Phonon relaxation of subgap levels in superconducting quantum point contacts
已知超导量子点接触对于每个传播模式具有两个亚带隙态。在本文中，我们计算了在低温下，在声子发射的情况下，上亚带隙态到下亚带隙态的弛豫速率。如果在接触的反射是小的，弛豫时间可能会变得比体准粒子的特征寿命长得多。
1998-11-12 cond-mat.supr-con
Influence of spin filtering and spin mixing on the subgap structure of I-V characteristics in superconducting quantum point contact
从理论上研究了自旋滤波和自旋混合对超导导线偏置磁量子点接触直流电流的影响。计算了自旋过滤和自旋混合参数范围内的I-V特性。结果表明，随着自旋滤波的增加，低透明结和无自旋滤波结的直流电流的次谐波阶跃结构发生了质的变化。在较低的电压区域和足够小的自旋混合的峰值结构出现。随着自旋混合的增加，峰形亚带隙结构向台阶结构演化。发现次谐波带隙特征所处的电压对自旋滤波值敏感。的峰和步骤的位置进行了计算分析和子带结构的演变从众所周知的隧道限制大自旋过滤的情况下解释在多个Andreev反射（MAR）过程。特别地，发现对于大自旋滤波，$eV_k$处的子能隙特征是由$2k^{\rm th}$和$(2k\pm 1)^{\rm th}$阶MAR过程引起的，而在隧道极限处，$eV_n$处的台阶是由$n^{\rm th}$阶MAR过程引起的.
2007-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Subgap states in superconducting islands
我们研究了一个相互作用的量子点与一个超导岛的Richardson模型所描述的库仑排斥项控制岛上的电子数。该哈密顿量采用矩阵乘积算符表示，并可利用密度矩阵重整化群有效而精确地求解。我们系统地探讨了充电能量$E_c$的影响。对于与超导能隙$Δ$类似的$E_c$，亚能隙态的稳定是由近藤交换耦合和库仑相互作用驱动的电荷重新分布的组合所决定的。子能隙状态存在于偶数和奇数超导体基态占据，但在每种情况下具有非常独特的激发光谱。谱峰相对于化学势是不对称的，并且可以经历作为栅极电压的函数的不连续变化。
2021-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Subgap resonant quasiparticle transport in normal-superconductor quantum dot devices
我们报道了在超导铅和正常金属接触的碳纳米管（CNT）量子点（QD）器件中，在超导能隙以下的偏压下的热激活输运共振。这些共振是由于超导体在高温下的有限准粒子数，并且只有当量子点寿命展宽比带隙小得多时才能观察到。这个条件是满足我们的量子点设备与优化的Pd/Pb/In多层接触，这导致可再现的大和“干净”的超导传输间隙与一个强大的电导抑制subgap偏置。我们发现，这些差距的增加磁场和温度单调关闭。通过一个简单的共振隧穿模型的准确描述的subgap共振说明了理想的特性报告的铅接触，并给出了另一种访问的隧道耦合强度在量子点。
2016-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Engineering subgap states in superconductors by the symmetry of altermagnetism
Tianjin University（天津大学）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Nagoya University（名古屋大学）；Uppsala University（乌普萨拉大学）；Okayama University（冈山大学）
利用自旋磁极性与非常规配对的对称性差异，研究子间隙态的产生与调控，发现对称性匹配时出现零能平面波带，产生零偏导电峰，为超导系统设计子间隙态提供新路径。
2026-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum capacitance of a superconducting subgap state in an electrostatically floating dot-island
我们研究了一个混合器件中定义的InAs纳米线与外延铝壳，由一个量子点与超导岛接触。该设备是电浮置的，禁止运输测量，但提供访问的状态，否则将是高度兴奋和不稳定的。具有集总元件谐振器的射频反射计将电容耦合到量子点，并且检测离散子带隙状态的存在。我们进行了详细的研究的情况下，没有岛的国家，但量子点诱导的subgap状态控制的隧道耦合。当到准连续激发态的间隙很小时，加载到谐振器的电容被热激发强烈抑制，我们称之为“热屏蔽”效应。共振频率偏移和电荷跃迁时品质因数的变化可以用单能级Anderson杂质模型来解释。建立的测量方法，以及分析和模拟框架，适用于更复杂的混合器件，如Andreev分子或Kitaev链。
2022-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Subgap dynamics of double quantum dot coupled between superconducting and normal leads
由外部含时场引起的动力学过程可以提供对给定物理系统的特征能量尺度的有价值的洞察。我们在纳米异质结构中研究它们，该异质结构由串联耦合到超导和金属储层的双量子点组成，分析其对（i）施加在结上的突然偏置电压的响应，（ii）能级的突然变化，以及（iii）它们的周期性驱动。我们探讨这种设置是严格相关的在间隙准粒子的子间隙属性，并讨论其签名表现在随时间变化的电荷电流。特征多模振荡，它们的拍频模式和光子辅助谐波揭示了丰富的动力学特征谱，这些特征可能对超导量子比特的设计很重要。
2021-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiterminal transport spectroscopy of subgap states in Coulomb-blockaded superconductors
亚能隙态是混合超导-半导体器件的低偏压输运特性的主要原因。在这里，我们分析了库仑阻塞的多终端超导岛的本地和非本地微分电导主机亚带隙状态具有不同的空间结构。它们的输运光谱的新兴模式被用来表征这些设备的可能的拓扑性质，并提供控制它们的输运特性的可能性。我们发展了一个次领先阶主方程来描述超导体中的多终端输运，同时具有强库仑相互作用和多个亚能隙态，再加上金属引线。我们发现，非局部微分电导的特征的subgap状态的空间扩展和信号的存在下，退化的束缚态与设备的不同部分上的有限支持。此外，它显示出作为超导体的感应电荷的函数的急剧符号变化，在其最低激发态之间发出能量交叉的信号。
2022-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Subgap current in superconducting tunnel junctions with diffusive electrodes
本文计算了带有薄膜扩散引线的平面超导隧道结中的亚带电流。研究发现，隧道电流的亚谐波间隙结构与有效隧道透明度成比例，该有效隧道透明度可能超过结透明度两个数量级，具体取决于结的几何形状以及相干长度与弹性散射长度之间的比率。这些结果提供了另一种解释的subgap电流在隧穿实验中往往归因于绝缘层的不完善的异常高的值。我们还讨论了准粒子的有限寿命的效果作为额外的增强多粒子隧道电流的可能来源。
2006-06-22 cond-mat.supr-con
Tunneling processes into localized subgap states in superconductors
我们结合扫描隧道光谱实验探测磁性杂质的超导表面（超导）尖端和衬底之间的隧道过程的理论分析。我们表明，电流是由单电子隧穿在大的尖端衬底的距离和Andreev反射在较小的距离。单电子电流需要杂质诱导的Shiba束缚态和准粒子连续体之间的弛豫过程，使我们能够从我们的分析中提取有关弛豫过程的信息。
2015-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Surrogate model solver for impurity-induced superconducting subgap states
本文提出一种基于精确对角化的简单杂质求解器，通过优化离散超导库能级参数，定量复现杂质诱导的超导亚隙态，并验证其与约化基方法结合的高效性。
2023-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
End states and subgap structure in proximity-coupled chains of magnetic adatoms
最近的实验[Nadj-Perge等人，Science 346，602（2014）]提供了超导Pb（110）表面上的铁（Fe）链中的马约拉纳零模的证据。在这里，我们研究这个系统，通过扫描隧道显微镜使用超导尖端。这种高分辨率的技术解决了丰富的subgap结构，包括零能量激发在某些链。我们比较电压反转下的数据的对称性与理论预期，并提供证据表明，推定的马约拉纳签名与以前未解决的低能量共振重叠。在马约拉纳框架内解释的数据表明，拓扑差距是显着小于以前认为的。借助于模型计算，我们还分析了更高的能量功能的subgap光谱和它们的关系，我们与Fe d带的高偏置峰。
2015-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting islands with semiconductor-nanowire-based topological Josephson junctions
我们从理论上研究了基于超导体-纳米线约瑟夫森结的超导岛，并考虑了在结的光谱中存在亚能隙准粒子激发。我们的方法扩展了超导电荷量子比特的标准模型哈密顿量，并用纳米线结的Bogoliubov-de Gennes哈密顿量代替Josephson势，投影到相关的低能子能隙子空间上。这使得充分纳入子间隙水平的连贯动力学在交界处。形成结的纳米线中的自旋-轨道耦合和塞曼能量的组合效应触发拓扑转变，其中子带隙能级从有限能量Andreev束缚态演变成近零能量Majorana束缚态。控制纳米线结的微观能量尺度（约瑟夫森能量、马约拉纳耦合和马约拉纳能量分裂）与超导岛的充电能量之间的相互作用产生了各种各样的物理机制。基于这种不同的能量尺度的相互作用，我们充分表征的微波响应的交界处，从库珀对盒的transmon制度，并显示如何存在的Majoranas可以通过不同的光谱特征检测。在分裂结的几何形状，等离子体模式耦合到相位分散subgap水平导致从马约拉纳杂交通过Jaynes-Cummings类相互作用。作为这种相互作用的结果，在结中的高阶等离子体激发继承马约拉纳属性，包括$4π$效应。
2020-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev interferometer with three superconducting electrodes
我们发展了一个具有三个超导电极的Andreev干涉仪的准经典理论。提供一个超导电极和正常金属之间的隧道界面电阻强烈超过其他两个，显着的电流对外部磁通量的敏感性，观察只有在子间隙电压。如果所有的势垒电导是可比的，多个Andreev反射开始发挥作用，并在subgap和overgap电压制度可以实现大量的电流调制。我们的分析揭示了各种有趣的功能，可用于性能优化的Andreev干涉仪。
2012-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting single-mode contact as a microwave-activated quantum interferometer
在亚带隙电压偏置的超导量子点接触的动力学被示出强烈的微波电磁场的影响。在时间上本地化的序列之间的干扰，微波引起的Landau-Zener过渡之间的电流携带Andreev水平的结果在能量吸收和在几个数量级的亚间隙电流的增加。在电流是反偏置电压的振荡函数的意义上，接触是干涉仪。Andreev能级光谱和微波检测的可能应用进行了讨论。
1998-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlinear electric and thermoelectric Andreev transport through a hybrid quantum dot coupled to ferromagnetic and superconducting leads
我们讨论了当电压和温度偏置施加在纳米结构上时，相互作用的量子点耦合到自旋极化和超导水库的非线性Andreev电流。由于超导（S）引线引入的粒子-空穴对称性，子带自旋电流同样消失。然而，Andreev电荷电流取决于铁磁（F）接触中的极化程度，因为导体的静电内部电势的偏移取决于载流子的自旋取向。这种自旋相关的电位漂移表征了我们器件中的非线性响应。我们展示了在两种情况下，即（i）S-主导的情况下，当点超导隧穿率（$Γ_R$）远高于铁磁点隧道耦合（$Γ_L$），和（ii）F-主导的情况下，当$Γ_L\gg Γ_R$。对于铁磁主导的情况下，自旋相关的潜力表现出非单调的行为作为点的水平是失谐。因此，当调整引线极化和量子点能级时，亚带隙电流也可以表现出有趣的行为，例如电流整流和具有较小热偏压的热电流的最大化。
2017-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microscopic model of critical current noise in Josephson-junction qubits: Subgap resonances and Andreev bound states
基于隧道势垒中的单个俘获中心与超导引线中的电子杂化，提出了约瑟夫森结临界电流噪声的微观模型。我们精确地计算了在无在位库仑排斥的情况下的噪声。我们的结果揭示了噪声谱，这是显着不同的，从通常的洛伦兹假设在简单的模型。我们发现噪声主要是由与Andreev束缚态对的形成相关的尖锐的子带共振所支配，从而为在约瑟夫森结量子比特中观察到的寄生二能级系统（微共振器）提供了一种可能的解释[R.W. Simmonds等人，物理修订版信函93，077003（2004）]。我们的模型的另一个含义是，每个陷阱中心将贡献一个尖锐的介电共振只在超导相，提供了一个有效的方法来验证我们的结果实验。我们推导出一个有效的量子比特与Andreev束缚态相互作用的哈密顿量，建立了现象学模型和微观参数的费米浴之间的直接联系。
2009-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Low-energy sub-gap states in multi-channel Majorana wires
已知一维p波超导体在其端部具有马约拉纳束缚态。具有有限宽度W的超导导线除了可能的马约拉纳端态之外，还可能具有费米子子带隙态。虽然它们不一定抑制使用马约拉纳端状态的拓扑计算，这些subgap状态可以模糊的拓扑相位通过状态密度测量的识别。我们提出了两个简单的模型来描述低能费米亚带隙态。如果导线的宽度W远小于超导体相干长度λ，则相关的子带隙态定域在导线的端部附近，并在零能量附近聚集，而如果$W \gtrsim ξ$，则最低能量的子带隙态是离域的。值得注意的是，最低的费米子子带隙态（如果存在的话）的能量对于W ~ π具有最大值。
2011-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Subgap states in dirty superconductors and their effect on dephasing in Josephson qubits
本文提出了含磁性杂质的扩散超导体中态密度的亚带隙尾理论。我们表明，subgap尾巴有两个贡献：一个所产生的介观间隙波动，以前讨论的Lamacraft和西蒙斯，和其他相关的长波波动的磁性杂质的浓度。我们研究后者在小超导晶粒和散装系统[ $d=1,2,3$ ]，并建立无量纲参数控制的两个贡献占主导地位的subgap尾巴。我们观察到，这些贡献是通过降维相互关联的。我们应用该理论来估计弱浓度的磁性杂质[ $\approx 1 {\rm p.p.m}$ ]对约瑟夫森量子比特的相位相干性的影响。我们发现，在这些典型的浓度，磁性杂质是相关的大量子位，设计围绕$10 {\rm μm}$规模，在那里他们限制的品质因数为$Q<10^4-10^5$的退相。
2004-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Supergap and subgap enhanced currents in asymmetric {S_1FS_2} Josephson junctions
我们从理论上研究了三维正常金属和铁磁约瑟夫森组态中的超导电流分布，其中超导引线中的超导能隙大小不等，即，$Δ_1\neq Δ_2$，创建非对称$S_1NS_2$和$S_1FS_2$系统。我们的研究结果表明，通过增加超导间隙$Δ_2/Δ_1$的比例，在弹道$S_1NS_2$系统中的临界超电流可以增强超过$100\%$，并达到饱和点，或衰减，这取决于结的厚度，磁化强度和化学势。发现扩散$S_1NS_2$系统的总临界电流以抛物线方式增加$50\%$以上，并通过增加其中一个超导能隙而达到饱和。在均匀的铁磁结中，超导电流通过增加$Δ_2/Δ_1>1$而发生反转。通过将总的超导电流分解为超能隙和亚能隙，我们的结果说明了它们对约瑟夫森电流的相对贡献。结果表明，在$S_1FS_2$结中，亚能隙电流和超能隙电流的竞争导致了电流-相位关系中二次谐波的出现。与扩散非对称约瑟夫森组态不同，在包括费米能级失配、磁化强度和结厚等参数的宽范围内，在含$Δ_2/Δ_1=1$的弹道系统中，超导电流的行为可以仅由子能隙电流分量来描述.有趣的是，当$Δ_2/Δ_1>1$，我们的结果发现多个参数集的总超电流是由超间隙组件驱动。因此，我们的综合研究突出了亚能隙和超能隙超电流分量在弹道和扩散制度的重要性。
2021-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Subgap anomaly and above-energy-gap structure in chains of diffusive SNS junctions
本文介绍了在超导PtSi薄膜的基础上制备的超导-正常收缩-超导（SNS）结的低温输运测量结果。对由3个和20个串联的SNS结组成的链和单个SNS结的性质的比较研究揭示了系统的电流-电压特性的行为的本质区别：（i）随着SNS结的数量增加，在零偏压下观察到的过量电导率的有效抑制电压逐渐减小，（ii）在高于超导能隙的直流偏置电压下，对应于2Δ/e的几倍，dV/dI-V依赖关系上存在丰富的精细结构。本文提出了一个基于超导岛连接正常金属电极时电子通过库珀对断裂的能量弛豫来解释这种能隙以上结构的模型。
2002-02-26 cond-mat.supr-con
Supercurrent parity-meter in a nanowire Cooper-pair transistor
我们研究了一种库珀对晶体管，它是由InSb-Al混合纳米线中的两个约瑟夫森弱连接包围一个超导岛而实现的。当纳米线受到磁场作用时，超导岛中会出现孤立的子带隙能级，并且由于库仑阻塞，通过库珀对的相干共隧穿来介导超电流。我们表明，从这样的共同隧穿事件产生的超电流的展品，为低到中等的磁场，相位偏移，歧视偶数和奇数电荷基态上的超导岛。值得注意的是，这种相位偏移持续当一个subgap状态接近零能量，并根据理论上的考虑，允许宇称测量subgap状态的超导干涉。在一系列新的实验中，这种超导宇称测量可以提供一种替代方法，用于操纵和保护存储在超导岛的隔离子带能级中的量子信息。
2021-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
Self-Organized Topological Superconductivity in a Yu-Shiba-Rusinov Chain
我们研究了一个耦合到常规三维超导体的磁矩交换链。在正常状态下，链有序成共线配置，而在超导相，我们发现铁磁性是不稳定的磁螺旋状态的形成。除了弱交换耦合的螺旋波矢量大大超过超导相干长度的倒数作为一个结果的强烈的自旋-自旋相互作用介导的子带的Yu-Shiba-Rusinov状态。此外，简单的自旋-自旋交换描述随着子带隙穿过费米能而分解，其中螺旋相位通过带内的$p-$波超导能隙的自发打开而变得稳定。这导致了电子驱动的拓扑超导性与马约拉纳边界模式使用超导表面上的磁性原子的可能性。
2016-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microscopic resolution of the interplay of Kondo screening and superconducting pairing: Mn-phthalocyanine molecules adsorbed on superconducting Pb(111)
吸附在超导体上的磁性分子引起了库珀对和近藤单线态的局域竞争，导致了亚带隙束缚态的形成。对于Pb（111）衬底上的酞菁锰分子，扫描隧道光谱解析出子能隙束缚态对和两个Kondo屏蔽通道。通过标度和数值重整化群计算的结合，我们发现近藤屏蔽和超导配对之间的有趣关系仅仅取决于与衬底的杂化强度。我们证明了一个有效的单通道安德森杂质模型与一个相当大的粒子-空穴不对称性捕获系统中的普遍和非普遍的观测定量。通过标度论证，阐明了两个屏蔽通道的模型参数和解纠缠。
2013-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Proximity-Induced Superconductivity with Subgap Anomaly in Type II Weyl Semi-Metal WTe2
由于II型Weyl半金属二碲化钨（WTe 2）具有非平凡的拓扑能带结构，在其超导相可能出现非常规性质。虽然在II型Weyl半金属WTe 2中实现本征超导性一直是一个挑战，但邻近效应可能为实现超导性开辟一条途径。在这里，我们报告的观察邻近诱导超导性与长的相干长度沿c轴WTe 2薄片的基础上WTe 2/NbSe 2范德华异质结。有趣的是，我们还观察到从超导态到正常态的过渡过程中的微分电阻的异常振荡。理论计算与实验结果吻合良好，揭示了这种亚能隙反常是邻近效应引起的超导态WTe 2的本征性质.我们的研究结果丰富了对第二类Weyl半金属超导相的理解，并为其在拓扑量子计算中的应用铺平了道路。
2018-11-15 cond-mat.supr-con
Resonant tunneling through a small quantum dot coupled to superconducting leads
研究了耦合到超导电极上的小量子点中通过离散电子能级的非线性输运问题。在我们的方法中，低温I-V特性可以计算包括所有的多个准粒子和Andreev过程。通过I-V曲线的计算线形与最近的实验结果的比较，简要地分析了极弱的引线耦合和大的充电能量的限制。当与引线的耦合增加且库仑阻塞效应可以忽略时，多个Andreev过程和共振传输的组合产生了丰富的子隙结构，该结构与在更多研究的S-N-S系统中发现的子隙结构有很大不同。我们展示了如何多个过程可以包括在一个简单的顺序隧穿图片定性解释的subgap结构。我们提出了一个实验设置，可以观察到预测的效果。
1996-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Restoration of $hc/2e$ Magnetic Flux Periodicity in a Hollow $d$-Wave Superconducting Cylinder
本文研究了d波超导空心圆柱中序参量和超导电流与磁通量的关系。结果表明，在纯$d_{x^2-y^2}$配对态中，线节准粒子的存在导致了序参量的$hc/e$周期性和一阶量子相变.我们证明了超电流中的磁通周期性对详细的电子能带结构和电子填充因子是敏感的。特别是，我们发现，在合作的圆柱周长的增加，$hc/2e$周期性可以恢复显着的超电流通过避免粒子-空穴对称点。对$d_{x^2-y^2}+id_{xy}$配对态的类似研究证实了具有节点结构的非常规超导体的特殊性。
2008-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Skyrmion-induced subgap states in p-wave superconductors
在s波系统中，理论上已经证明，承载skyrmion的铁磁膜可以诱导嵌入反自旋连续体中的束缚态。在这项工作中，我们考虑的情况下，skyrmion诱导态的p波超导体。我们发现，skyrmion诱导的束缚态，通常驻留在\emph{within}的光谱间隙，并从所有其他状态隔离，在传统的超导体的情况下。为此，我们推导出一个近似表达式的$T$矩阵，通过它，我们计算的自旋极化的局域态密度，这是在扫描隧道显微镜测量观察。我们发现独特的光谱特征的skyrmion诱导的束缚态，并讨论如何我们的预测可以作为新的实验探针p波超导态。
2016-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Disorder-induced subgap states and Majorana zero-energy edge modes in two-dimensional topological insulator-superconductor hybrid structures
与普遍认为的在二维拓扑绝缘体（TI）-超导体（SC）混合结构中作为束缚边态存在的Majorana零能模不受安德森定理的非磁性静态无序的影响相反，我们表明，这种对无序的保护并不存在于现实的多通道TI/SC/铁磁绝缘体（FI）三明治结构的实验相关性，因为时间-反转对称性在端Majorana模（MM）所在的SC/FI界面处被明确地局部破坏。我们发现，虽然MM本身和TI内的\emph{bulk}拓扑超导相确实普遍受到保护，不受无序，无序诱导的亚能隙状态一般在TI边缘引入由于FI/SC接口的存在，只要多个边缘通道被占用。我们讨论的影响，发现在现实的TI/SC/FI实验系统的边缘MM的检测和操作。
2014-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Sub-micron normal-metal/insulator/superconductor tunnel junction thermometer and cooler using Nb
我们利用电子束光刻和角度蒸发技术在亚微米尺度上成功地制备了Cu/AlOx-Al/Nb正常金属/绝缘体/超导体隧道结器件，其超导能隙高达$\sim 1$ mV。这些结的亚能隙电导显示出预期的强温度依赖性，使它们适合从100 mK到6 K的温度测量。此外，在间隙边缘附近的偏置值处，也可以看到正常金属的一些直接电子冷却。的Al层的几何形状的细节，与横向溢出的铝产生强大的额外的subgap功能的设备性能的强烈影响，和Al层的厚度影响的超导Al/Nb双层的接近的超导能隙值。
2012-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microwave controlled phase coherent transport in mesoscopic S-N-S structures
我们表明，通过超导量子点接触偏置在亚带隙电压的输运是强烈的微波场的影响。子隙电流增加了几个数量级。在I-V曲线中，涉及光子吸收的共振散射事件之间的量子干涉反映为振荡结构。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。
1999-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasiparticles of periodically driven quantum dot coupled between superconducting and normal leads
研究了单能级量子点与超导和正常引线耦合的亚带隙准粒子，其能级受外势周期性驱动。使用Floquet形式主义，我们确定的quasienergies和分析其频谱权重的重新分配后，不同的频率和幅度的驱动电位的各个谐波之间。我们还提出了可行的光谱方法探测在一段时间的振荡平均的电荷电流的微分电导中观察到的间隙准粒子。
2019-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Decoherence in a superconducting flux qubit with a pi-junction
我们考虑在没有外加磁场的情况下，利用π结实现简并量子能级。在Caldeira-Leggett模型的基础上，我们导出了一个有效的自旋玻色子模型，并研究了这类量子比特的退相干性。我们估计退相时间从最近的SIFS结的实验参数，并表明，需要高的临界电流和大的子隙电阻的π结实现长的相干时间。
2007-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electronic transport through ferromagnetic and superconducting junctions with spin-filter tunneling barriers
本文从理论上研究了带有自旋过滤势垒$I_{sf}$的一般$X/I_{sf}/S_{M}$结的准粒子和亚带电导，其中$X$是正常的$N$或铁磁金属$F$，而$S_{M}$是具有内建交换场的超导体.我们的研究是基于隧道哈密顿量和格林函数技术。首先，我们集中在准粒子输运，在超导临界温度以上和以下。我们得到的隧道电导的一般表达式是有效的任意值的交换场和任意磁化方向的电极和自旋过滤器势垒。在第二部分中，我们考虑了带有自旋过滤势垒的正常金属-超导体结的亚带电导。我们提供了一个启发式推导新的边界条件的准经典格林函数，考虑到自旋过滤器在界面上的效果。在这些边界条件的帮助下，我们展示了如何在$N/I_{sf}/S$结，其中$N$是一个正常的金属自旋过滤的邻近效应和子隙电导被抑制。我们的工作为研究正常态和超导态下混合结构中的自旋极化输运提供了有用的工具。
2013-02-20 cond-mat.supr-con
h/e-Periodicity in Superconducting Loops
超导回路的磁通量周期性以及磁通量量子化本身是具有深远意义的宏观量子现象的表现。它们为理解超导体的许多基本性质提供了关键，并且是这些材料的大多数批量和设备应用的基础。在超导环中，已知电流以周期性$\bm{h/2e}$周期性地响应磁通量。在这里，普朗克常数和元电荷的比率定义了磁通量量子$\bm{h/e}$。众所周知的$\bm{h/2e}$周期性被认为是超导体中电子配对的标志，并被认为是库珀对存在的证据。在这里，我们表明，在这种长期的信念相反，环的许多超导体承担$\bm{h/e}$周期性。这些超导体包括高$\bm{T_c}$铜氧化物、Sr $_2$ RuO $_4$、重费米子超导体，以及所有其他在能隙函数中具有节点的非常规超导体，以及在能隙中具有小能隙或状态的s波超导体。正如我们所表明的，50年前的Barnel-Cooper-Schrieffer超导理论意味着，对于这种超导体的多个连接路径，基态能量以及因此产生的超电流一般都是$\bm{h/e}$周期性的。这种周期性的起源是磁场驱动的冷凝物的重建和伴随的多普勒频移能谱。磁通诱导的凝聚态重构将是理解介观非常规超导体磁性的一个重要方面。
2007-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological properties of helical Shiba chains with general impurity strength and hybridization
最近的实验宣布观察到拓扑超导性和Shiba链中的Majorana准粒子，由沉积在超导体顶部的磁性原子阵列组成。在这项工作中，我们研究螺旋Shiba链和推广的微观理论的subgap能带的制度，去耦的磁性杂质能量和杂交的不同的杂质状态可以是显着的相比，超导能隙的主机材料。从精确解的Bogoliubov-de Gennes方程，我们提取表达式的拓扑相边界的超导相干长度的任意值。亚能隙谱问题可以表述为一个非线性矩阵本征值问题，由此我们得到了长相干长度极限下能带的解析解。物理后果和偏离先前获得的结果，在深稀释杂质的限制进行了详细讨论。
2014-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Qubit based on spin-singlet Yu-Shiba-Rusinov states
通过与超导体的Bogoliubov准粒子结合，可以屏蔽单电子占据的相互作用量子点的局域磁矩。这在超导能隙内产生了一个长寿命的离散自旋单重态，称为Yu-Shiba-Rusinov（YSR）态。我们研究了嵌入两个超导小岛之间的量子点诱导的亚带隙态的性质。我们发现该系统具有两个自旋单重态亚带隙态，它们具有不同的空间电荷分布。这些状态可以线性叠加，并使用施加在栅电极上的电场脉冲进行相干操纵。这样的YSR量子比特可以使用当今的技术来实现。
2021-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interference-controlled magnetic bound states and subgap transport in a Square--octagon superconductor
Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）
研究方-八角超导晶格中磁性吸附原子，发现吸附几何通过干涉效应调控平带耦合与磁性束缚态，进而影响亚隙输运电导。
2026-09-09 cond-mat.supr-con
Spectral Properties and Quantum Phase Transitions in Superconducting Junctions with a Ferromagnetic Link
本文从理论上研究了含磁缺陷超导线材的光谱和输运性质。我们首先将系统建模为一维磁性约瑟夫森结，并推导出在任意长度和交换场的磁性区域的正常状态转移矩阵方面确定完整的子隙谱的方程。我们证明，量子相变预测的短程磁性杂质，并与系统的总自旋的变化，也发生在有限长度的结。具体地说，我们发现，总自旋的变化不连续的整数跳跃时，边界状态跨越费米能级。自旋可以通过使用推广的Friedel求和规则的超导态，我们也得到了计算。利用这些工具，我们分析了磁区长度小于超导相干长度的结的子能隙谱，并演示了相变如何也表现为超导电流符号的变化。
2019-02-18 cond-mat.supr-con
Are pinholes the cause of excess current in superconducting tunnel junctions? A study of Andreev current in highly resistive junctions
在高阻超导隧道结中，通常会观察到过量的亚带隙电流，这通常归因于隧道势垒中的微观“针孔”。研究了超导体-绝缘体-超导体（SIS）和超导体-绝缘体-正常金属（SIN）结中的亚带电流。在Al/AlOx/Al结中，我们观察到从SIS到SIN制度的过渡后电流降低了2个数量级，然后与理论相匹配。在Al/AlOx/Cu结中，我们还观察到具有均匀势垒的结中的相干扩散Andreev输运的一般特征。我们使用准经典Keldysh-Green函数理论来量化单粒子和双粒子隧穿，并在透明度上找到了超过2个数量级的良好一致性。我们认为，我们的观察排除了针孔的起源过剩电流。
2011-02-22 cond-mat.supr-con
Kondo and Majorana signatures near the singlet-doublet quantum phase transition
我们研究了嵌入在正常导电和超导储层之间的关联量子点的低能谱，并与拓扑超导纳米线杂交，托管Majorana端模。我们调查泄漏的马约拉纳准粒子，并检查其相互作用的邻近诱导点配对和相关性。特别是，我们专注于近藤子带附近的量子相变/交叉从spinfull（双峰）到spinless（BCS型单线态）近藤效应。处理的相关性微扰和NRG方法内，我们研究其签名中观察到的Andreev（粒子到空穴转换）隧道光谱。我们发现，泄漏的马约拉纳模式的子带近藤效应的自旋选择性的影响。
2018-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Periodicity in Al/Ti superconducting single electron transistors
我们目前的实验单库珀对晶体管由两种不同的超导材料。我们选择Ti和Al来创建能隙分布，使得岛具有比引线更高的能隙，从而充当准粒子隧穿的势垒。我们的运输测量表明，准粒子中毒被抑制在我们所有的TiAlTi结构（高间隙的岛）观察到明确的2e周期性，而充分准粒子中毒观察到在所有的AlTiAl设备（高间隙的引线）与e周期性。
2009-06-08 cond-mat.supr-con
Observation of 2e-periodic Supercurrents in Nanowire Single-Cooper-Pair Transistors
超导岛托管马约拉纳零模式（MZMs）的奇偶控制需要操作由接近半导体纳米线制成的拓扑量子位。因此，我们研究的奇偶效应在混合InAs-Al单库珀对晶体管（SCPT）作为第一步。特别是，我们调查的栅极电荷的超电流调制和观察一致的2 $e$ -周期性的图案，表明一般缺乏低能量的亚带隙状态在这些纳米线在零磁场。在一个平行的磁场中，一个偶数-奇数图案的发展与栅极电荷间距的振荡场的函数，表明调制模式是敏感的存在下，一个单一的subgap状态。此外，我们还发现，随着子能隙态能量接近于零，SCPT的宇称寿命随磁场呈指数下降。我们的工作突出了有意准粒子陷阱和超导能隙工程在需要岛电荷色散猝灭的拓扑量子比特中的重要作用。
2018-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Impact of topology on the impurity effects in extended $s$-wave superconductors with spin-orbit coupling
研究了具有扩展$s$波对和强自旋轨道耦合的时间反演不变超导体中拓扑结构对杂质子带态存在性的影响。通过简单地调整化学势，我们访问三个不同的阶段：拓扑平凡的$s$波，拓扑非平凡的$s_\pm$波，和节点超导相。对于一个单一的潜在的杂质，我们发现子带隙杂质束缚态的拓扑阶段，但值得注意的是没有子带隙状态的平凡阶段。这些subgap杂质状态总是有限的能量为任何强度的潜在的散射和随后，超导间隙中的拓扑$s_\pm$波相生存，但在有限的障碍的存在下衰减。通过建立潜在杂质岛，我们顺利地连接到杂质岛的拓扑边缘状态的单个杂质的结果。另一方面，磁性杂质导致在平凡相和拓扑相中形成Yu-Shiba-Rusinov态，其在某些散射强度下甚至达到零能量。因此，我们建议潜在的杂质可以是一个非常有价值的工具来检测时间反演不变的拓扑超导性。
2019-01-14 cond-mat.supr-con
Interplay Between Yu-Shiba-Rusinov States and Multiple Andreev Reflections
受最近对超导表面单个磁性杂质的扫描隧道显微镜实验的启发，我们在这里对Yu-Shiba-Rusinov束缚态和（多重）Andreev反射之间的相互作用进行了全面的理论研究。我们的理论是基于一个安德森模型与打破自旋简并和非平衡格林函数技术，使我们能够描述通过耦合到超导导线的磁性杂质的电子输运任意结的透明度的组合。使用这种组合，我们能够阐明不同的隧穿过程，给一个显着的贡献subgap运输。特别是，我们预测的发生大量的各种各样的Andreev反射介导的Yu-Shiba-Rusinov束缚态，明显不同于标准的Andreev过程中的非磁性系统。此外，我们提供了具体的指导方针，就如何实验确定的subgap功能源自这些隧道事件。总的来说，我们的工作提供了新的见解的作用的自旋自由度在Andreev输运物理。
2020-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of Measurement on the Periodicity of the Coulomb Staircase of a Superconducting Box
本文报道了单库珀对晶体管静电计（E）的反作用对超导箱岛（B）电荷测量的影响。当E在电压2Delta/e或4Delta/e附近工作时，电荷在B的栅极偏置中是e周期性的。我们表明，这是由于准粒子中毒的B在E每秒的准粒子隧穿事件的数量成正比的速率。我们能够消除这种反作用，恢复2 e电荷周期使用一种新的测量方法的基础上的开关电流调制的E。
2003-11-06 cond-mat.supr-con
Periodicity of superconducting shape resonances in thin films
超导薄膜的配对温度在Bardeen-Cooper-Schrieffer理论中显示出随薄膜厚度的振荡。我们发现，这些振荡的模式在两个不同的周期性之间切换在密度依赖的超导耦合值。在费米能小于德拜能的反绝热区，相变最为突然。为了支持我们的数值数据，我们提供了新的解析表达式的化学势和配对温度作为厚度的函数，这只是不同的精确解在弱耦合指数小的修正。
2020-08-26 cond-mat.supr-con
Dissipative quantum mechanics of Andreev bound states
I.E.Tamm Department of Theoretical Physics, P.N.Lebedev Physical Institute（P.N.列别杰夫物理研究所I.E.塔姆理论物理系）；National Research University Higher School of Economics（国立高等经济大学）
本文提出用安德烈耶夫束缚态的耗散量子动力学描述超导结中的交流约瑟夫森效应，评估了任意透射率下的非平衡电流-相位关系，并识别出亚欧姆型相位相关耗散电流贡献。
2026-09-11 cond-mat.supr-con
Observation of a subgap density of states in superconductor-normal metal bilayers in the Cooper limit
我们目前的运输和隧道测量的Pb-Ag双层膜的厚度，$d_{Pb}$和$d_{Ag}$，这是远远小于超导相干长度。在固定的$d_{Pb}$下，隧穿态密度（DOS）中的转变温度$T_c$和能隙$Δ$随着$d_{Ag}$呈指数下降。同时，从费米能线性增加的DOS生长并填充近40%的带隙，因为$T_c$是体Pb的$T_c$的1/10。这种行为表明，随着$T_c$变为0，准粒子的比例越来越大。的线性依赖性是一致的准粒子成为被困在金属层中的可积轨迹。
2004-09-04 cond-mat.supr-con
Conduction channels of superconducting quantum point contacts
原子量子点接触容纳少量的传导通道。通过分析超导态下电流-电压（IV）特性曲线中的多次Andreev反射所引起的子带结构，可以确定它们的个数N和传输系数{T_n}。借助机械可控的断开结，我们已经生产出由少量原子组成的Al接触。在最小的稳定接触中，通常有三个通道有助于传输。我们在这里表明，通道系综{T_n}的几个原子接触保持不变的温度和磁场接近临界温度和临界场，分别，给出实验证据的预测，导电通道是相同的正常和超导状态。
2000-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Detection of Majorana bound states by thermodynamically stable $4π$-periodic D.C. Josephson current
提出了一种利用超导相位差具有$4π$ -周期性的超导稳定直流约瑟夫森电流探测马约拉纳束缚态的方案。$4π$ -在拓扑超导约瑟夫森结中发现的周期性。该方案由一个耦合到两个s波超导引线的量子点和一个两端支撑两个多量子点的浮动拓扑超导体组成，只利用了局域塞曼场和多量子点的奇异螺旋和自厄米特性质的相互作用，而不需要费米子宇称守恒，也不依赖于多量子点的零能性质.因此，我们的直流$4π$ -周期性对两个MBS之间的重叠和各种系统参数，包括局部库仑相互作用，隧穿不对称性，和超导能隙的宽度，这有利于实验检测的MBS之间是鲁棒的。
2014-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dilation of the Giant Vortex State in a Mesoscopic Superconducting Loop
实验研究了远低于超导转变温度$T_{c}$的介观铝环的磁化强度。用$μ$ -霍尔磁强计研究了磁场强度在$\pm 100 {Gauss}$之间的超导环的磁通量子化.在磁化测量中观察到的磁场强度周期性预期取超导通量量子$Φ_{0}=h/2e$的整数值。然而，对周期性的更仔细的检查揭示了子通量量子移位。这种精细的结构，我们解释为一个所谓的巨涡状态成核的内部或外侧的环的结果。这些发现与最近的理论报道一致。
2001-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic flux detection with an Andreev Quantum Dot
Andreev量子点（AQD;这是一个插入超导回路的量子点）中的亚能隙态的电荷对穿过回路的磁通量非常敏感。我们研究了这种装置的灵敏度作为其参数的函数的限制一个大的超导能隙。在我们的分析中，我们考虑了点内弱库仑相互作用的影响。我们讨论了这种设置作为一种设备检测弱磁场的适用性。
2007-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Flux-Periodicity Crossover from hc/e in Normal Metallic to hc/2e in Superconducting Loops
金属环或超导环对外部磁通量的周期性响应是量子力学最明显的表现之一。通常理解，超导状态下的振荡周期hc/2 e是金属状态下的周期hc/e的一半，因为超导电流由具有电荷2 e的库珀对承载。在巴丁-库珀-施里弗理论的基础上，我们讨论，在这种情况下，这种简单的解释是有效的，当一个更仔细的分析是必要的。事实上，环中电流的振荡周期的知识提供了关于电子相互作用的信息。特别是，我们分析了从hc/e周期正常电流的hc/2 e周期超导电流的交叉后，打开配对相互作用的金属环。此外，我们阐述了周期性交叉时，通过超导转变温度Tc冷却金属回路。
2012-06-08 cond-mat.supr-con
