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
Direct Observation of Vortex Shells and Magic Numbers in Mesoscopic Superconducting Disks
我们已经可视化和研究涡旋配置在介观超导磁盘使用Bitter装饰技术。对于广泛的涡度L的圆形的几何形状被发现导致形成的同心壳的旋涡。从不同大小的磁盘上获得的图像在一系列的磁场,我们能够跟踪涡旋状态的演变,并确定稳定和亚稳态配置。此外,壳填充与增加L的定量分析,使我们能够确定“魔术”的数字对应的外观连续的新壳。
2005-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Detection of discretized single-shell penetration in mesoscopic vortex matter
我们研究了在独立的50 $μ$ m直径的磁盘的Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8 +δ}$通量渗透过程中小于千个涡旋的介观涡旋物质的构型变化。高分辨率的交流和直流局部磁力测量数据显示,在三次谐波磁信号微弱的涡旋密度增加的峰值中,透射率出现振荡。通过额外的实验证据和一个简单的几何分析,我们表明,这些功能指纹的离散入口的单壳的旋涡具有模仿样本边缘的形状。
2014-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlocal vortex motion in mesoscopic amorphous Nb0.7Ge0.3 structures
我们研究了介观非晶Nb0.7Ge0.3样品中的非局域涡旋输运。直流电流I通过一根导线,该导线通过一个长度L= 2-5 μ m的垂直通道与一对电压探头连接,在该电压探头处测量非局部响应Vnl ~ I。对于给定温度,Rnl=Vnl/I的最大值出现在与L无关的磁场中,并且与1/L成比例。结果解释的耗散涡运动沿通道由远程电流驱动,可以理解的一个简单的模型。
2006-06-16 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 effects in superconductor-ferromagnet-superconductor junctions
我们证明了在零温度下,通过超导体-铁磁金属-超导体结的超导电流不随结的厚度$L$呈指数衰减。在大的$L$上,它具有随机的样品特异性符号,该符号可以随着温度的变化而变化。在介观结的情况下,在基态中的序参量的相位是随机的样品特定量。在大面积结的情况下,基态相位差为$\pm π/2$。
2002-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Field Theory of Mesoscopic Fluctuations in Superconductor/Normal-Metal Systems
正常无序导体的热力学和输运性质受到超导体邻近性的强烈影响。介观相干性和超导体粒子的Andreev散射之间的合作产生了新型的干涉现象。我们介绍了一个场论的方法,能够探索超导体/正常金属系统的平均性能和介观波动。作为一个例子,该方法被应用到研究的水平统计的SNS结。
1997-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electronic structure of multiquantum giant vortex states in mesoscopic superconducting disks
我们报告自洽计算的微观电子结构的所谓的巨涡旋态。这些新的多量子涡旋状态,最近的磁化测量检测到的亚微米磁盘,是定性不同的散装的Abrikosov涡旋。我们发现,除了在核心区域的束缚态的多个分支,局域隧道态密度表现出Tomasch振荡由于量子限制所产生的单粒子干涉。这些特征应该可以通过扫描隧道光谱直接观察到。
2002-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Suppression of Superconductivity in Mesoscopic Superconductors
我们提出了一个新的边界驱动的相变与涡旋成核在介观超导体(的大小的顺序,或大于,穿透深度)。我们推导出的重新缩放方程,我们表明,与涡旋成核的边界效应降低了传统的过渡温度在介观超导体的量是超导体的大小的函数。这一结果解释了最近在小型超导体中的实验,发现转变温度取决于系统的大小,并且低于临界Berezinskirt-Kosterlitz-无温度。
2000-12-08 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
Stable vortex-antivortex molecules in mesoscopic superconducting triangles
在介观I型超导三角形中发现了一种稳定的涡旋-反涡旋模式,而在II型超导体中类似的模式是不稳定的。稳定的涡旋-反涡旋“分子”的出现是由于两个因素的相互作用:I型超导体中的排斥涡旋-反涡旋相互作用和三角形中的涡旋约束。
2002-03-06 cond-mat.supr-con
Vortex phase diagram for mesoscopic superconducting disks
通过数值求解三维非线性Ginzburg-Landau(GL)方程,研究了薄于相干长度和穿透深度的介观圆盘在不同超导态之间的平衡和非平衡相变.我们发现,随着圆盘厚度和磁场的增加,从多涡旋超导态到巨涡旋态的转变是平滑的。得到的涡旋相图表明,作为磁场的函数,多涡旋和巨涡旋状态之间的重入行为。
1998-06-01 cond-mat.supr-con
Unconventional Vortex Dynamics in Mesoscopic Superconducting Corbino Disks
涡旋物质的离散壳层结构强烈影响着介观超导Corbino盘中的磁通动力学。虽然在大的和非常小的圆盘中的动力学行为是很好理解的,但在中等大小的区域中,由于涡壳之间的可伸缩性,它变得更加复杂和不寻常。我们展示了非常规的涡旋动力学(反转壳速度相对于梯度驱动力)和角熔化(从边界处的剪切应力是最小的,向中心传播)在介观Corbino磁盘。
2009-07-27 cond-mat.supr-con
Vortex states in mesoscopic three-band superconductors
使用多分量Ginzburg-Landau模拟,我们显示了大量的涡旋态可能在介观三带超导体。我们发现,介观限制稳定的手征态,与非平凡的带凝聚体之间的相位差,作为系统的基态。因此,我们报告了对称性破缺的涡旋态,不同带凝聚中涡旋核不重合的手征态(分裂核涡旋),以及时间反演对称性破缺的分数涡旋态。
2013-09-25 cond-mat.supr-con
Continuum versus discrete flux behaviour in large mesoscopic Bi(2)Sr(2)CaCu(2)O(8+delta) disks
扫描霍尔探针和本地霍尔磁强计测量已被用来调查磁通分布在大型介观超导磁盘的大小,位于体和介观涡旋制度之间的交叉附近。通过直接映射在不同的应用领域的磁盘的磁感应曲线得到的结果可以相当成功地拟合到分析模型,假设在样品中的磁通量的连续分布。然而,在低磁场下,我们确实观察到了底层离散涡旋结构的清晰特征,并且可以解决涡旋团在增加的磁场中的特征介观压缩。即使在更高的领域,其中单一的涡流分辨率丢失,我们仍然能够跟踪的涡流图案的结构变化,因为竞争的涡流订单强加明确无误的签名上的“本地”磁化曲线作为一个功能的应用领域。我们的观察结果是非常一致的分子动力学数值模拟,使我们在我们的系统中的离散和连续行为之间的交叉的长度尺度的自然定义。
2008-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic Ferromagnet/Superconductor Junctions and the Proximity Effect
我们测量了亚微米铁磁体(Ni)与介观超导体(Al)接触时的电输运。在测量的几何形状中,界面和铁磁体是分开测量的。铁磁体本身没有表现出明显的超导邻近效应,但铁磁体/超导体界面表现出很强的温度,场和电流偏置依赖性。这些效应取决于铁磁体在界面附近产生的局部磁场分布。我们发现,温度依赖性可能适合于一个修改后的版本的Blonder-Tinkham-Klapwijk理论的正常超导体输运。
2000-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Stable fractional flux vortices in mesoscopic superconductors
传统的超导体具有携带整数倍磁通量量子的涡旋,而具有p波或d波序参量的非传统超导体允许半整数磁通量。在这里,我们表明,介观尺寸效应稳定分数磁通涡旋的s波双间隙超导体的结晶基态。这些通量的值可以是通量量子的任意分数,并且可以从样品上的磁场分布直接测量。
2009-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Out-of-Equilibrium Spin Transport in Mesoscopic Superconductors
传统超导体中的激发,Bogoliubov准粒子,是自旋为1/2的费米子,但它们的电荷是能量依赖的,事实上,在带隙边缘为零。因此,在超导体中(与普通金属不同),自旋自由度和电荷自由度可以分离。在这篇文章中,我们回顾了自旋注入到传统的超导体,并专注于最近的实验介观超导体。我们展示了如何准粒子自旋输运和平衡态自旋相关的超导性可以触发使用塞曼分裂的准粒子态密度在薄膜超导体与小自旋混合散射。最后,我们讨论了自旋动力学和准粒子自旋不平衡对超导能隙强度的反馈。
2017-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
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
Vortex states in mesoscopic superconducting squares: Formation of vortex shells
我们从理论和实验上分析了介观超导正方形中的涡旋位形。我们的理论方法是基于伦敦方程的解析解,使用格林函数方法。势能景观发现每个涡旋配置,然后使用Langevin型分子动力学模拟,以获得稳定的涡旋配置。分析了亚稳态及其与基态之间的跃迁。我们提出了我们的结果的第一个直接可视化的涡旋图案在微米级的铌广场,使用苦装饰技术。我们表明,填充规则的漩涡在广场上施加的磁场的增加,可以制定,虽然在不同的方式比在磁盘中,在形成的漩涡“壳”。
2009-02-24 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
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
Vortex matter in superconducting mesoscopic disks: Structure, magnetization, and phase transitions
计算了II型超导介观圆盘的稠密涡旋物质结构和相关磁化强度。磁化表现出一般的一阶相变的涡的数量改变了一个,并提出了两个定义明确的制度:一个非单调的演变的磁化跳的幅度信号的存在下的涡玻璃结构,这是由二阶相变分离在$H_{c2}$从一个凝聚态的涡(巨涡),其中跳跃的幅度单调变化。我们将我们的结果与Geim等人(Nature 390,259(1997))的霍尔磁强计测量结果进行了比较,并声称磁化强度显示出这些涡旋玻璃态存在的清晰痕迹。
1998-06-04 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
Evidence of Vortex Jamming in Abrikosov Vortex Flux Flow Regime
本文研究了铌超导通道中非局域Abrikosov涡旋流的动力学性质。磁通流引起的非局域电压的磁场依赖性表明,涡旋形成有序的涡旋链。电压不对称性(整流)相对于涡流的方向是证据,涡流干扰强烈缓和在介观几何形状的涡流动力学。这些发现可以应用于利用涡流动力学和涡流操纵的超导设备,包括具有工程钉扎中心的超导导线。
2012-08-21 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
Vortex structure in mesoscopic superconductors
数值求解了非线性Ginzburg-Landau方程,研究了任意形状超导薄圆盘中的涡旋结构。根据系统的大小和外加磁场的强度,我们发现了巨涡旋、多涡旋以及两者的组合,并确定了系统能量图景中的鞍点,由此得到了磁通穿透和排出的能垒。
2001-12-17 cond-mat.supr-con
Effects of Geometrical Symmetry on the Vortex Nucleation and Penetration in Mesoscopic Superconductors
我们利用自洽的Bogoliubov-de Gennes方程研究了几何对称性如何影响介观超导体中涡旋的穿透和排列。我们发现,当电流密度达到临界电流密度时,涡旋进入。超导样品的几何对称性通过确定热点的空间分布,影响涡旋的形核和进入。我们的结果为利用介观超导体的拓扑结构来控制和操纵其量子态提供了一种可能的实验途径,并且可以很容易地推广到受限超流体和玻色-爱因斯坦凝聚体中.
2010-06-17 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
Magnetically induced splitting of a giant vortex state in a mesoscopic superconducting disk
研究了带有Co/Pt磁性三角形的超导圆盘中的超导电性成核。我们表明,当所施加的磁场是平行于三角形的磁化,巨涡涡状态的涡度三分裂成三个单独的F0涡,由于一个显着的影响的C3对称性的磁性三角形。由于三角形对三个涡旋的强烈钉扎,它们的构型在宽范围的外加磁场中保持稳定。对于足够高的领域,F0涡合并和核发生通过巨涡状态。这种新的重入行为在相边界处的理论分析,得到内的Ginzburg-Landau形式主义,是在极好的协议与实验数据。
2005-04-19 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
Experimental Evidence for Giant Vortex States in a Mesoscopic Superconducting Disk
采用多小隧道结方法研究了介观超导圆盘对垂直磁场的响应,同时测量了圆盘上多个小隧道结的输运特性.这使我们能够在实验上首次区分巨涡旋态和多涡旋态。此外,我们在实验上发现了磁场诱导的涡旋重排和组合。基于非线性Ginzburg-Landau理论的数值计算结果与实验结果吻合较好。
2004-11-08 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
Vortex quasi-crystals in mesoscopic superconducting samples
在超流体和超导体中,原子和分子物质的相与涡旋物质的相之间似乎存在着一一对应的关系。晶体、液体和玻璃已经在实验中观察到,在这两个Arachial和VM。在这里,我们提出了一个涡旋准晶体状态,可以稳定由于边界和表面能的特殊形状和尺寸的样品的影响。对于有限尺寸的五边形样品,随着样品尺寸的减小,涡旋晶体和涡旋准晶之间的相变是磁场和温度的函数。
2007-03-15 cond-mat.supr-con
Thermally Assisted Penetration and Exclusion of Single Vortex in Mesoscopic Superconductors
在横向尺寸为几个相干长度和几个纳米厚度的介观超导体中,克服表面势垒的单个涡旋为研究单个涡旋的热激活提供了一个理想的平台。在热涨落存在的情况下,即使表面势垒不消失,涡旋也有非零的概率穿透或排斥超导体。本文研究了圆形介观超导圆盘中单个涡旋的热激活。为了获得穿透和排斥磁场的统计数据,向超导体施加缓慢和周期性磁场。我们从热激活率计算了穿透场和排斥场的分布。这种分布也可以通过实验测量,这允许定量比较。
2012-01-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Electronic structure of mesoscopic superconducting disk: Quasiparticle tunneling between the giant vortex core and disk edge
利用Usadel方法在Dirty极限下研究了介观超导圆盘中巨涡旋态的电子结构。局域态分布密度的强烈影响的准粒子(QP)之间的隧道效应定位在涡核和绑定到样品边缘的状态。温度降低导致隧穿电导的磁场依赖性在边缘主导和核心主导的制度之间的交叉。这种交叉的上下文中讨论的准粒子冷却的效率由磁场诱导的QP陷阱在各种介观超导器件。
2019-01-04 cond-mat.supr-con
Directional vortex motion guided by artificially induced mesoscopic potentials
矩形钉扎阵列的Ni点定义了一个潜在的景观在Nb膜的涡旋运动。两个面内正交电流同时注入的磁输运实验允许选择涡旋晶格上的洛伦兹力的方向和大小,从而提供涡旋运动的角度依赖性。背景耗散取决于低磁场下的角度,随着磁场的增加,背景耗散逐渐模糊。周期势沿沟道方向锁定在涡运动中。因此,涡格运动方向与所施加的洛伦兹力方向相差达85 °。
2003-07-17 cond-mat.supr-con
Quasiclassical numerical method for mesoscopic superconductors: bound states in a circular d-wave island with a single vortex
我们展示了一个有效的数值方法,获得独特的解决方案,一个介观或纳米尺度超导体的艾伦伯格方程。特别地,我们计算了包含单个涡旋的圆形d波岛的局域态密度。在这样的小系统中,“涡影”效应强烈地依赖于准粒子能量。我们展示了如何用几何方法构造边界有镜面反射的有限尺寸系统中的准粒子轨道,并讨论了d波超导体中节状准粒子或零能量通过涡旋中心的准粒子的序参量为零时数值解的稳定性.
2012-08-20 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
Dissipation in Mesoscopic Superconductors with Ac Magnetic Fields
通过实验和数值模拟研究了介观超导体对交流磁场的响应。我们研究的小正方形样品的尺寸的顺序的渗透深度。我们得到的交流磁化率$χ=χ'+iχ''$在微波频率的直流磁场$H_{dc}$的函数。我们发现,由$χ''$给出的耗散在介观样品中具有非单调的行为。在数值模拟中,我们得到的耗散增加之前的涡的渗透,然后它突然下降后,涡已经进入样品。这是实验验证,我们发现,$χ''$具有强烈的振荡作为$H_{dc}$的功能,在小广场的铅。
2007-05-28 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
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
Annular Vortex Solutions to the Landau-Ginzburg Equations in Mesoscopic Superconductors
本文介绍了朗道-金兹伯格方程的新的涡旋解。这些配置,扩展了众所周知的Abrikosov和巨磁涡旋的配置,由一系列以同心模式组织的环状超导涡旋组成,可能与一个巨大的磁涡旋相结合,然后位于它们的中心。这些环形涡的动力学和热力学稳定性是一个重要的开放性问题,取决于直接的实验观察这样的配置。然而,环形涡应该间接影响特定的介观超导器件的物理观测的动力学性质。
1999-08-30 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
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
Steady-state and equilibrium vortex configurations, transitions, and evolution in a mesoscopic superconducting cylinder
描述了一种研究介观II型超导圆柱中混合态的数值方法。稳态配置和瞬态行为的磁涡旋的各种值的所施加的磁场H。不同的多涡状态之间的转变,作为H的变化是由等高线图和跳跃的B与H图。使用最简单的弛豫方程组演化均匀超导初始状态表明,该系统通过近亚稳态的中间配置,而寻求最终的最小能量,稳定的状态符合平方对称的样品。一个有效的计划,以确定在介观系统中的平衡涡配置在任何给定的应用领域,不限于系统的对称性,设计和证明。
2003-08-22 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