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Macroscopic quantum tunneling and quasiparticle-tunneling blockade effect in s-wave/d-wave hybrid junctions
本文从理论上研究了s波/d波混合约瑟夫森结中的宏观量子隧穿以及节状准粒子和零能束缚态对宏观量子隧穿的影响。与d-波/d-波结相反,由于各向同性s-波超导体中的准粒子隧穿阻塞效应,节状准粒子和ZES引起的低能准粒子耗散被抑制。因此,在这些结中的固有耗散被发现是非常弱的。我们还研究了MQT在一个现实的s-波/d-波(Nb/Au/YBCO)的交界处,其中欧姆耗散在分流电阻是强于固有的耗散,并发现MQT是在目前的实验技术观察。这一结果表明s波/d波混合结在量子信息器件中具有很高的应用潜力。
2009-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Superconductivity of alpha-gallium probed on the atomic scale by normal and Josephson tunneling
该研究利用低温 STM/STS、正常与超导 Pb 针尖及 Josephson 隧穿,在原子尺度验证 α-Ga 符合 BCS 理论并测得均匀能隙,表明其适合介观超导研究。
2024-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Twofold symmetry of proximity-induced superconductivity in Bi$_{2}$Te$_{3}$/Bi$_{2}$Sr$_{2}$CaCu$_{2}$O$_{8+δ}$ heterostructures revealed by scanning tunneling microscopy
我们在\textit{in situ}中观察到邻近诱导超导现象,这种异质结构由拓扑绝缘体Bi $_{2}$ Te $_{3}$薄膜和高温铜酸盐超导体Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+δ}$组成.在两个五层厚度的Bi $_{2}$ Te $_{3}$薄膜表面上,超导带隙最大值约为7.6 meV,且带隙值随薄膜厚度的增加而减小.此外,准粒子干涉数据还清楚地证明了Bi $_{2}$ Te $_{3}$的一对主晶轴上存在着双重对称超导带隙,带隙极小值。这种能隙形式与在这种系统中提出的拓扑超导性的$Δ_{4y}$符号是一致的。我们的结果为高温超导铜氧化物中邻近效应引起的拓扑超导电性提供了丰富的信息。
2020-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhancement of Macroscopic Quantum Tunneling by Landau-Zener Transitions
受近年来约瑟夫森结中宏观量子隧穿读出量子比特的实现的启发,我们研究了自旋- ${1\over 2}$系统中存在耦合时的势垒穿透问题。结果表明,当固定自旋的非绝热势在势垒区相交时,朗道-齐纳跃迁导致隧穿率的增强。这些自旋翻转在虚时间的效果是在定性与实验观察。
2003-04-15 cond-mat.mes-hall
Tuning odd triplet superconductivity by spin pumping
研究了具有旋进磁化的扩散铁磁体/正常金属/超导体结中的邻近效应。我们发现,在正常金属中诱导的奇频配对被铁磁体的自旋泵浦所改变,因此可以通过改变进动频率来调谐。在对应于两倍的超导能隙的频率,奇频配对强烈增强。我们发现了一个交叉,从正常的金属,通过调整进动频率的奇频超导。这给出了一个清晰的签名的奇频超导可观察到的扫描隧道显微镜。根据正常金属中的配对对称性,我们发现正常金属和扫描隧道显微镜针尖之间的隧穿电导中存在从能隙到峰结构的交叉。
2009-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Resonant tunneling through a macroscopic charge state in a superconducting SET transistor
我们从理论上预言并在实验中观察到,超导SET晶体管的微分电导出现一个峰,它完全类似于宏观系统中与隧穿单个量子态有关的标准共振隧穿峰。特别地,在对称晶体管中,峰高是通用的并且等于$e^2/2π\hbar$。远离谐振,我们清楚地观察到的共同隧穿电流,与正常的金属晶体管的偏置电压线性变化。
1997-01-30 cond-mat.mes-hall
Driven Macroscopic Quantum Tunneling of Ultracold Atoms in Engineered Optical Lattices
从理论上研究了被能垒隔开的两个光晶格之间的玻色-爱因斯坦凝聚体的相干宏观隧穿。我们表明,通过势垒高度的脉冲式变化,有可能在隧穿制度和自陷态的冷凝物之间切换。通过将系统动力学问题有效地归结为粒子在双方势阱中运动的非线性问题,解释了系统的这一性质。的分析是由吸引力和排斥力的原子间的力量,它突出了我们的研究结果的实验相关性。
2006-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con nlin.PS
Theory of two-dimensional macroscopic quantum tunneling in a Josephson junction coupled with an LC circuit
从理论上研究了与LC电路耦合的约瑟夫森结的经典热激活(TA)和宏观量子隧穿(MQT)。TA和MQT逃逸率的分析计算,考虑到经典和量子相动力学的二维性质。我们发现,MQT逃逸率在很大程度上被抑制的LC电路的耦合。另一方面,这种耦合引起TA逃逸率的轻微降低。这些结果是相关的解释最近的实验上的晶界YBCO约瑟夫森结的MQT和TA现象。
2009-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Macroscopic quantum tunneling in a d-wave high-Tc superconductor
人们普遍认为,层状铜氧化物高温超导体所固有的类约瑟夫森结结构为开发新量子技术的可能应用提供了一个有吸引力的舞台。另一方面,这些d波超导体中特有的低能准粒子激发可能很容易破坏所需的相干性。本文首次证明了高温超导体本征约瑟夫森结中宏观量子隧穿的可行性,并发现它具有高的经典-量子交叉温度和相对较弱的准粒子耗散.
2005-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Majorana Fermions Signatures in Macroscopic Quantum Tunneling
SQUID中磁通量和I-V特性的热力学测量为拓扑超导相的表征提供了有希望的途径。本文研究了拓扑超导状态下rf-SQUID中的宏观量子隧穿问题。我们表明,拓扑顺序移动的隧穿率和量子能级,无论是在宇称守恒和波动的情况下。后一种情况被认为实际上是在缓慢波动的限制,这是预计将发生在电路的量子制度,以提高签名。鉴于最近的进展,我们还讨论了我们的研究结果如何影响$π$连接环。
2014-10-17 cond-mat.mes-hall
Macroscopic Resonant Tunneling through Andreev Interferometers
研究了两个s波超导体上的弹道混沌量子点的电导和光谱随两个序参量之间的相位差$ϕ$的变化.结合分析技术-随机矩阵理论,纳扎罗夫的电路理论和基于量子力学的半经典理论-使我们能够详细探索量子到经典的交叉。当超导体没有相位偏置时,$ϕ=0$,我们恢复已知的结果,即量子点的光谱表现出激发间隙,而通过两个正常的引线携带$N_{\rm N}$通道和连接到点通过隧道接触的透明度$Γ_{\rm N}$的电导是$\propto Γ_{\rm N}^2 N_{\rm N}$。相反,当$ϕ=π$时,激发能隙关闭,电导变为通用状态下的$G \propto Γ_{\rm N} N_{\rm N}$。对于$Γ_{\rm N} \ll 1$,我们观察到一个数量级的电导增强对$G \propto N_{\rm N}$在短波长的限制。我们将这种增强与通过接近费米能量的宏观数量的能级的共振隧穿联系起来。我们的预测得到了数值模拟的证实。
2007-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ground-state cooling of a suspended nanowire through inelastic macroscopic quantum tunneling in a current-biased Josephson junction
我们证明了在两个超导体之间形成弱连接的悬浮纳米线可以被超导电流冷却到其运动的基态。预测的冷却机制有它的起源在磁场诱导的非弹性隧道的宏观超导相与结。此外,我们表明,在结的电压降是成比例的平均人口的振动模式在固定制度,一种现象,可用于探测冷却的水平。
2011-01-03 cond-mat.mes-hall
Macroscopic Quantum Tunneling in Small Antiferromagnetic Particles: Effects of a Strong Magnetic Field
研究了强磁场对单轴和双轴各向异性反铁磁小粒子的基态和宏观相干隧穿的影响。我们发现几个隧穿制度,依赖于相对于各向异性轴的磁场的方向。对于纯单轴对称和场沿易轴方向的情况,构造了具有两种不同虚时间尺度的精确瞬子解。对于菱形各向异性,场的效应强烈地依赖于其取向:随着场的增加,隧穿率分别对于平行于易轴或介质轴的场增加或减少。数值模拟的分析结果是补充。
2005-01-10 cond-mat.mes-hall
Thermally assisted macroscopic quantum tunneling of a ferromagnetic particle in a magnetic field at an arbitrary angle
在有限温度下,研究了置于任意角度磁场中具有双轴对称性的铁磁微粒磁化强度的量子隧穿。给出了热激活对量子隧穿影响的交叉温度以下的WKB指数的数值表达式,以及交叉区附近WKB指数的近似形式。讨论了量子涨落对交叉区以外热激活速率的影响。
1998-01-30 cond-mat.mes-hall
Effect of zero energy bound states on macroscopic quantum tunneling in high-Tc superconductor junctions
从理论上研究了电流偏置高温超导体约瑟夫森结中的宏观量子隧穿以及零能束缚态对宏观量子隧穿的影响。我们得到了MQT速率的解析公式,并表明在正常/超导体界面处的ZES的存在导致强欧姆准粒子耗散。因此,与完全不存在ZES的c轴连接相比,MQT速率明显受到抑制。
2005-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Macroscopic quantum tunneling in quartic and sextic potentials: application to a phase qubit
相位的宏观量子隧穿是超导纳米电路量子动力学中的一个基本现象。隧穿速率可以在这样的电路中被控制,其中相位的潜在景观可以用不同的外部偏置参数来调谐。为了模拟和理解实验,需要宏观量子隧穿率的精确理论知识。我们提出了一个推导,瞬子技术的基础上,一般的四次和对称的六次潜力,包括两个逃逸路径的逃逸率的解析表达式。这些新的潜力是最近实现时,创建一个噪声不敏感的相位量子比特的骆驼背电位的直流SQUID。
2011-10-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Macroscopic quantum tunneling in magnetic nanostructures
介绍了磁性纳米结构中量子自旋隧穿问题的理论基础。几个模型的问题被认为是详细的,包括最近的新结果隧道在反铁磁纳米粒子和拓扑非平凡的磁性结构的系统与减少的维度。
1997-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Indication for macroscopic quantum tunneling below 10 K in nanostructures of SrRuO3
研究了巡游铁磁体SrRuO 3(Tc~150 K)纳米结构的磁化反转。我们发现,到10 K的磁化反转是由热激活为主。从2 - 10 K,磁化反转变得与温度无关,提高了由宏观量子隧穿(MQT)主导的反转的可能性。一个10 K的交叉MQT是一致的,与非常大的各向异性场(~7 T)的SrRuO 3。
2012-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Macroscopic quantum tunneling in multigap superconducting Josephson junctions: Escape rate enhancement via quantum fluctuations of Josephson-Leggett mode
本文从理论上研究了单能隙超导体和多能隙超导体(如${MgB}_{2}$和铁基超导体)形成的异质约瑟夫森结中的宏观量子隧穿(MQT)。在这种约瑟夫森结中,限定了多于一个的相位差。我们阐明了相位差的量子动力学,并建立了多能隙约瑟夫森结中MQT的理论。相位差的动力学受到约瑟夫森-莱格特模式的强烈影响,该模式是相位差的异相振荡模式。逃逸率是根据约瑟夫森-莱格特模式重整化的有效作用量计算的。结果表明,当约瑟夫森-莱格特模的频率小于约瑟夫森等离子体频率时,逃逸率大大增强。
2011-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Periodic instanton method and macroscopic quantum tunneling between two weakly-linked Bose-Einstein condensates
采用一种新的方法研究了双阱势阱中两个弱关联的玻色-爱因斯坦凝聚体之间的隧穿。每个阱中原子之间的非线性相互作用产生有限的化学势,考虑到周期性瞬子,这导致了非常高的隧穿频率。这一结果可以用来解释新发现的宏观量子自陷(MQST)效应。此外,一种新的一阶交叉不同区域之间的预测。
2001-05-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theory of two-dimensional macroscopic quantum tunneling in YBa$_2$ Cu$_3$ O$_{7-δ}$ Josephson junctions coupled to an LC circuit
本文从理论上研究了YBaPDMATHABMMCuPDMATHABMNOPDMATHABMO(YBCO)约瑟夫森结与LC电路耦合的经典热激活(TA)和宏观量子隧穿(MQT)。由于结和LC电路之间的耦合,宏观相动力学可以描述为具有各向异性质量的虚拟粒子在二维势场中运动的逃逸过程。我们分析计算逃逸率,包括TA和MQT制度,考虑到系统特有的动力学性质。除了在零温度下对MQT速率的大的抑制之外,我们还研究了跨越交叉区域的逃逸速率的温度依赖性的细节。这些结果与YBCO双外延约瑟夫森结的MQT和TA速率的最新实验数据非常吻合。因此,与LC电路的耦合对于理解基于YBCO双外延约瑟夫森结的宏观量子动力学和量子比特操作是必不可少的。
2009-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Transport signatures of topological superconductivity in a proximity-coupled nanowire
我们研究了纳米线的正常段和超导段之间的结的电导,这两者都受到自旋轨道耦合和外部磁场。我们直接比较的纳米线的输运性质,假设两种不同的模型的超导段:一个是我们把超导性的手到线,和一个超导性是通过隧道结诱导与散装s波超导体。虽然这两种模型是等价的,在低能量和弱耦合的纳米线和超导体之间,我们表明,有几个有趣的定性差异远离这两个限制。特别地,隧穿模型在对应于母超导体的体隙的能量处引入了额外的电导峰。通过采用在零温度下的分析方法和在有限温度下的数值方法相结合,我们表明,邻近效应的隧道模型再现了实验中看到的在这样的纳米线系统的定性特征。
2017-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The two Josephson junction flux qubit with large tunneling amplitude
本文讨论了在两个宏观态之间具有大隧穿振幅的约瑟夫森通量量子比特的固态纳米电子实现。后者可以通过势垒的高度和阱的形式来控制,这是由通量量子比特电路的量子态工程决定的。磁通量子比特最简单的电路是由约瑟夫森纳米级隧道结中断的超导回路。如果隧道结被ScS接触代替,则通过量子位电路的工程设计,可以实质上增加两个宏观上不同的状态之间的隧穿幅度。然而,只有约瑟夫森隧道结特别适合于大规模集成电路和具有当今技术的量子探测器。为了克服这个困难,我们考虑在这里的磁通量子比特与高水平的能量分离之间的“接地”和“激发”状态,它包括一个超导回路与两个低电容约瑟夫森隧道结串联。我们证明,对于两个宏观态之间的共振叠加的实参数的隧穿振幅可以达到大于1K的值。在半经典近似下利用瞬子技术得到的隧穿振幅的解析结果与数值解有很好的相关性。
2013-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Macroscopic quantum tunneling in PdO nanoparticles
我们研究了PdO纳米粒子在低温下的物理行为,这表现出明显与宏观量子隧穿相关的不寻常行为。样品为四方晶系,空间群为P42/mmc。最重要的是,粒径估计为约5.07 nm。使用适当的技术来确定这些纳米颗粒的特性。这项研究的最重要的方面是在低温下进行的磁性表征。它在零场冷却模式(ZFC)下在50 K处显示出峰值,其对应于阻塞温度(T $_{B}$)。在ZFC和场冷却(FC)中的这些测量表明,峰值行为是由于当电子从亚稳态改变到另一个时,不对称势垒的不同弛豫时间。低于FC模式下的T $_{B}$,磁化强度随温度降低,直到36 K;该温度是与势垒的各向异性相关的交叉温度(T $_{Cr}$),指示宏观量子隧穿。
2021-03-19 cond-mat.mes-hall
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
Macroscopic Quantum Tunneling of Ferromagnetic Domain Walls
研究了介观铁磁样品中畴壁从杂质势中的量子隧穿。使用改进的畴壁质量和钉扎电位的表达式,我们发现,热激活和量子隧穿之间的交叉温度是一个不同的功能形式比以前发现的。在Ni或YIG等材料中,交叉温度约为5 mK。我们还发现,WKB指数通常比目前的估计值大两个数量级。这些差异的来源进行了讨论,并给出了精确的估计从三维到一维的导线的磁行为的过渡。计算了不同材料和样品尺寸下从热跃迁到量子跃迁的交叉温度和隧穿率。
1997-10-07 cond-mat.mes-hall
Comment on `Aharonov--Casher-Effect Suppression of Macroscopic Tunneling of Magnetic Flux'
最近的一封信[1]提出了一种器件,它由一个双结代替的rf SQUID组成,即布洛赫晶体管。对于对称的约瑟夫森耦合,并为特定的磁通偏置和栅极电压施加到晶体管的岛,其两个局部电位最小值之间的包围磁通隧道声称被完全抑制由于相消干涉。这一评论旨在表明,这一说法总体上是站不住脚的。也就是说,[1]中的哈密顿量(1),从它导出的效果,描述的电路只有在一个额外的条件。[1]J.R. Friedman和D.V. Averin,Phys. Rev. Lett. 88_,050403(2002)。
2003-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Macroscopic Quantum Coherence in a Magnetic Nanoparticle Above the Surface of a Superconductor
我们研究了超导体表面上单畴粒子中磁矩的宏观量子隧穿。这样的设置允许人们操纵能垒的高度,保持基态的简并性。计算了超导体中的隧穿振幅和耗散效应。
2000-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Macroscopic quantum tunneling of magnetization explored by quantum-first-order reversal curves (QFORC)
提出了一种研究具有磁滞效应的量子双阱势系统基本问题的新方法。该方法,创造量子一阶反转曲线(QFORC)分析,是由传统的一阶反转曲线(FORC)协议的启发,基于Preisach模型的滞后现象。我们成功地测试了QFORC方法在Mn12Ac分子磁体的特殊磁滞,这是由宏观量子隧穿磁化。QFORC方法允许人们快速地再现实验磁化行为,更重要的是,获得的信息是很难从基于矩阵对角化的通常方法推断。这是可能的分离的热激活和隧穿贡献的磁化变化,以及理解每个实验观察到的磁化曲线的跳跃,并将它们与特定的量子跃迁。
2013-06-12 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional macroscopic quantum tunneling in multi-gap superconductor Josephson junctions
超导器件的低温特性为研究不同的超导现象提供了明确的途径。研究了单能隙超导体和双能隙超导体组成的约瑟夫森结中的宏观量子隧穿。由于这种结具有两种超导相位差,计算MQT逃逸率需要在多维位形空间中分析量子隧穿。我们的方法是沿着二维势能景观中的一维曲线的半经典近似,通过鞍点连接两个相邻的潜在(局部)最小值。我们发现该系统有两条可能的隧穿路径:同相路径和异相路径,前者由约瑟夫森等离子体频率表征,后者由双带超导体中的特征集体模约瑟夫森-莱格特模的频率表征.依赖于外部偏置电流和带间约瑟夫森耦合能量,其中之一主要有助于MQT。我们的数值计算表明,同相路径和异相路径之间的差异是明显的,相对于偏置电流依赖的MQT逃逸率。这一结果表明,我们的MQT设置是约瑟夫森-莱格特模式的指标。
2014-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Coherent macroscopic quantum tunneling in boson-fermion mixtures
同时囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC's)和量子简并费米子原子的冷原子系统为研究宏观量子隧穿提供了有希望的实验室。我们的理论研究表明,一个小的被困BEC浸没在费米海的空间范围可以隧道和相干振荡之间的分离和混合配置的值(相分离转变的BEC费米子系统的阶段)。我们评估的周期,振幅和耗散率为$^{23}$钠和$^{40}$ K原子,我们讨论了观察这种现象的实验前景。
2007-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling spectroscopy of gate-induced superconductivity in MoS$_2$
通过静电荷积累来实现栅诱导超导的能力是物理学和纳米电子学的一个新突破。除了LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面外,对栅感应超导体的实验主要局限于电阻测量,这提供了非常有限的关于超导态的信息。在这里,我们探索门诱导的超导电性在MoS $_2$进行隧道光谱,以确定不同水平的电子密度$\textit{n}$的能量依赖的态密度(DOS)。在超导状态下,在能量小于能隙Δ时,DOS被强烈抑制,对于约10 $^{14}$ cm $^{-2}$的$\textit{n}$,能隙Δ最大(Δ~ 2 meV),并且对于较大的$\textit{n}$单调减小。垂直磁场$\textit{B}$在$E<Δ$处产生填充间隙的状态,但是超导起源的20% DOS抑制出乎意料地持续远高于输运临界场。相反,高达10 T的面内场使DOS完全不变。我们的测量排除了在MoS $_2$的超导状态是完全带隙的,并揭示了一个DOS的存在,消失的线性能量,其解释需要超越传统的,纯粹的声子驱动的Bardeen-Cooper-Schrieffer机制。
2018-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Theory of Macroscopic Quantum Tunneling in High-T_c c-Axis Josephson Junctions
研究了高温超导体c轴扭曲约瑟夫森结中的宏观量子隧穿,以阐明各向异性序参量对称性对宏观量子隧穿的影响.利用泛函积分和反弹方法计算了MQT速率对绕c轴扭转角$γ$的依赖关系。由于d波OPS,$γ$的开关电流分布的标准偏差和交叉温度从热激活到MQT的依赖性被发现,分别由$\cos2γ$和$\sqrt{\cos2γ}$。我们还表明,从节点准粒子激发MQT的耗散效应是可以忽略不计的小,这是符合最近的MQT实验使用Bi ${}_2$ Sr ${}_2$钙铜${}_2$ O ${}_{8 + δ}$本征结。这些结果表明,c轴扭转结中的MQT是一种有效的测试高温超导材料低温光功率谱的实验工具,并表明这种结在量子比特应用中具有很大的潜力。
2007-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quasi-spin Model for Macroscopic Quantum Tunnelling between Two Coupled Bose-Einstein Condensates
将两个耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体(射频耦合的双组分玻色-爱因斯坦凝聚体或双势阱中的两个玻色-爱因斯坦凝聚体)之间的宏观量子隧穿映射到外加磁场的单轴自旋隧穿上.隧穿指数的计算采用时间路径积分法。在低势垒极限下,得到了隧穿指数与系统参数的关系,并估算了从热态到量子态的交叉温度。详细的隧穿信息将有助于控制耦合玻色-爱因斯坦凝聚体之间的布居数转换,实现耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的量子计算。
2003-10-15 cond-mat.mes-hall