Fabrication of submicron La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_{4}$ intrinsic Josephson junction stacks
铜氧化物超导体的本征约瑟夫森结(IJJ)堆叠具有实现为在相对高的温度下工作的本征相位量子比特的潜力。我们成功地报道了从单晶中切割出的亚微米La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$(LSCO)IJJ堆叠的制造。我们还展示了一种新的制造方法,其中氩离子蚀刻后进行聚焦离子束蚀刻。其结果是,我们得到了一个LSCO IJJ堆栈中出现的电阻多分支。通过开发这种方法,可以以单个IJJ的精度控制堆叠IJJ的数量。
2011-08-17 cond-mat.supr-con quant-ph
Coherent Emission from Surface Josephson Plasmons in Striped Cuprates
电荷有序和超导性之间的相互作用仍然是量子材料研究的中心主题之一。在铜氧化物的情况下,条纹电荷波动和局部电磁场之间的耦合是特别重要的,因为它影响超导关联的输运性质,相干性和维数。在这里,我们研究的相干太赫兹辐射的发射在单层铜氧化物的La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$家庭,这种效果预计将被禁止的对称性。我们发现,发射消失的化合物中的条纹是准静态的,但激活时$c$轴反转对称性被打破的无公度或波动的电荷条纹,如在La $_{1.905}$ Ba $_{0.095}$ CuO $_4$和La $_{1.845}$ Ba $_{0.155}$ CuO $_4$。在这种情况下,太赫兹辐射由表面约瑟夫森等离子体发射,表面约瑟夫森等离子体通常是暗模式,但由于条纹调制而耦合到自由空间电磁辐射。
2022-09-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Light-induced new collective modes in La$_{1.905}$Ba$_{0.095}$CuO$_4$ superconductor
报道了超导单晶La $_{1.905}$ Ba $_{0.095}$ CuO $_4$(T $_c$ =32 K)的近红外和中红外泵浦c轴太赫兹探测测量。测量结果表明,泵浦引起的变化主要发生在约瑟夫森等离子体的边缘位置低于T $_c$。在强近红外脉冲的激发下,超导态受到严重的扰动,在静止等离子体边缘以上的频率范围内产生非相干准粒子激发。然而,在很短的时间延迟($\sim$ 1.5 ps)内,我们观察到一个非常尖锐的约瑟夫森等离子体边缘的频率低于静态约瑟夫森等离子体边缘的再现和一个新的光诱导约瑟夫森模式的出现在更高的能量。结果表明,光可以诱导新的约瑟夫森耦合与不同的耦合强度。对于中红外泵浦,观察到类似但较弱的效果。在T $_c$以上未检测到泵诱导效应。
2017-12-04 cond-mat.supr-con
Importance of grain boundary Josephson junctions in the electron-doped infinite-layer cuprate superconductor Sr$_{1-x}$La$_x$CuO$_2$
用脉冲激光沉积法生长了电子掺杂的无限层超导体SrPDMATHABMM LaPDMATHABMN CuO $_2$($x = 0.15$)的晶界双晶约瑟夫森结。BaTiO $_3$缓冲的$24\,^\circ$ [001]-倾斜对称SrTiO $_3$双晶用作衬底.在4.2K的温度下,通过电输运测量研究了库珀对(CP)和准粒子(QP)隧穿. CP隧穿表明,在4.2K时,电子掺杂铜酸盐具有非常高的临界电流密度,为$j_c > 10^3\,$ A/cm $^2$.热激活相滑移被观察到的耗散机制接近的转变温度。平面外磁场$H$显示出非常规则的类似Fraunhofer的$j_c(H)$图案以及Fiske和磁通流共振,两者都产生$3.1\cdot10^6\,$ m/s的Swihart速度。此外,我们还用量子隧穿谱研究了超导带隙。间隙被发现是V形的外推的零温度能隙$Δ_0 \approx 2.4\,$ meV。没有观察到零偏压电导峰。
2011-11-30 cond-mat.supr-con
Effects of antiferromagnetic planes on the superconducting properties of multilayered high-Tc cuprates
本文提出了多层铜氧化物中超导-(SC)和反铁磁(AF)CuO_2共存相的高临界温度(T_c)的机制。用相邻CuO_2面间的跳跃积分,微扰地计算了被AF绝缘体(莫特绝缘体)隔开的SC面间的约瑟夫森耦合。结果表明,AF面内的AF交换分裂抑制了所谓的π-约瑟夫森耦合,而长程0-约瑟夫森耦合导致了较高Tc值的共存。
2005-04-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic-Field Tuning of Light-Induced Superconductivity in Striped La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$
光激发的条纹有序的La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$已被证明瞬态增强CuO $_2$平面之间的超导隧穿。这种效应通过太赫兹频率光学性质中的蓝移或约瑟夫森等离子体共振的出现来揭示。在这里,我们表明,这种光诱导状态可以通过施加沿c轴方向的高外部磁场来加强。对于一个7特斯拉的字段,我们观察到高达10倍的瞬态层间相位相关长度的增强,伴随着光诱导状态的弛豫时间的两倍增加。这些观察结果是非常令人惊讶的,因为静态磁场抑制层间约瑟夫森隧穿和稳定的条纹秩序在平衡。我们解释我们的数据作为一个指示,光学增强层间耦合在La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$不起源于一个简单的光学熔融条纹,如先前假设的。相反,我们推测,光诱导状态可能出现从相邻平面中的光激发条纹之间的激活隧穿。
2018-12-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
An Infrared study of the Josephson vortex state in high-Tc cuprates
本文报道了La_{2-x} Sr_xCuO_4在平行于CuO_2面的强磁场中的c轴红外光谱的结果。对于欠掺杂(x=0.125)和过掺杂(x=0.17)样品,观察到磁场rhos(H)对超流密度的显著抑制。我们发现,现有的约瑟夫森涡旋态的理论模型未能一致地描述所观察到的效果,并讨论了可能的原因的差异。
2002-07-29 cond-mat.supr-con
Theory of the electrical transport in tilted layered superconductive Josephson junctions
本文提出了由d波各向异性层状超导体制成的二次倾斜约瑟夫森结中的约瑟夫森效应理论。我们发现在两个电极中出现了一个内禀电阻,这是由于YBCO中的CuO_2平面(即CuO_2平面)的错位引起的。这种对隧道势垒的固有贡献具有几个重要的后果。这一结果对于理解基于d波超导体的[100]倾斜和[100]倾斜-倾斜约瑟夫森结的电输运性质具有重要意义。
2012-04-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Breakdown of the universal Josephson relation in spin ordered cuprate superconductors
我们提出\emph{c}轴红外光学数据上的一些Ba,Sr和Nd掺杂的铜氧化物的La $_{2}$ CuO $_{4}$(La 214)系列中,我们观察到显着的偏差,从通用约瑟夫森关系连接正常状态的运输(直流电导率$σ_{DC}$在$T_{c}$测量)与超流密度($ρ_{s}$):$ρ_{s}\proptoσ_{DC}(T_{c})$。我们发现约瑟夫森标度的破坏与超流密度的各向异性显著增强有关。这些数据使我们能够将约瑟夫森层间物理学的崩溃与CuO $_2$平面中磁序的发展联系起来。
2011-05-26 cond-mat.supr-con
Terahertz Metamaterial Renormalization of Superconducting Josephson Plasmons in La$_{1.85}$Sr$_{0.15}$CuO$_4$
本研究通过超材料谐振器阵列与铜氧化物超导体LSCO的约瑟夫森等离激元耦合,实现了太赫兹频率的重整化,并展示了可调谐ENZ超材料的非线性响应,为腔操控超导研究提供了新视角。
2024-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Towards precise measurement of oscillatory domain wall by ferromagnetic Josephson junction
从理论上提出了一种利用铁磁约瑟夫森结精确测量振荡畴壁的原理。只有当DW在铁磁线中振荡时,电流-电压曲线才呈现阶梯结构。电压阶跃出现在V = n(\hbar /2 e)ω_DW处,基本常数为\hbar /e,整数n,DW频率为ω_DW。由于V可以以10^9的精度来确定,所以振荡DW将比现有的常规方法更精确地测量。
2012-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Light-induced switching to a Metastable Phase in a Layered Superconductor La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ (x=0.15)
利用800 nm光抽运和太赫兹探测光谱研究了最佳掺杂的高Tc超导体La 2-xSrxCuO 4(x=0.15)的瞬态光响应。随着光激发强度的增加,约瑟夫森等离子体共振显示出逐渐的红移,表明光激发对超导性的抑制。随着光激发强度的进一步增加,在损失函数谱中出现了一个新的纵模,并从高能量侧生长,伴随着一个新的横模,表现在电导率谱。所观察到的光谱描述的多层膜模型与交替层间约瑟夫森耦合。新的纵模和横模在光激发后的持续时间远超过几百皮秒,表明强光激发诱导了具有交替层间约瑟夫森耦合的新亚稳相。
2018-03-14 cond-mat.supr-con
New Josephson Plasma Modes in Underdoped YBa2Cu3O6.6 Induced by Parallel Magnetic Field
测量了欠掺杂YBa_2Cu_3O_(6.6)(YBCO)在T_c = 59 K以下,平行磁场H//CuO_2 ~ 7 T的c轴反射率谱。当施加平行场时,在有限频率处出现新的峰值,其代价是抑制c轴冷凝物重量。我们的结论是,戏剧性的变化起源于不同的约瑟夫森耦合强度之间的双层约瑟夫森涡和没有。我们发现,在平行磁场作用下,YBCO中400 cm ^-1宽电导峰的光谱权重增加,这表明在ω=0处的凝聚权重不仅分配给了新的光学约瑟夫森模,而且也分配给了双层内模。
2002-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Terahertz third harmonic generation in c-axis La$_{1.85}$Sr$_{0.15}$CuO$_4$
本研究利用高场太赫兹时域光谱在最佳掺杂La$_{1.85}$Sr$_{0.15}$CuO$_4$中观测到Josephson等离子体边缘红移和三次谐波产生,验证了JPM的非线性驱动,为探测和控制超导性质提供了新途径。
2023-03-30 cond-mat.supr-con
Superconductivity in La(1.56)Sr(0.44)CuO(4)/La(2)CuO(4) superlattices
La(1.56)Sr(0.44)CuO(4)/La(2)CuO(4)(LSCO-LCO)的超晶格中没有任何组分是超导的,其超导转变T_c为\simeq 25 K。为了阐明超导态的性质,我们进行了低能量muSR研究。通过施加一个平行(迈斯纳态)和垂直(涡旋态)的磁场,我们可以证明超导是片状的,导致一个非常各向异性的超导态。这一结果与一个简单的电荷转移模型是一致的,该模型考虑了LCO和LSCO之间的层状结构和化学势差,以及Sr相互扩散。使用煎饼涡旋模型,我们可以估计在这些超晶格中的伦敦渗透深度的严格上限为380 nm。在场冷却实验中的μ介子去极化率的温度依赖性是非常相似的插入BSCCO中所观察到的,并表明,涡涡相互作用是由电磁耦合,但可以忽略约瑟夫森相互作用为主。
2011-10-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong polaritonic interaction between flux-flow and phonon resonances in Bi2Sr2CaCu2O8+x intrinsic Josephson junctions: Angular dependence and the alignment procedure
Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8 +x单晶代表在金属CuO 2-Ca-CuO 2和离子绝缘SrO-2BiO-SrO层之间形成的原子尺度本征约瑟夫森结的自然堆叠。绝缘层中的电致伸缩效应通过交流约瑟夫森效应导致c轴声子的激发。在这里,我们实验研究之间的相互作用和速度匹配(Eck)的电磁共振的磁通流状态的小台面结构与c轴光学声子。报道了一种非常强的相互作用强相互作用,这种相互作用导致由红外和拉曼激活的横光学声子形成声子-极化激元。在这项工作中的一个特别的重点是对共振的角度依赖性的分析。我们描述了一个准确的样品对准过程,防止入侵的Abrikosov涡流场高达17特斯拉,这是必不可少的,以实现高品质的共振在创纪录的高频率高达13太赫兹。
2012-10-10 cond-mat.supr-con
Anomalous Low Temperature Behavior of Superconducting Nd(1.85)Ce(0.15)CuO(4-y)
利用电子掺杂铜氧化物超导体Nd(1.85)Ce(0.15)CuO(4-y)的双晶晶界约瑟夫森结测量了面内伦敦穿透深度λ(T)和最大约瑟夫森电流Ic(T)的温度依赖性。这两个量揭示了一个反常的温度依赖性低于约4 K。与通常的λ(T)(Ic(T))随温度降低而单调减小(增加)相反,发现λ(T)和Ic(T)分别随温度降低而增加和减小,从而导致非单调的总体温度依赖性。在对Pr(1.85)Ce(0.15)CuO(4-y)进行的类似测量中发现不存在这种反常行为。由此我们得出结论:Nd(1.85)Ce(0.15)CuO(4-y)的反常行为是由于Nd ~(3+)顺磁矩的存在引起的。用Nd矩引起的磁化率随温度的变化修正Nd(1.85)Ce(0.15)CuO(4-y)的λ(T)依赖关系,得到了一个指数依赖关系,表明各向同性s波配对。这一结果与Pr(1.85)Ce(0.15)CuO(4-y)的λ(T)依赖性完全一致。
1999-08-23 cond-mat.supr-con
Josephson radiation patterns in underdamped topological Josephson junctions
约瑟夫森辐射是探测拓扑超导体中马约拉纳零模的一种有效方法。本文在量子电容并联结模型下研究欠阻尼拓扑约瑟夫森结的约瑟夫森辐射。我们发现,量子动力学的马约拉纳两能级系统诱导振荡模式的约瑟夫森发射光谱。与Floquet方法,我们得到这些振荡模式的分析结果,并发现它们是很好地描述贝塞尔函数。我们进行了数值模拟,以验证分析结果,并证明这些贝塞尔辐射模式存在的结参数范围很广。
2022-05-12 cond-mat.supr-con
Oscillatory eigenmodes and stability of one and two arbitrary fractional vortices in long Josephson 0-kappa-junctions
本文从理论上研究了长约瑟夫森结中一个和两个$κ$相位不连续处钉扎的一个和两个任意分数阶涡旋的本征模和稳定性。在单个$κ$ -不连续的特定情况下,在0和$κ$ -区域之间的边界处自发地产生并钉扎涡流。在这项工作中,我们表明,只有两个四种可能的旋涡是稳定的。一个单一的涡流具有振荡的本征模式,其频率在等离子体间隙内。我们计算这个本征频率作为一个函数的分数通量进行的旋涡。对于两个涡的情况,钉扎在两个$κ$ -不连续性位于一定距离$a$彼此,分裂的本征频率发生。我们计算这种分裂的数值作为$a$的函数为不同的可能的基态。我们还讨论了临界距离的存在下,两个反铁磁有序涡旋形成一个强耦合的“涡旋分子”,作为一个单一的对象,只有一个本征模。
2004-10-13 cond-mat.supr-con
Disparities in the Josephson vortex state electrodynamics of high-Tc cuprates
我们报道了低掺杂单晶YBa_2Cu_3 O_y在磁场中的面间电导率的远红外测量结果,并将这些新数据与其他两种高Tc铜酸盐超导体La(2-x)Sr_xCuO_4和Bi_2Sr_2CaCu_2 O(8+d)的早期工作相结合。当磁场H平行于CuO 2平面时,三个体系在约瑟夫森涡旋态中表现出明显不同的电动力学响应。具体而言,有差异的数量和观察到的纵向模式的字段依赖性。我们比较和对比这些结果与几种模型的电动力学在涡旋状态,并建议,大多数差异可以通过考虑约瑟夫森涡旋晶格基态以及c轴和面内准粒子耗散调和。
2007-05-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Josephson Plasma Mode in Fields Parallel to Layers of Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+δ}
在平行于CuO_2层的磁场作用下,对Bi_2Sr_2CaCu_2 O_{8+δ}单晶进行了Josephson等离子体共振测量,测量结果与磁场、温度和微波频率有关。这种共振现象是非常独特的,不能用传统的对H \parallel c的Josephson等离子体的理解来解释,这就需要一种新的理论来解释,这种理论必须考虑Josephson涡旋晶格与Josephson等离子体之间的耦合效应。
2000-06-07 cond-mat.supr-con
Strongly-overdoped La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$: Evidence for Josephson-coupled grains of strongly-correlated superconductor
对于铜酸盐在大空穴掺杂下超导性如何消失的解释一直存在争议。为了解决这个问题,我们提出了一个实验研究的单晶和薄膜样品的La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$(LSCO)与$x\ge0.25$。特别是,测量与$x=0.25$ LSCO晶体的体磁化率表明在$T_{c1}=38.5$ K的抗磁性的开始,与一个尖锐的过渡到一个阶段,在$T_{c2}=18$ K,独立的字段方向与全体屏蔽。引人注目的是,面内电阻率仅在$T_{c2}$处变为零。$x=0.25$晶体上的非弹性中子散射证实了与较低掺杂水平相比强度降低的低能量无公度磁激发的存在。自旋能隙与$T_{c2}$的比值非常大。我们的研究结果是一致的强烈过掺杂的铜酸盐的斯皮瓦克,Oreto和Kivelson,其中超导性最初开发的断开的自组织颗粒内的特点是减少空穴浓度,与体超导性发生后,超导性是由邻近效应引起的周围介质中的空穴浓度较高。除了超导到金属的过渡,局部微分电导测量的LSCO薄膜上的配对相关的区域生存,但太稀,以支持超导秩序。未来的实验将需要测试的程度,这些结果适用于过掺杂铜酸盐一般。
2022-12-21 cond-mat.supr-con
Effects of Superconductivity and Charge Order on the sub-Terahertz reflectivity of La$_{1.875}$Ba$_{0.125-y}$Sr$_{y}$CuO$_4$
用30 cm $^{-1}$以下的相干同步辐射测量了两种La $_{1.875}$ Ba $_{0.125-y}$ Sr $_{y}$ CuO $_4$单晶的$ab$面和c轴的反射率$R (ω)$,测量范围低至5 cm $^{-1}$。当$y$ = 0.085时,在$R_{c} (ω)$中,在$T \ll T_c$ = 31 K处检测到约瑟夫森等离子体共振,在50 K以下的电导率中出现远红外峰(FIP),其中通过X射线散射报告了非静电电荷有序(CO)。对于$y$ = 0.05($T_c$ = 10 K),在低于有序化温度$T_{CO}$的低温四方相中观察到FIP。在1/8掺杂时,峰值频率与$T_{CO}$成线性比例,证实FIP是CO的红外特征,无论是静态的还是波动的。
2006-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A microscopic model for the intrinsic Josephson tunneling in high-T_C superconductors
对基于层间隧道效应的高温超导体本征约瑟夫森效应微观模型进行了定量分析。在CuO_2-planes的配对关联模型的2-D Hubbard模型的吸引相互作用,该模型很好地解释了一些观察到的功能,如短的平面相干长度。哈伯德平面的堆叠被布置在由磁通量穿过的环面上。垂直于平面的电流被计算为所施加的通量的函数(即,e.的相位),和-后仔细消除有限尺寸的影响,由于单粒子隧穿-发现显示一个正弦场的依赖性,根据层间约瑟夫森隧穿。超导电流的温度依赖性的研究表明,在最好的约瑟夫森转变温度相比,平面Kosterlitz无温度温和的海拔。这些和其他结果的依赖模型参数进行比较与标准BCS评价。
1997-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Prominent Josephson tunneling between twisted single copper oxide planes of Bi$_2$Sr$_{2-x}$LaxCuO$_{6+y}$
本研究利用原位冷堆叠技术制备了单层CuO$_2$平面的Bi-2201扭转结,发现在45°扭转角下存在显著约瑟夫森隧穿及常规衍射特征,对d波配对对称性施加了严格约束并揭示了不可或缺的各向同性配对分量。
2023-11-20 cond-mat.supr-con
Observation of polaritons in Bi2Sr2CaCu2O8+x single crystals
Bi_2Sr_2CaCu_2 O_(8 +x)高温超导体是一种天然的超材料,由金属CuO双层夹在离子BiO平面之间组成。每对CuO双层形成原子尺度的约瑟夫森结。本文利用本征约瑟夫森效应在Bi_2Sr_2CaCu_2 O_(8 +x)单晶中原位产生和探测电磁波。我们观察到电磁波与多个横光学声子形成极化激元。这表明铜酸盐中存在未屏蔽的极性响应,这可能导致强烈的电-声子相互作用。我们的技术可以提供强烈的相干,单色声子极化激元与千瓦/厘米2功率密度的本地源。
2010-10-29 cond-mat.supr-con
Signature of T$_\textrm{c}$ above 111 K in Li-doped (Bi,Pb)-2223 superconductors: synergistic nature of hole concentration, coherence length and Josephson interlayer coupling
本研究通过改进固相反应法在Li掺杂(Bi,Pb)-2223超导体中实现了111至113.8 K的临界温度提升,揭示了Li掺杂提高空穴浓度、相干长度并改善层间关联从而提升Tc的协同机制。
2024-05-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field Dependence of the Josephson Plasma Resonance in Layered Superconductors with Alternating Junctions
本文研究了低垂直磁场中具有交变临界电流密度的层状超导体中的约瑟夫森等离子体共振。在涡旋固相中,电流密度和裸等离子体频率的平方随磁场线性减小。考虑到由于层上电荷涨落引起的耦合,我们从最近的SmLa_{1-x} Sr_x CuO_{4-delta}的光学数据中提取出T=10 K时平行于层的约瑟夫森穿透长度lambda_{ab}约为1100 A。
2002-08-28 cond-mat.supr-con
Experimental Evidence that Zn Impurities Pin Pair-Density-Wave Order in La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$
已经观察到Zn掺杂和$c$轴磁场两者增加La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$中的自旋条纹顺序,其中$x$接近1/8。对于$x=0.095$,施加的磁场也会导致超导层去耦,可能是通过有利于对密度波序,从而阻碍层间约瑟夫森耦合。在这里,我们表明,引入1%的锌也导致了二维(2D)超导性的初始发病,随后在较低的温度下,甚至在零场的3D超导性。我们推断,锌针对密度波秩序本地,建立这样的行为的一般性。
2020-12-21 cond-mat.supr-con
Spectroscopy of a fractional Josephson vortex molecule
在长约瑟夫森结中,由于约瑟夫森相位的多重不连续性,分数涡旋分子会自发地形成。在每个不连续点处,携带磁通量$|Φ|<Φ_0$的分数约瑟夫森涡旋被钉扎,$Φ_0\approx 2.07\times 10^{-15}$ Wb是磁通量量子。每个涡旋都有一个振荡的本征模,其频率取决于$Φ/Φ_0$,并位于等离子体间隙内。实验研究了双涡旋分子的本征频率与涡旋间距、涡旋的拓扑电荷$\wp=2πΦ/Φ_0$和施加在约瑟夫森结上的偏置电流$γ$的关系。我们发现,随着减少涡之间的距离,分裂的本征频率发生,这对应于两个涡的集体振荡模式的出现。我们使用的共振微波光谱技术,并找到很好的实验结果和理论预测之间的协议。
2011-10-19 cond-mat.supr-con
Josephson Vortex States in Intermediate Fields
最近的电阻数据的动机高$T_c$超导体在领域{ \it平行}的CuO层,我们解决两个问题的约瑟夫森涡旋相图,外观上观察到的一级转变(FOT)曲线在中间领域的结构转变和一个较低的临界点的FOT线。有人发现,一些旋转钉扎固体是更稳定的比普通的菱形钉扎固体与空层间距,由于垂直部分在较高的领域的FOT线,FOT往往会被破坏,通过创建一个较低的临界点。
2001-12-03 cond-mat.supr-con
Sign reversal of the Hall resistance in the mixed-state of La$_{1.89}$ Ce$_{0.11}$CuO$_{4}$ and La$_{1.89}$Ce$_{0.11}$(Cu$_{0.99}$Co$_{0.01}$)O$_{4} $ thin films
研究了LaPDMATHABMM Ce $_{0.11}$ CuO $_{4}$(LCCO)和$_{1.89}$ Ce $_{0.11}$(Cu $_{0.99}$ Co $_{0.01}$)O $_{4}$(LCCO:Co)超导薄膜的输运性质。当外场$\bf H$沿晶体学c轴方向施加时,在LCCO:Co薄膜的混合态中观察到霍尔电压的双符号反转,而在LCCO中检测到霍尔电压的单符号反转。在LCCO中,如果磁场倾斜离开膜平面,则可以恢复霍尔信号的双符号反转。我们发现,从一个到两个霍尔符号反转的转变与钉扎从强到弱的变化相一致。这种温度/场诱导的转变是由LCCO:Co中的磁性杂质或由LCCO中的饼状涡旋和面内约瑟夫森涡旋之间的耦合引起的。这些结果与早期的理论和数值预测一致。
2011-12-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Josephson effect in graphene SBS junctions
我们研究了石墨烯超导体-势垒-超导体结中的约瑟夫森效应,其中势垒的厚度为$d$,宽度为$L$,这可以通过在势垒区上施加栅极电压$V_0$来产生。我们表明,约瑟夫森电流在这样的石墨烯结,在完全相反,他们的传统的同行,是一个振荡函数的势垒宽度$d$和施加的栅极电压$V_0$。我们还证明了在薄势垒极限下,当$V_0 \to \infty$和$d \to 0$保持$V_0 d$有限时,这种振荡行为可以用超导石墨烯中Dirac-Bogoliubov-de Gennes准粒子的透射共振来理解。我们讨论了我们工作的实验相关性。
2007-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex Dynamics and Phase Diagram in the Electron Doped Cuprate Superconductor Pr$_{0.87}$LaCe$_{0.13}$CuO$_4$
空穴掺杂铜氧化物和磷属铁氧化物超导体的第二磁化峰(SMP)已被广泛研究。然而,在电子掺杂的铜酸盐家族中类似的特征并不常见。在这里,我们报告的电子掺杂的铜酸盐Pr $_{0.87}$ LaCe $_{0.13}$ CuO $_4$超导体的单晶中的涡旋动力学研究使用直流磁化测量。对于$H$ $\parallel$ $ab$ -平面,观察到等温$M(H)$中的SMP特征。另一方面,对于晶体中的$H$ $\parallel$ $c$ -轴没有观察到这样的特征。使用磁弛豫数据,通过集体蠕变理论的活化钉扎能的详细分析表明,弹性到塑性蠕变跨越SMP的交叉。此外,对于$H$ $\parallel$ $ab$,临界电流密度的温度依赖性的峰值也被观察到接近7 K,这可能是与低温下约瑟夫森涡旋的出现相关联的维度交叉(3D-2D)。$γ$ $\approx$ 8-11所获得的各向异性参数表明了主要针对$H$ $\parallel$ $c$ -轴的涡旋晶格的3D性质。给出了$H$ $\parallel$ $c$和$H$ $\parallel$ $ab$的$H$ - $T$相图。
2020-08-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Detection of Striped Superconductors Using Magnetic Field Modulated Josephson Effect
在最近一封非常有趣的信\cite{berg}中,作者提出在La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$中实现了一种新形式的超导态,其中$x$接近1/8。这一建议是基于对这种化合物的实验\cite{li},该实验发现超导态的主要二维(2D)特征,具有极弱的面间耦合。后来,这种特殊形式的超导状态被称为条纹超导体\cite{berg08}。本文的目的是指出超导序参量的建议形式\cite{berg}可以直接用磁场调制的约瑟夫森效应来检测。
2013-07-15 cond-mat.supr-con
Tunneling spectroscopy of c-axis epitaxial cuprate junctions
原子精确的外延结构是隧道光谱学的独特系统,它使无序的外在影响最小化。我们提出了一个系统的隧道光谱研究,在较宽的掺杂,温度和偏置范围内,外延c轴La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$ /La $_{2}$ CuO $_{4}$/La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$异质结。这些超导体/绝缘体/超导体(SIS)设备的行为是不寻常的。下至20 mK时,具有仅2 nm的La $_{2}$ CuO $_{4}$的势垒的c轴约瑟夫森临界电流被完全抑制,并且零偏压电导保持在正常态电导的20-30%,这意味着大量的带隙内态。Tunnel光谱显示出极大抑制的相干峰。随着温度的升高,超导能隙填充而不是在$T_{c}$处闭合。对于所有的掺杂水平,光谱显示在$\sim$ 80毫电子伏的非弹性隧穿功能,抑制$T$超过$T_{c}$。这些名义上简单的外延铜酸盐结明显偏离基于标准Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理论的预期。
2020-01-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced charge stripe order of superconducting La(2-x)Ba(x)CuO(4) in a magnetic field
本文用高能X射线衍射研究了磁场对La(2-x)Ba(x)CuO(4)中电荷载流子有序性的影响。我们发现,电荷条纹秩序可以显着增强沿c轴施加的磁场,但只有在温度和掺杂,它共存于零场的体超导。场还增加了平面之间的条纹相关性,这可以导致层间约瑟夫森耦合的增强的挫折。接近著名的x=1/8的化合物,零场条纹秩序是明显的,体超导性被抑制,电荷条纹秩序是独立的磁场。结果表明,静态条纹有序和三维相干超导是相互竞争的基态。
2012-12-14 cond-mat.supr-con
Josephson current through a quantum dot with spin-orbit coupling
计算了具有Rashba或Dresselhaus自旋轨道耦合$α$的纳米级多能级量子点的平衡约瑟夫森电流。临界电流已经可以通过适度的$α$而显著改变。在塞曼场的存在下,Datta-Das的振荡依赖于$α$的预测。
2006-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson vortex system in a flux-flow regime in electron doped high-Tc superconductor Nd(2-x)CexCuO4
本研究针对电子掺杂超导体Nd(2-x)CexCuO4外延薄膜,观测到混合态下c轴磁通流电阻的台阶结构,揭示其约瑟夫森涡旋自由流区的周期性规律,并明确磁穿透深度对涡旋尺寸的决定作用。
2025-02-24 cond-mat.supr-con
Electronic compressibility and charge imbalance relaxation in cuprate superconductors
在材料SmLa $_{1-x}$ Sr $_x$ CuO $_{4-δ}$与交替本征约瑟夫森结,我们解释了理论上的相对振幅的两个等离子体峰的传输考虑到空间色散的约瑟夫森等离子体共振在$c$方向由于电荷耦合。从这一点和磁场的依赖性的等离子体峰值的旋涡固体和液体状态,它示出的CuO $_2$层的电子可压缩性是一致的自由电子值。还可以确定$T_c$附近的伦敦穿透深度$λ_{ab} \approx 1100 {\rm Å}$。在$IV$ -曲线的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_8$台面由于微波照射或电流注入在第二台面的电压响应有关的准粒子和库珀对的非平衡电荷不平衡和从我们的实验数据的弛豫时间$\sim 100 {\rm ps}$获得。
2003-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Role of pair-breaking and phase fluctuations in c-axis tunneling in underdoped Bi$_{2}$Sr$_{2}$CaCu$_{2}$O$_{8+δ}$
本文用Josephson等离子体共振(Plasma Resonance)方法研究了高能电子辐照引起的具有不同程度受控点状无序的欠掺杂Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+δ}$超导态的c轴超电流。随着无序度的增加,约瑟夫森等离子体频率与临界温度成比例地降低。等离子体频率的温度依赖性不依赖于辐照剂量,并且与CuO $_{2}$层中超导相的量子涨落模型定量一致。
2006-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal Temperature Behavior of Remanent Magnetization Observed in Low-Tc and High-Tc Josephson Junction Arrays
对三维约瑟夫森结阵列在交流磁场激励下的剩磁进行了比较研究。三种不同材料无序阵列剩磁曲线的温度特性(Nb,YBa_2Cu_3O_7和La_{1.85} Sr_{0.15} CuO_4)遵循相同的普遍规律(基于相位滑移模型框架内的激活能和对阵列磁化的电感主导贡献的显式温度表达式)而不管形成阵列的结的超导电极的起源。
2001-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Reflectivity and Microwave Absorption in Crystals with Alternating Intrinsic Josephson Junctions
计算了在沿c轴极化的电场作用下,具有不同临界电流密度和准粒子电导率的两个交替本征约瑟夫森结的层状超导体的反射率$R(ω)$随频率和磁场的变化关系.从两个独立的光学测量、零磁场下损耗函数$L(ω)$的拟合和$L(ω)$中峰位的磁场依赖性中提取了SmLa $_{1-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4-δ}$超导体的参数$α$,该参数描述了层的电子可压缩性和相邻结的电荷耦合.实验结果与$α$在约瑟夫森等离子体频率附近的自由电子值一致。
2002-06-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.optics
Reply to the "Comment on 'Intrinsic tunneling spectra of Bi_2(Sr_{2-x}La_x)CuO_6' "
为了更好地解决本征约瑟夫森结堆叠中的加热问题,我们通过使用微米尺寸的热电偶直接测量堆叠的温度,该热电偶与堆叠直接热接触和电接触,正好在注入偏置电流的地方。我们的测量表明,在最高偏压下,堆的温度可以达到200- 300 K。因此,我们证实实验焦耳自加热是一个严重的问题,在本征结光谱实验。在我们先前的论文(A.Yurgens等人,PRL 90,147005(2003))中报道的赝能隙特征确实是焦耳加热的伪像。在不同环境温度T0下对电池堆温度的详细测量使我们能够推导出独特的“无加热”I(V)-或dI/dV(V)曲线。
2003-09-05 cond-mat.supr-con
Magnetic moment manipulation by triplet Josephson current
本文计算了多层铁磁弱连接约瑟夫森结中由能带电子提供的感应磁矩。F层的非共线磁化提供了产生三重态超导关联的必要条件。它导致了长程感应磁矩,出现在超导(S)层。它被证明是依赖于约瑟夫森相位。通过调节约瑟夫森电流,可以控制长程感应磁矩。或者,施加电压可以产生振荡磁矩。这种自旋效应的检测可以作为三重态超导性的独立证据。该机制对于低损耗的超导自旋电子器件具有很大的吸引力。
2012-10-12 cond-mat.supr-con
Controllable plasma energy bands in a 1D crystal of fractional Josephson vortices
本文研究了具有交替$\pmκ$相位不连续的长约瑟夫森结中的一维分数涡旋链。由于每个涡旋都有自己的本征频率,涡旋间的耦合导致本征模分裂并形成等离子体波的振荡能带。能带结构可以在设计时通过选择涡旋之间的距离或通过改变涡旋的拓扑电荷或偏置电流来选择\emph{during experiment}来控制。这样就可以构造出能带可控的等离子体涡旋晶体。
2004-12-11 cond-mat.supr-con
Intrinsic Josephson junction characteristics of Nd2-xCexCuO4/SrTiO3 epitaxial films
本文研究了Nd2-xCexCuO4/SrTiO3外延薄膜沿c轴的I-V特性,发现多个电阻分支对应本征约瑟夫森结,证实了CuO2层间隧穿机制,并揭示了x=0.15时d波或各向异性s波序参量的非单调性及其与反铁磁涨落共存的关系。
2024-10-01 cond-mat.supr-con
On the Electron Pairing Mechanism of Copper-Oxide High Temperature Superconductivity
维持铜氧化物高温超导性的基本CuO 2平面通常发生在共享边缘的CuO 5金字塔的周期性阵列的底部。相邻平面Cu和O原子之间的电子以$t/{\hbar}$的速率和跨越电荷转移能隙E发生的虚拟跃迁在反铁磁相关绝缘体状态中产生能量$J\approx4t^4/E^3$的“超交换”自旋-自旋相互作用。然而,空穴掺杂的CuO 2平面将其转换为非常高温的超导状态,其电子配对是例外的。对于这种强烈的电子配对机制的一个主要建议是,虽然空穴掺杂破坏了磁序,但它保留了由电荷转移能量尺度E控制的成对形成超交换相互作用。为了直接在原子尺度上探索这一假设,我们结合单电子和电子对(约瑟夫森)扫描隧道显微镜来可视化E和电子对密度的相互作用在${Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+x}}$。然后确定了E和E对平面Cu和顶端O原子之间的距离δ的变化的响应。这些数据揭示了CuO 2中强相关超导电性的经验关键,即电子对凝聚体对电荷转移能量变化的响应。空穴掺杂电荷转移绝缘体的强关联理论预测与这些观察结果的一致性表明,电荷转移超交换是电子对机制的电子对${Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+x}}$。
2022-08-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reply to the "Comment on 'Intrinsic tunneling spectra of Bi_2(Sr_{2-x}La_x)CuO_6' ": Auxiliary information
为了更好地解决本征约瑟夫森结堆叠中的加热问题,我们通过使用微米尺寸的热电偶直接测量堆叠的温度,该热电偶与堆叠直接热接触和电接触,正好在注入偏置电流的地方。我们的测量表明,在最高偏压下,堆的温度可以达到200- 300 K。因此,我们证实实验焦耳自加热是一个严重的问题,在本征结光谱实验。在我们先前的论文(A.Yurgens等人,PRL 90,147005(2003))中报道的赝能隙特征确实是焦耳加热的伪像。在不同环境温度T0下对电池堆温度的详细测量使我们能够推导出独特的“无加热”I(V)-或dI/dV(V)曲线。
2003-09-05 cond-mat.supr-con
Current - voltage characteristics in magnetic field for layered superconductor with intrinsic pinning of Josephson vortices
M.N. Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院乌拉尔分校 M.N. 米凯耶夫金属物理研究所);National Research Nuclear University MEPhI(国立核研究大学莫斯科工程物理学院)
本研究测量了分层超导体Nd2-xCexCuO4在正交电磁场中的横向电压,发现约瑟夫森涡旋的临界退钉扎电流呈指数依赖,并观察到从涡旋蠕变到磁通流动的转变。
2026-09-14 cond-mat.supr-con
Array of Josephson junctions with a non-sinusoidal current-phase relation as a model of the resistive transition of unconventional superconductors
本文考虑了一组具有非正弦电流-相位关系的阻容分流约瑟夫森结来模拟高温$_c$超导体的相变。除了简单的正弦曲线$I_{c}\sinϕ$外,预计还会出现高次谐波,这是因为库珀对的主要\emph{d}波对称性、电位降的随机分布、脏颗粒或非平稳条件。我们表明,额外的余弦和正弦项分别通过调制的整体电阻和通过改变混合超导正常态的约瑟夫森耦合的作用。首先,该方法被应用于模拟具有非正弦电流-相位关系的弱连接的无序颗粒超导体的相变。在粒状超导体中,高次谐波的出现会影响转变的斜率。然后,阵列的本征约瑟夫森结,自然形成的CuO $_2$平面的铜酸盐,被认为是。研究了在接近$p=1/8$的空穴掺杂值处观察到的临界温度抑制。这样的抑制,涉及跨阵列的约瑟夫森耦合的符号变化和调制,被量化的电流-相位关系的第一和第二正弦波的强度方面。应用设想为基于本征约瑟夫森结堆叠的量子器件的设计和控制。
2010-06-30 cond-mat.supr-con
Determination of the optical properties of La{2-x}Ba{x}CuO{4} for several dopings, including the anomalous x=1/8 phase
在较宽的频率和温度范围内测量了高温超导体La{2-x}Ba{x}CuO{4}的a-b面和c轴偏振态的光学性质。在临界温度T_c=32 K时,x=0.095; T_c ~ 2.4 K时,x = 0.125;这些材料在高温下的光学电导率的面内行为由具有随温度降低的散射率的Drude样响应描述。在x=0.095和0.145的材料中,在低于T_c时,在光学性质上有一个明显的SC态形成的标志,从而可以确定凝聚体的强度(ρ_{s 0})和穿透深度。在反常1/8相位中,某些谱权从低频向高频移动(300 cm^{-1}以上)冷却到自旋有序温度T_{so} ~ 42 K以下,与自旋条纹有序的开始有关;我们讨论了传统的密度波间隙与对密度波SC的响应的替代解释。低温下的频谱权重表明,在体相3D超导开始之前,在16 K左右Berezinskiii-Kosterlitz-Al-Si跃迁以下形成了2D超导态,观察到超导响应的两种掺杂都落在普适标度线ρ s 0/8 ~ 4.4 σ dc Tc上。沿c轴偏振的光的光学性质揭示了由晶格振动主导的绝缘特性,叠加在弱的电子背景上。在x=0.095和0.145的材料中,在T_c以下的反射率处观察到约瑟夫森等离子体边缘。在1/8相中没有观察到约瑟夫森等离子体边缘,这表明电荷和自旋序的存在阻碍了超导和体3D SC的形成。
2012-04-11 cond-mat.supr-con
Imaging of order parameter induced $π$ phase shifts in cuprate superconductors by low-temperature scanning electron microscopy
利用低温扫描电子显微镜(LTSEM)研究了Nb与电子掺杂的铜酸盐Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_{4-y}$或空穴掺杂的铜酸盐YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$之间的斜坡型约瑟夫森结中的超导电流分布。在短结极限下,在零外加磁场下,双极型器件的临界电流被强烈抑制。LTSEM图像表明,这是由于约瑟夫森电流逆流在相邻的0和$π$面,这是由在铜酸盐的$d_{x^2-y^2}$序参量诱导。因此,LTSEM提供了超导序参量的符号变化的成像,这也可以应用于其他类型的约瑟夫森结。
2009-08-04 cond-mat.supr-con
Long range Josephson coupling through ferromagnetic graphene
研究了石墨烯基弹道超导-铁磁-超导(SFS)结中的约瑟夫森效应。我们发现了F石墨烯的振荡约瑟夫森耦合$I_c R_N$,其振幅对于半金属石墨烯是非零的,对于高于费米能$E_{F}$的交换场$h$是增加的,并且在强交换场$h\gg E_{F}$处仅显示出缓慢的阻尼。我们解释这种长程约瑟夫森耦合的结果交换介导的Andreev-Klein过程在FS接口,提高诱导的反平行自旋超导相关的F石墨烯增加$h$以上$E_{F}$。我们进一步证明了在$T$和$h$的平面中存在0和$π$耦合之间的规则温度诱导的转变,其中相边界在$h$的两个制度下和$E_{F}$以上具有不同的形状。
2008-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con