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
Photon-assisted tunneling at the atomic scale: Probing resonant Andreev reflections from Yu-Shiba-Rusinov states
超导结中的超导过程有很多种,包括单个电子、库珀对,甚至更多的电子通过多次Andreev反射而转移。光子辅助隧穿与古老的Tien-Gordon模型相结合,长期以来一直是识别超导体之间隧穿过程的有力工具。在这里,我们探测超导隧道结,包括杂质诱导的Yu-Shiba-Rusinov(YSR)状态,通过暴露在微波辐射的超导尖端的扫描隧道显微镜。我们发现,一个简单的Tien-Gordon描述描述的隧穿单电子和库珀对到裸衬底,但打破了隧穿通过YSR状态的共振Andreev反射。我们开发了一个改进的理论描述,这是非常符合数据。我们的研究结果建立了光子辅助隧穿作为一个强大的工具来分析隧穿过程在原子尺度上,这应该是特别翔实的非常规和拓扑超导体。
2020-01-26 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
Probing Majorana fermions in the tunneling spectra of a resonant level
Majorana物理的无标度识别是一个突出的问题,其解决方案可以使拓扑量子计算成为可能。我们开发了一种数值方法来处理有限尺寸超导链支持马约拉纳费米子,这是基于迭代应用的两个网站Bogoliubov变换。我们证明了该方法的适用性,通过研究一个附加到超导体的谐振水平受到外部扰动。在拓扑阶段,我们表明,一个单一的共振能级的光谱允许区分峰来自马约拉纳物理从近藤共振。
2013-07-04 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
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
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
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
Probing the magnetoelectric effect in noncentrosymmetric superconductors by equal-spin Andreev tunneling
在非中心对称超导体(NCS)中,电荷电流到自旋磁化的转换-所谓的磁电效应-是非常规的混合宇称序参量的直接指示器。本文提出了一种利用NCS/铁磁体接触中的反常等自旋Andreev隧穿来检测磁电效应的方案。该提案依赖于通过使电流通过NCS产生自旋极化三重态配对的能力。这种诱导的三重态配对与具有复矢量序参量${\bf d}$的三重态超流体中的范式非么正配对具有相似性。质的区别是,诱导的非幺正态可以实现在NCS与一个纯粹的现实${\bf d}$通过打破时间反演对称性电流偏置设置。这为通过电输运测量获得NCS中的非常规超导性提供了可能性。
2018-12-04 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
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
Probing topological phase transition in silicene via Klein tunneling in a normal/ferromagnetic/normal silicene junction
硅烯的Klein隧穿和电场驱动的拓扑相变(TPT)这两种截然不同的现象在赝自旋不变的问题上趋于一致。一个随之而来的可能性是,前者,在正常/磁性/正常硅烯结的情况下,理论上可以被认为是一个探针,以确定后者的发病。在本通信中,我们探索此选项并计算总传输概率(TTP)。我们发现,TPT的特点是在TTP作为电场的函数的曲线的尖点。
2014-08-30 cond-mat.mes-hall
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
Probing the graphene/substrate interaction by electron tunneling decay
本研究针对石墨烯与金属衬底局域相互作用的探测需求,提出一种可在任意扫描隧道显微镜上实现的I(z)谱探测方法,经实验验证其可与密度泛函理论计算定量比对,能补充标准形貌探测能力,拓展STM系统研究石墨烯/衬底复合物的功能。
2023-04-28 cond-mat.mes-hall
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
Probing Quantum Geometric Phases via Scanning Tunneling Microscopy
Southern University of Science and Technology(南方科技大学);Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area(粤港澳大湾区量子科学中心)
本文综述了利用扫描隧道显微镜在实空间直接探测量子几何相位的四种方法,包括纳米干涉、准粒子干涉、序参量分解和二维锁相技术,为量子材料中的相位工程提供了新框架。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Macroscopic quantum tunneling with decoherence
计算了一个模拟宏观量子隧穿的系统的隧穿几率。考虑一个单自由度的开放量子系统,它由一个囚禁在立方势中的粒子与一个具有耗散和扩散参数的环境相互作用组成。基于孤立系的能量本征函数,提出了一种新的表示方法. e.系统与环境的非耦合,用于写出开放量子系统的约化Wigner函数的动力学主方程。在这种表示中,这个方程变得非常简单。使用的WKB近似的本征函数建议的近似,允许的隧道速率的分析计算,在这个实时的形式主义,当系统最初被困在假基态。我们发现由环境产生的退相干抑制隧穿与其他具有不同势的宏观量子系统中的结果一致。我们面对我们的分析预测与实验中的逃逸率从零电压状态的电流偏置约瑟夫森结分流电阻测量。
2004-11-02 cond-mat.mes-hall hep-ph quant-ph
Probing electron-electron interaction in quantum Hall systems with scanning tunneling spectroscopy
利用低温扫描隧道谱技术研究了p型InSb(110)上Cs诱导二维电子系统(2DES)的量子霍尔效应. 2DES是去耦p掺杂体状态,并表现出扩展电阻内的绝缘量子霍尔相位。在定量协议与计算,我们发现交换增强的自旋分裂。此外,我们观察到,无论是空间平均,以及局域态密度功能的特征库仑隙在费米能级。这些结果表明,电子-电子相互作用的影响,可以探测到低于所有相关的长度尺度的分辨率。
2011-04-15 cond-mat.mes-hall
Dynamics of Macroscopic Tunneling in Elongated BEC
我们研究宏观隧道从一个细长的准一维陷阱,形成一个“雪茄形”的BEC。使用最近开发的形式主义,我们得到了领先的分析近似的右手边的潜力墙,即外部的陷阱,和形式主义的基础上维格纳函数,为左侧的潜力墙,即内部的BEC。然后,我们提出了完成的数值计算结果,其中显示了一个“光点”的粒子密度与渐近激波速度,从以前的工作中产生的点状陷阱,但与后者有显着差异。在BEC内部,揭示了一种传播的色散冲击波的图案。在有吸引力的情况下,我们发现亮孤子串冻结在边界附近。
2009-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Probing Magnetic Excitations and Correlations in Single and Coupled Spin Systems with Scanning Tunneling Spectroscopy
低温扫描隧道显微镜的光谱测量已经非常成功地用于研究表面上的单个原子或分子自旋,以及复杂设计的耦合系统。支撑表面的对称性破缺引起磁各向异性,这导致微分电导谱中的特征指纹,并且可以用简单的模型哈密顿很好地理解。此外,由于与电极的巡回电子的相互作用,相关的多粒子态可以出现,使这些系统成为理想的原型量子系统。在这份手稿更复杂的二分和自旋链将讨论另外。它们的光谱使得能够精确地确定自旋之间的相互作用的性质,这些相互作用可以导致通过原子间纠缠而出现的新量子态的形成。
2017-01-13 cond-mat.mes-hall
Quantum Nucleation and Macroscopic Quantum Tunneling in Cold-Atom Boson-Fermion Mixtures
研究了玻色子-费米子冷原子混合物中相分离跃迁的动力学。我们确定的参数,在该过渡是由量子成核机制,负责形成一个稳定相的临界核。我们证明了对于低的费米子-玻色子质量比,量子成核跃迁速率的密度依赖性是实验可观察的。分析了到宏观量子隧穿区的渡越。基于相互作用冷原子玻色子-费米子混合物的微观描述,我们导出了临界液滴的有效作用量,并得到了混合相在相变附近和旋节线不稳定性附近的成核率的渐近表达式。我们表明,由于在费米子子系统中的激发耗散起主导作用的过渡点附近。
2008-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Probing Majorana Physics in Quantum Dot Shot Noise Experiments
我们考虑了一个量子点与一个拓扑超导体和两个正常导线耦合的系统,研究了系统的输运性质。利用Keldysh路径积分方法,在低能有效理论下研究了电流涨落(散粒噪声)。我们认为,通过量子点的隧穿电导和散粒噪声的组合允许人们区分拓扑(马约拉纳)和非拓扑(例如,Kondo)的零偏压传导峰的起源。具体来说,我们表明,虽然隧道电导可能会表现出零偏置异常由于马约拉纳或近藤物理,散粒噪声是定性不同的马约拉纳零模式的存在。
2015-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con