Quasiclassical Green's function approach to mesoscopic superconductivity
最近对介观正常金属-超导体异质结构的实验解决了长度尺度和低温下的性质,使得温度低于无功能$k_B T \le E_{Th}$。我们描述的准经典多体技术的框架内,这些系统的属性。扩散和弹道系统包括在平衡和非平衡的情况下。因此,我们证明了各种子主题的共同物理基础。
1999-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity in disordered thin films: giant mesoscopic fluctuations
讨论了具有大无因次电导g的均匀无序薄膜介电特性的本征不均匀性。结果表明,在临界电导g_c >> 1附近,由于库珀吸引力的库仑抑制,介观涨落(通常包含一个小的1/g)被极大地增强,在临界电导g_c >> 1处,超导性在T=0时被破坏。这导致了强烈的空间波动的局部转变温度,从而对热相变的热膨胀性质。
2005-03-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Field-induced p-wave Superconductivity in Mesoscopic Systems
利用Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程,研究了半径为$R$的准二维系统中的超导态.结果表明,在相干长度为$R<R_\text{c}\simξ(0)$(T=0)的s波SC样品中不存在涡旋。我们预测,手征p波态表现出超导性的$R<R_\text{c}$只有在存在的涡旋与相反的手征。这种{ \it诱导} SC相位是配对序参量的非零手性的结果,并且意味着手性边缘电流的存在。我们的研究可能会被应用于敏锐地探测非常规超导体的配对对称性。
2012-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic pairing without superconductivity
我们讨论了具有可变吸引配对相互作用的介观纳米线中的配对签名。根据导线的长度,密度和相互作用强度,这些系统实现了同时散装介观和BCS-BEC交叉,我们描述的奇偶参数,量化的奇偶能量差和广义的散装库珀对结合能介观系统。我们发现宇称参数可以从最近的测量电导振荡SrTiO $_3$纳米线G。Cheng等人[Nature 521,196(2015)],其中它标记了分离对和单粒子电流的临界磁场。我们的结果将实验中的波动为主的介观制度的BCS侧的交叉。
2017-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Cryogenic growth of aluminum: structural morphology, optical properties, superconductivity and microwave dielectric loss
University of California, Santa Barbara(加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);University of Pittsburgh(匹兹堡大学);New Mexico State University(新墨西哥州立大学)
研究低温下铝薄膜的分子束外延生长,发现低温生长增加结构无序,改变铝的光学、电学和超导性质,并发现小晶粒尺寸增强超导性,同时制备超导微波谐振腔发现双能级系统损耗主导。
2025-10-07 cond-mat.supr-con quant-ph
Attojoule calorimetry of mesoscopic superconducting loops
我们报告的第一个实验证据的非平凡的热行为的最简单的介观系统-超导回路。通过测量450,000个无相互作用的铝环阵列的比热C(精度高达~20 fJ/K),我们发现,随着穿过每个环的磁通量的增加,环会经历一系列周期性的相变(周期为整数个磁通量量子)。这些跃迁可以用Ginzburg-Landau理论很好地描述,并且伴随着C的不连续性,其玻耳兹曼常量k_B只有几千个。
2004-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anti-proximity Effect in Aluminum Nanowires
反邻近效应,其中超导纳米线中的超导性被抑制或削弱时,接触体超导电极,首先显示在Zn纳米线阵列中,通过外部磁场将电极从超导状态调谐到正常状态,已在单晶铝纳米线中得到证实。超导电极接触的单个铝纳米线在零磁场下的临界电流被发现明显小于正常电极的临界电流,这表明该效应不是磁场的结果。
2011-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Gate control of superconductivity in mesoscopic all-metallic devices
最近证明了通过施加控制栅极电压来调节基于Bardeen-Cooper-Schrieffer金属的介观器件的超导性质的可能性。尽管在不同的材料和几何形状上获得了一些实验证据,但尚未提供基于这种非常规效应的微观机制的描述。本文讨论了金属超导体中超导性的门控技术潜力,并对实验结果进行了修正,这些结果提供了关于这种效应可能的热起源的信息:首先,我们回顾了在高临界温度元素超导体(铌和钒)上进行的实验,并展示了如何利用基于这些材料的器件来实现基本的电子工具,如,e。例如,在一个实施例中,一种半波整流器。在第二部分中,我们讨论了门控效应的起源,通过显示栅极驱动的抑制在悬浮的钛丝的超电流,并通过提供热和电开关电流的概率分布之间的比较。此外,我们讨论了冷场发射的电子从门通过有限元模拟和比较的结果与实验数据。最后,所呈现的数据提供了关于门控效应的热起源的不可能性的强有力的指示。
2021-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nucleation of superconductivity in Al mesoscopic disk with magnetic dot
本文通过测量正常超导相界Tc(B),研究了顶部放置Co/Pd磁点的介观Al盘的超导电性成核。测量结果表明,相对于所施加的磁场的方向的显著不对称性,表明当所施加的磁场的取向平行于磁点的磁化时,临界场的增强。理论计算的Tc(B)曲线与实验数据符合得很好。
2003-07-17 cond-mat.supr-con
Granular aluminum induced superconductivity in germanium for hole spin-based hybrid devices
ISTA, Institute of Science and Technology Austria(奥地利科学技术研究所);Quantum Advanced Research Center (QuARC), Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)(西班牙高等科学研究理事会量子先进研究中心);Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM), Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)(西班牙高等科学研究理事会马德里材料科学研究所)
研究通过颗粒铝在锗异质结上诱导强超导能隙,实现空穴物理特征和g张量调谐,突破小in-plane g因子材料的挑战。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic superconductivity and high spin polarization coexisting at metallic point contacts on the Weyl semimetal TaAs
外尔半金属是一种拓扑上非平凡的物质相,它承载着无质量的外尔费米子,这种粒子自理论发现以来80多年来一直难以捉摸。外尔半金属具有独特的输运和磁输运性质以及极高的表面自旋极化。在这里,我们表明,一个独特的介观超导相的临界温度高达7 K,可以实现通过形成金属点接触与银(Ag)的单晶的TaAs,而既不是银也TaAs超导体。从这样的点接触获得的Andreev反射谱拟合以及在一个修改的Blonder-Tinkham-Klapwijk(BTK)模型与超导能隙高达1.2 meV。该模型的分析还揭示了高达60%的高输运自旋极化,表明自旋极化的超电流流过TaAs上的点接触。这种点接触也表现出大的各向异性磁阻(AMR)源于自旋极化电流。因此,除了发现一种新的介观超导相,它的共存与一个大的自旋极化,我们的研究结果也表明,点接触的Weyl半金属在自旋电子学的应用是潜在的重要。
2016-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Achieving superconductivity in infinite-layer nickelate thin films by aluminum sputtering deposition
Laboratoire Albert Fert, CNRS, Thales, Université Paris-Saclay(阿尔伯特·费尔特实验室,法国国家科学研究中心,泰雷兹集团,巴黎萨克雷大学);Laboratoire de Physique des Solides, CNRS, Université Paris-Saclay(固体物理实验室,法国国家科学研究中心,巴黎萨克雷大学);Synchrotron SOLEIL(索莱尔同步辐射中心)
通过铝溅射沉积法合成无限层镍酸盐薄膜,实现17K超导转变温度,提供更可控的拓扑转变方法。
2024-11-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity in doped cubic silicon: an ab initio study
用第一性原理方法研究了掺硼、铝和磷的金刚石硅单晶的能带结构、振动模式和电子-声子耦合。我们的结果提供了证据,最近发现的超导转变在掺硼立方硅可以解释在一个标准的声子介导的机制。强调了晶格压缩和掺杂相关的伸缩模的重要性。我们发现采用铝掺杂代替硼掺杂可以使T $_C$提高一个数量级。
2007-01-10 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
Nucleation of superconductivity in mesoscopic star-shaped superconductors
我们研究了星形超导体的相变,它光滑地覆盖了从零到二维的超导相干长度。详细的测量和数值计算表明,在该装置中超导形核是非常不均匀的,导致超导转变中的丰富结构作为温度和磁场的函数。超导序参量在靠近多个边界的区域被强烈增强并且大多是鲁棒的。
2002-06-07 cond-mat.supr-con
Approaching Zero-Temperature Metallic States in Mesoscopic Superconductor-Normal-Superconductor Arrays
放置在普通金属膜上的超导岛系统提供了二维(2D)超导性的可调实现;因此,它们可以阐明关于2D超导体和竞争态的性质的开放问题。特别是,岛系统已被预测表现出零温度金属状态。虽然在某些二维系统中存在这种金属态的证据,但它们的性质还没有得到很好的理解:传统的金属理论无法解释它们,而且它们的性质很难调整。在这里,我们表征的超导转变介观岛阵列系统作为岛的厚度和间距的函数。我们观察到两个过渡过程中的超导性,这两个过渡温度表现出意想不到的强大的抑郁症广泛分布的岛屿。这些凹陷与系统接近零温度金属态是一致的。过渡的性质和它们之间的状态解释使用的现象学模型,涉及稳定的超导性在每个岛上通过一个弱耦合,并从其邻居的反馈。
2011-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting nitridized-aluminum thin films
本文报道了通过控制氮气浓度溅射制备氮化铝薄膜并直接观测到可调超导电性,其临界温度达3.38K且耐磁场超1T,为超导量子电路提供了有前景的材料。
2024-04-08 cond-mat.supr-con quant-ph
Nucleation of Superconductivity in a Mesoscopic Loop of Finite Width
计算了介观环的正常/超导相界Tc随外加垂直磁场H的变化。虽然对于细线环和填充圆盘的Tc(H)曲线是众所周知的,但对于中间情况,即有限线宽的介观环,研究得很少。线性化的第一Ginzburg-Landau方程在适当的正常/真空边界条件下在内部和外部环半径处求解。对于细线环,Tc(H)振荡是完全周期性的,并且Tc(H)背景是抛物线的(这是通常的Little-Parks效应)。对于较粗线宽度的回路,存在交叉磁场,在该交叉磁场以上,Tc(H)变为准线性,其周期与填充盘的Tc(H)相同(即,伪周期振荡)。这种尺寸转变类似于平行场中薄膜的2D-3D转变,其中一旦膜厚度超过温度相关相干长度1.8倍,涡旋就开始穿透材料。对于目前研究的环路,交叉点由类似的条件控制。在高场“3D”制度,一个巨大的涡旋状态建立,只有一个表面超导鞘附近的样品的外径是本。
1999-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Segment of an inhomogeneous mesoscopic loop as a dc power source
在超导转变温度下,在无外加直流电流的情况下,在不对称铝环上观察到随磁场周期性变化的直流电压。根据这个实验结果,回路的一部分是直流电源。一个持续的电压的一个不均匀的正常金属介观回路的片段的可能性如下从这个结果。
2011-12-28 cond-mat.supr-con
Experimental Evidence for Crossed Andreev Reflection
我们报道了介观超导铁磁自旋阀结构的电子输运性质。两个铁磁性铁引线形成到超导铝导线的平面隧道接触,其中两个接触的距离为铝的相干长度的数量级。我们观察到一个负的非局部电阻,这可以通过交叉Andreev反射来解释,这是一个过程,从其中一个引线入射的电子被反射为一个空穴进入另一个引线,从而产生一对空间分离的纠缠粒子。
2005-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
SuperConga: an open-source framework for mesoscopic superconductivity
我们提出了SuperConga,一个开源的框架,用于模拟非常规和弹道单重态超导体的平衡性质,局限于二维(2D)介观晶粒中的垂直外部磁场,在任意低温。它的目标是既快速又易于使用,无需访问计算机集群即可进行研究,并使用OpenGL进行实时可视化。核心是用C++和CUDA编写的,通过利用现代GPU的并行计算能力,利用准经典超导理论的并行特性。该框架自洽地计算了超导序参量和感应矢量势,得到了电流密度、自由能、感应磁通密度、局域态密度以及磁矩。提供了一个用户友好的Python前端,使仿真参数可以通过直观的配置文件或命令行界面定义,而无需深入了解实现细节。例如,可以相对容易地创建复杂的几何形状。该框架附带了用于分析和可视化结果的简单工具,包括用于光谱学的交互式工具。概述的理论,以及展示框架的功能和易用性的例子。该框架可以从https://gitlab.com/superconga/superconga免费下载,其中还链接到广泛的用户手册,包含更多的示例,教程和指南。
2023-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhanced superconductivity in aluminum-based hyperbolic metamaterials
凝聚态物理最重要的目标之一是设计材料,即能够可靠地预测和设计具有一组所需特性的材料。一个突出的例子是材料超导性质的确定性增强。最近的实验已经证明,超材料方法能够实现这一目标,例如将Al-Al 2 O3超临界温度近零(ENZ)核-壳超材料超导体中的临界温度Tc提高三倍。然而,与传统超导体相比,这种超材料的传输特性仍然要差得多。在这里,我们证明了Al/Al 2 O3双曲线超材料的几何形状是能够类似的Tc增强,同时具有优越的传输和磁性能相比,核-壳超材料超导体。这一结果为其他实际重要的简单超导体(如铌和MgB 2)的超材料Tc增强开辟了许多新的可能性。这也表明最近发现的高温超导体的双曲线性质可能在铜酸盐的超导电性增强中起着相当大的作用。
2016-05-22 cond-mat.supr-con physics.optics
Mesoscopic Phase Separation in Anisotropic Superconductors
分析了介观相分离各向异性超导体的一般性质。主要结论如下:介观相分离只有在库仑排斥作用存在下才能达到介观稳定。相分离使得在异相样品中出现超导性成为可能,即使在纯相物质中不可能。相分离对于不良导体中超导性的发生至关重要。配对对称性的混合物的临界温度高于与该混合物的任何纯间隙波对称性相关的临界温度。在不良导体中,临界温度作为超导电性分数的函数具有钟形。相分离使得单粒子能量分散更柔和。对于平面结构,相分离抑制d波超导性,增强s波超导性。这些特征与铜酸盐的实验结果一致。
2005-01-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Unconventional Superconductivity at Mesoscopic Point-contacts on the 3-Dimensional Dirac Semi-metal Cd$_3$As$_2$
由于三维(3D)狄拉克半金属Cd $_3$ As $_2$存在于拓扑相边界附近,原则上应该可以通过打破某些对称性将其驱动到奇异的新相,如拓扑超导体。在这里,我们表明,介观点接触之间的银(Ag)和镉$_3$作为$_2$表现出超导性的临界温度(发病)为6 K,而既不是镉$_3$作为$_2$也不是银超导体。6.5毫电子伏的间隙振幅测量光谱在这个阶段,随温度变化弱,并生存到一个非常高的温度为13 K,表明存在一个强大的正常状态的赝隙。观测结果表明,出现了一个新的非常规超导相,只存在于量子力学限制区域下的狄拉克半金属和正常金属之间的点接触。
2014-10-08 cond-mat.supr-con
High Temperature superconductivity in a hyperbolic geometry of complex matter from nanoscale to mesoscopic scale
虽然已知高温超导性出现在铜酸盐中,由于不均匀的电荷密度波(CDW)顺序而显示复杂的多尺度相分离,但CDW畴的空间分布长期以来一直是一个悬而未决的问题,因为缺乏能够在原子和宏观尺度之间的介观尺度上可视化其空间分布的实验探针。最近,扫描微X射线衍射(SmXRD)揭示了CDW晶体的电子水坑与复杂的厚尾空间分布的大小。本文测定了HgBa_2CuO_(4 +y)(Hg_(1201))单晶中电荷密度波(CDW)的各向异性,并绘制了各向异性图。我们讨论了双曲几何间隙空间中高温超导的出现,这为高温下的量子相干性开辟了一个新的范例,其中负介电函数和不同路径之间的干涉有助于提高临界温度。
2015-12-07 cond-mat.supr-con
Superconductivity in a Mesoscopic Double Square Loop: Effect of Imperfections
我们推广了网络方法,包括短程缺陷的影响,以分析最近的实验介观超导双环。弱散射缺陷的存在导致相位边界$B(T)$或$Φ(T)$中的间隙达到一定的$T$间隔,这取决于穿过每个环的磁通量。这是伴随着一个临界温度$T_c(Φ)$,对称和反对称状态之间的平滑过渡。当缺陷的散射强度增加超过一定限度时,对于位于半整数$Φ_0=hc/2e$附近的间隔中的磁通量值,在相边界$T_c(B)$或$T_c(Φ)$中出现间隙。对应于这些磁通量值的临界温度主要由中心分支中的缺陷决定。计算的相界与实验符合得很好。
2000-01-14 cond-mat.supr-con
Magnetic response of mesoscopic superconducting rings with two order parameters
各种尺寸的超导铝环的磁响应和磁通量转变,沉积条件下可能产生的层状结构,表现出良好的协议与两个顺序参数金斯堡-朗道模型。对于中间耦合,我们发现亚稳态,有不同的相位绕组数在环周围的两个序参量。这些状态,以前理论上预测的,类似于分数涡在单连接样品与二阶参数超导。较大的耦合锁定相对相位,使得两个序参量仅在响应的温度依赖性中显现。随着邻近化程度的增加,这种特征逐渐消失。
2006-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting properties of mesoscopic cylinders with enhanced surface superconductivity
本文用非线性Ginzburg-Landau理论研究了无限长超导圆柱体的超导态,圆柱体周围有一种在边界附近增强其超导性的介质。这种增强可能是由于接近另一个超导体或由于表面处理。与自由能类似,计算了磁化强度和库珀对密度。通过相图研究了不同的Ginzburg-Landau参数κ值下临界场和临界温度对表面增强的依赖关系。增加表面附近的超导性导致更高的临界场和临界温度。对于小直径的圆柱体,只有巨涡旋态成核,而对于较大的圆柱体,多涡旋态可以成核。这些多涡旋态的稳定性也依赖于表面增强。对于I型超导体,我们发现了一个显著的结果,即在一定的表面外推长度范围内,超导体可以从迈斯纳态过渡到涡度L > 1的超导态。这种行为在大κ的情况下没有发现,即II型超导性。
2001-06-20 cond-mat.supr-con
Large-scale superconductivity-induced conductance suppression in mesoscopic normal-superconducting structures
对混合超导正常金属结构的实验已经揭示,即使在没有隧道结的情况下,超导性的开始也可以导致电导的降低,其量比$e^2/h$大许多个数量级。在这封信中,我们提供了一个理论,这种现象表明,它起源于一个不稳定的4探针电导测量是从2探针测量缺席。我们比较了正常扩散金属与超导体接触时,正常态(N)和超导态(S)的零偏压、零温度四探针电导$G_{N}$和$G_{S}$。在没有隧道势垒的情况下,差异$δG=G_{S}-G_N$的系综平均值消失,与准经典理论一致。然而,我们也预测,存在宏观样品特定的波动$δG$,这超出了准经典理论,并允许大的负值$δG$发生。
1997-12-15 cond-mat.supr-con
Signature of chiral superconducting order parameter evidenced in mesoscopic superconductors
Quantum Science Center of Guangdong-HongKong-Macau Greater Bay Area(粤港澳大湾区量子科学中心);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学)
本研究针对手性超导的实验检测难题,发现β-Bi₂Pd介观超导环的Little-Parks效应中临界温度随磁场线性调制的手性特征,建立了检测手性超导的新实验方法。
2025-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transport and Magnetism in Mesoscopic Superconductors
1911年由Kamerlingh Onnes发现的超导性,至今仍是凝聚态物理的一个迷人课题。人们对研究在本身不是超导体但与超导体电接触的金属中诱导的超导性很感兴趣。作为超导性的载体,库珀对穿过接触扩散到金属中,它们保持相关性,尽管配对机制被解除;我们称之为邻近效应。在过去的十年里,这些超导相关性的观测已经进入了实验的范围。利用最先进的制造技术,已经产生了介观样品,这些样品足够小和干净,以便在样品尺寸上保持电子的量子力学相干性。这篇理论论文的重点是在这些系统的电输运和磁屏蔽特性中出现的单粒子物理的各种签名。我们研究了NS结在有限电压电导和散粒噪声下的共振结构。绘制了NS混合层的H-T相图,描述了包括非局域性和杂质在内的抗磁屏蔽,Meissner排斥的磁击穿,发现了顺磁不稳定性对自发磁矩的影响。我们追溯到弹道SNS结的双临界电流通量周期性的非局域性。最后,我们利用约瑟夫森关系的结与非常规超导体的量子计算机的实现。
1999-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Threefold enhancement of superconductivity and the role of field-induced odd-frequency pairing in epitaxial aluminum films near the 2D limit
基于STM/STS测量,发现Si(111)上超薄外延Al膜在接近2D极限时超导临界温度和能隙实现三重增强,并通过计算揭示了奇频配对和顺磁Meissner效应的作用,为强磁场下研究BCS超导性提供了新平台。
2022-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity in mesoscopic high-$T_{c}$ superconducting particles
基于非声子运动学机制下的哈伯德模型,考虑电子能谱的离散性,分析了介观高$T_{c}$球的超导临界温度随掺杂和粒子半径的变化.临界温度$T_{c}$是粒子半径的振荡函数。在高- $T_{c}$纳米颗粒中揭示了尺寸依赖的掺杂制度。我们的分析表明,$T_{c}$中的每一个振荡对应于球体中的能级数增加一个。$T_{c}$的振荡幅度随着$R$的减小而增大,对于尺寸约为25 nm的纳米颗粒,其振荡幅度可达到6 K,这与YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7-δ}$纳米颗粒的实验研究结果一致.
2002-11-07 cond-mat.supr-con
Nucleation of superconductivity in a mesoscopic loop of varying width
通过改变孔的大小,我们研究了多孔圆盘中超导态的演化。通过超导/正常相界Tc(H)附近的输运测量研究了超导特性。当增加具有小孔的圆盘的磁场时,可以看到从一维到二维区域的过渡。在线性化的Ginzburg-Landau理论框架下进行的计算和测量的Tc(H)线之间有很好的一致性。还研究了通过使孔远离盘的中心来破坏结构的轴对称性的效果。发现非对称结构的临界场增强,这可能是由于单连通态的恢复。
2004-08-18 cond-mat.supr-con
History and metastability effects in the intermediate state of mesoscopic type I superconducting Indium
我们报告详细的磁测量历史和亚稳效应的中间状态的介观圆柱体的I型超导铟。这包括观察的拓扑滞后与签名发生不同的临界领域在通量入口和通量出口。我们展示了过多的亚稳态配置和配方的存在,以访问它们。我们还展示了超导和正常状态的过热和过冷的表现,分别跨越超导转变。
2010-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Designing edge currents using mesoscopic patterning in chiral d-wave superconductors
本文通过介观有限尺寸样品设计,发现低旋转对称性几何形状可显著增强手性d波超导体的边缘电流和磁信号,为实验探测手性d波超导提供了可行途径。
2025-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductors with Mesoscopic Phase Separation
提出了一个考虑粒子排斥作用、介观相分离和晶格软化的超导模型。这些特征是许多高温超导体的典型特征。该模型得到的主要结果是:(i)相分离是可能的,只有当排斥力发挥了重要作用;(ii)的临界温度作为超导相分数的函数可以有非单调行为;(iii)超导性是可能的,即使它会被禁止在纯样品的异相系统。这些结果与实验相一致。
1997-11-28 cond-mat.supr-con
AC susceptibility study of superconducting aluminium-doped silicon carbide
2007年,在重掺杂硼的碳化硅中发现了I型超导性。问题出现了,是否有可能通过引入不同于硼的掺杂剂来实现超导相。最近,通过电阻率和直流磁化测量,成功地发现掺铝碳化硅具有超导性。与掺硼碳化硅相反,掺铝系统被视为II型超导体,因为在有限磁场中降低和升高温度时测量的数据中没有滞后。在本文中,最近的交流磁化率研究结果的铝掺杂碳化硅。在较高的直流磁场和较低的温度下,发现了一个宽度为几mK的微弱的过冷现象,这支持了最近的理论工作中所指出的掺铝碳化硅位于I型和II型超导性的边界附近的结论。
2009-08-05 cond-mat.supr-con
Giant vortex state in perforated aluminum microsquares
本文研究了在均匀垂直磁场H中含有少量(2个和4个)亚微米孔(反点)的铝微米方块中的超导形核。这些结构的正常/超导相界T_c(H)在低场和高场下表现出完全不同的行为。在低磁场区,每个反点周围的类磁通量量子化导致T_c(H)的振荡,这是从特定的样品几何形状中预期的,并使人联想到网络行为。在强磁场下,穿孔和未穿孔微正方形的T_c(H)边界在相同的Phi/Phi_0(Phi是穿过总正方形面积的外加磁通量,Phi_0是超导磁通量子)值处出现尖点,而T_c(H)的本底变为准线性,表明建立了巨涡旋态。在线性化的Ginzburg-Landau理论框架下分析了实际几何结构对T_c(H)的影响。
1999-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fenomenologia da Supercondutividade e Supercondutores Mesoscópicos Phenomenology of the superconductivity and mesoscopic superconductors
总的来说,当金斯堡-兰道的一部关于超级职业的著作问世时,它就成了一部关于墨西哥起源的著作。这是一个基本的概念,也是一个关键的概念,也是一个过渡时期的概念,它是一个非常重要的概念,它是一个非常重要的概念,它是一个非常重要的概念。因此,我们需要为发展超临界流体的主要理论而采取一系列措施。Iniciamos com uma breve introdução aos fenômenos críticos e transitiçaises de fase e,então,desenvolvemos a teoria de Landau para transitiçaises de fase de segunda ordem.当然,我们要解释金斯堡-朗道的理论,金斯堡-朗道的理论要依赖于时间。Aplicamos esta última para o caso de dois sistemas superconductores mesoscópicos,um homogêneo e outro com defeitos superficiais. Observa-se que os defeitos querrem de sobremaneira na dinâmica de vórtices do sistema. Palavras chave:Ginzburg-Landau,mesoscóp…
2015-05-05 cond-mat.supr-con physics.hist-ph
Mesoscopic superconductivity in ultrasmall metallic grains
具有不规则边界的纳米尺度金属颗粒(纳米颗粒)是一个零维系统,其单粒子动力学是混沌的,在大量电子的限制下,它由所谓的泛哈密顿量描述。该哈密顿量的相互作用部分包括超导配对项和铁磁交换项。自旋-轨道散射破坏了自旋对称性,抑制了交换相互作用项。特别令人感兴趣的是波动为主的制度,在实验中的最小颗粒的典型,其中散装配对间隙是可比的或小于单粒子平均水平间距,和巴丁库珀施里弗(BCS)平均场论的超导性不再有效。在这里,我们研究的BCS和波动主导的制度之间的交叉在两个限制。在没有自旋轨道散射的情况下,配对和交换相互作用项相互竞争。我们描述了这种竞争的签名在热力学观测,热容量和自旋磁化率。在强自旋轨道散射的情况下,交换相互作用项可以忽略。我们讨论了如何在这样的纳米粒子的离散能级的磁场响应是受配对相关。我们确定签名的配对相关性在这个响应中,这是可检测的,即使在波动占主导地位的制度。
2014-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con nucl-th
Generalized boundary conditions for the circuit theory of mesoscopic transport
介观输运的电路理论提供了一个统一的框架来描述自旋相关或超导相关的现象。我们将这一理论推广到普通金属、铁磁体和超导体的混合系统。我们的主要结果是通过两个一般各向同性的“节点”之间的任意接触的电流的表达式,这是适合于描述超导和铁磁元素在系统中的存在,以及磁活性界面/接触。在某些情况下(弱铁磁体和磁性隧道结),我们得出透明和简单的矩阵电流的结果。
2002-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
High critical magnetic field superconducting contacts to Ge/Si core/shell nanowires
高临界场超导体和半导体纳米线之间的接触在拓扑量子线路的上下文中是重要的,其中超导性必须维持到高磁场。在这里,我们展示了栅极可调的超导NbTiN-Ge/Si核/壳的异质结NbTiN结。我们观测到的超电流的磁场高达800 mT。通过共隧穿量子点测量的诱导软超导能隙为220 μeV。为了提高接触的透明度,我们沉积一个铝夹层之前,NbTiN和观察系统的变化,在设备夹断电压与铝的厚度。我们通过观察铝与Ge/Si纳米线在180° C(普通电子束光刻胶的烘烤温度)下退火,告知未来的多步器件制造。
2016-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Kondo-like behavior near the metal-to-insulator transition of nano-scale granular aluminum
我们发现,纳米尺度的颗粒状铝膜的正常态输运性质,附近的金属到绝缘体的转变,目前惊人的相似之处与近藤系统。这些包括负磁阻、金属膜中在温度Tm下的电阻R的最小值、低温下的对数上升和高温下的负曲率R(T)。这些正常状态的属性被解释在自旋翻转散射传导电子的局部磁矩,可能位于金属/氧化物界面。它们的共存与增强的超导性在这些薄膜中看到的讨论。
2013-05-02 cond-mat.supr-con
Indications of room-temperature superconductivity at a metal-PZT interface
我们报告的观察异常大的室温电导率在银和铝层沉积在锆钛酸铅(PZT)基板。镀银样品的表面电阻在313 K附近也出现了急剧的变化。这些结果强烈暗示了铜氧化物中存在一个超导电性界面层,并在双极化子的玻色-爱因斯坦凝聚的框架下解释为铜氧化物高温超导的机制.
2010-07-16 cond-mat.supr-con
The Meissner and Mesoscopic Superconducting States in 1-4 Unit-Cell FeSe-Films up to 80 K
FeSe/SrTiO_3单胞膜的界面诱导超导电性在铁基超导体中最高,仅次于铜酸盐,其Tc可达~ 65 ± 5 K。在这里,我们显示的第一个磁和电阻调查的结果1-4晶胞FeSe薄膜SrTiO 3。样品在~ 20 K以下表现出Meissner态,在2 K时由于大的边缘效应,穿透场低至0.1 Oe;在45~55 K时表现出介观超导态,由尺寸小于1 μ m的小块组成;在80 K时表现出反常的抗磁弛豫,表明在此高温下可能存在超导性。这些观测结果表明了这些薄膜中超导态的异质性,并为提出的高温超导性和未来超导电子制造中界面的作用提供了新的见解。
2013-11-25 cond-mat.supr-con
Anomalous mesoscopic kinetics in disordered superconductors
我们研究了超导转变开始时的反常介观输运效应,重点是在无序薄膜中观察到的大能斯特-埃廷豪森信号。在相变附近,由于预形成的库珀对的Ginzburg-Landau相干长度发散,短程介观涨落等价于临界温度的局域涨落。结果,对传播的动力学磁化率函数获得一个奇异的介观分量,因此,超导关联引起增强的热力学和输运特性的介观涨落。与无序的正常金属相反,介观电导率波动的均方根值不再是普遍的,并且显示出对维度、温度的强烈依赖性,并且在某些条件下可以超过其量子正常状态值的很大一部分。有趣的是,我们发现不同的普遍性,磁化率,电导率和横向磁热势系数都显示出相同的温度依赖性。最后,我们讨论了增强介观效应的塞贝克热电性和霍尔电导率波动介导的紧急超导。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Multiple fluxoid transitions in mesoscopic superconducting rings
作者报告了介观超导铝环中磁通量跃迁的磁性测量结果。通过向环施加磁通量来诱导过渡,使得诱导的超电流接近临界电流。在接近$T_c$的温度范围内,一次只有一个磁通量进入或离开,导致最终状态高于基态。在降低温度时,几个类磁通同时进入或离开,并且最终状态接近基态,其可以在低于约0.5 $T_c$时达到。基于广泛使用的含时Ginzburg-Landau理论的无带隙超导体模型只能在使用非物理参数的情况下解释数据。加热和准粒子扩散可能对定量理解这个实验很重要,它可以为研究远离平衡态的超导体的非线性动力学提供一个模型系统。
2007-09-07 cond-mat.supr-con
Mesoscopic field and current compensator based on a hybrid superconductor-ferromagnet structure
一个相当普遍的超导电性的增强表现在一个混合结构组成的亚微米超导(SC)样品与平面内铁磁体(FM)相结合。超导状态对于两个垂直极性抵抗高得多的施加的磁场,因为施加的场被FM屏蔽。此外,FM(在其力矩的垂直方向上)在SC平面中分别在磁体下方和侧面感应出两个相反的电流。由于补偿效应,超导性持续到更高的施加电流。随着电流的增加,样品经历SC-“电阻”-正常状态的转变,通过混合的涡旋-反涡旋和相位滑移现象。
2005-08-23 cond-mat.supr-con
Anomalous behaviour of S/N mesoscopic structures near T_c
我们观察到的最大值的电导的铝/ n-GaAs结的温度低于20 mK的超导转变温度。这是第一次观察到超导正常结中超导转变附近电导的非单调行为。为了适应这种效果,我们计算这些结构的电导的全部温度依赖性,调用准经典格林函数的扩散限制。除了众所周知的低温峰值的温度上的顺序的无功功率,我们发现一个最大值附近的临界温度。这个峰具有相同的起源,在超导正常结在低温下观察到的subgap电导。它的计算大小和位置与我们的实验观测符合得很好。
1999-11-04 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Mesoscopic Metal Particles: The Role of Degeneracy
最近,已经有可能构建单电子晶体管来研究纳米尺寸的金属颗粒中的电子性质,包括超导性。在几个理论结果是抑制超导性与减小晶粒尺寸和宇称效应,即依赖于粒子上的电子数的宇称。我们研究了这些结果是如何受到能级简并的影响。除了时间反演对称性之外,对于某些能谱和更一般地对于晶格对称性,能级在费米能附近强烈简并。对于抛物线色散,简并度d的数量级为k_FL,而能级之间的典型距离的数量级为λ_F/(k_FL)^2,其中k_F和λ_F分别是费米波矢和能量,L是粒子尺寸。首先,利用有限个能级的BCS哈密顿量的精确解方法,对于研究得很好的非简并情形,我们发现了一个新的特征。在这种情况下,奇偶效应表现出最小值,而不是单调的行为。对于d重简并态,我们发现两个连续宇称效应参数Δ p的比值接近1+1/d。我们对立方原子团簇上负U哈伯德模型的精确基态能量的数值解也给出了非常相似的结果。由此得出结论:宇称效应是具有吸引相互作用的小费米系统的普遍性质,它与系统的能级简并度密切相关。
1999-11-26 cond-mat.supr-con
Enhanced chiral edge currents and orbital magnetic moment in chiral $d$-wave superconductors from mesoscopic finite-size effects
利用准经典理论,研究发现介观有限尺寸效应显著增强手性 $d$-波超导圆盘的总电荷电流与轨道磁矩,并揭示 $1/\mathcal{R}$ 标度及小尺寸下的电流反转,为实验验证提供新途径。
2023-08-29 cond-mat.supr-con
Fate of global superconductivity in arrays of long SNS junctions
覆盖有超导岛阵列的正常金属膜在温度$T_{BKT}$下经历Berezinskiii-Kosterlitz-无磁(BKT)超导转变。我们目前的测量T $_{BKT}$的介观Nb岛图案的Au膜上的岛间距范围$d$的阵列。我们表明,$T_{BKT} \sim 1/d^2$,并解释这种依赖性的准经典预测的无磁能量,而不是超导能隙,支配岛间耦合。我们还发现了两个偏离准经典理论:(i)$T_{BKT}$是敏感的岛的高度,因为岛是介观的;和(ii)广泛间隔的岛的过渡似乎导致,而不是超导状态,但有限电阻的“金属”之一。
2012-06-26 cond-mat.supr-con