Full control of quantum Hall supercurrent in a side gated graphene Josephson junction
我们提出了一种基于石墨烯的约瑟夫森结的研究，该结具有专用的侧栅极，该侧栅极由与结本身相同的石墨烯片雕刻而成。这些侧栅极是高效的，并且允许我们在宽范围内沿结的任一边缘调制载流子密度。特别是，在$1-2$特斯拉范围内的磁场中，我们能够填充下一个朗道能级，从而导致具有不同于体填充因子的电导的霍尔平台。当沿任一边缘引入反向传播的量子霍尔边缘态时，我们观察到沿结的边缘局部化的超电流。在这里，我们研究这些超电流作为磁场和载流子密度的函数。
2019-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Supercurrent spin Hall effect enabled nanopillar Josephson diodes
School of Physical Sciences, National Institute of Science Education and Research (NISER)（国家科学教育研究中心物理科学学院）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Center for Interdisciplinary Sciences, National Institute of Science Education and Research (NISER)（国家科学教育研究中心交叉科学中心）
本研究通过在重金属约瑟夫森屏障中利用预测的超电流霍尔效应，诱导非反演性，实现了高达17%的可调约瑟夫森二极管效率，测量温度高于液氦温度。
2026-05-16 cond-mat.supr-con
Anomalous Josephson Hall effect in magnet/triplet superconductor junctions
本文研究了在相位梯度作用下磁体与三重态超导体耦合时的反常霍尔效应。结果表明，反常霍尔超电流是由非平凡的磁化结构引起的。霍尔超电流中的磁结构表现为交换耦合的偶次项，与反常霍尔效应中的磁结构有本质的不同，反映了超电流的无耗散性质。我们还讨论了一个可能的候选磁结构，以验证我们的预测。
2015-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fermion-parity anomaly of the critical supercurrent in the quantum spin-Hall effect
量子自旋霍尔绝缘体的螺旋边缘状态可以在两个超导电极之间平衡（间隔L，相干长度xi）。我们计算了最大（临界）电流I_c，可以沿着一个单一的边缘流动没有耗散，超越了短结限制L<<xi的早期工作，并发现一个依赖于费米子宇称的基态时，L变得大于xi。费米子-宇称守恒使低温长结极限的临界电流加倍，而对于短结，有或没有宇称约束的I_c是相同的。这提供了4 π周期约瑟夫森效应的相位不敏感的DC特征。
2013-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Supercurrent as a Probe for Topological Superconductivity in Magnetic Adatom Chains
一个磁性吸附原子链，邻近耦合到一个传统的超导体与自旋轨道耦合，局部表现出奇宇称，自旋三重态配对振幅。我们表明，单重态-三重态结，从而形成，导致在附近的链的净自旋积累。累积的自旋沿着用于三重态配对的局部$\mathbf{d}$ -矢量的方向被极化，并且产生围绕链流动的增强的持续电流。自旋极化和“超导”反转它们的方向超过一个临界交换耦合强度，在该强度下单重态超导序改变其在链上的符号。在拓扑超导制度中，马约拉纳束缚态出现在链端的电流强烈增强。电流和自旋分布提供了表征吸附原子链和岛中拓扑超导态的替代途径。
2017-10-06 cond-mat.supr-con
Phase transitions in superconductor/ferromagnet bilayer driven by spontaneous supercurrents
研究了在超导体（S）/铁磁体（F）界面存在Rasba自旋轨道相互作用时的超导相变.这种自旋-轨道耦合在界面附近的原子厚度区域内产生自发的超电流，这些超电流被屏蔽迈斯纳电流补偿[S. Mironov和A. Buzdin，Phys. Rev. Lett \textbf{118}，077001（2017）]。在超导薄膜的情况下，自发表面电流的出现引起超导临界温度的升高，并计算了临界温度漂移的实际值。我们还表明，在I型超导膜的情况下，这种相变可以是一级的。在外磁场中，临界温度取决于外磁场与铁磁体内部交换场的相对取向。同时，我们预测了临界电流的面内各向异性，这可能为实验观察SOC产生的自发超电流开辟了一条新的途径。
2021-02-11 cond-mat.supr-con
Supercurrent-induced Anomalous Thermal Hall Effect as a New Probe to Superconducting Gap Anisotropy
提出对扭转双层超导体施加垂直超流以诱导反常热霍尔效应，无需外磁场或破坏时间反演对称性，从而作为探测超导能隙面内各向异性的新探针。
2023-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Supercurrent-induced long-range triplet correlations and controllable Josephson effect in superconductor/ferromagnet hybrids with extrinsic SOC
我们预言，在具有非本征杂质自旋轨道耦合（SOC）的超导体/铁磁体（S/F）混合体中，通过超导引线中沿S/F界面流动的超电流可以产生和操纵长程三重关联（LRTC）. LRTC通过两种基本机制出现。第一种方法的实质是利用超导自旋霍尔效应产生三重态。在凝聚动量和铁磁体磁化强度的适当相互取向下，这些对在铁磁体中是长程的。第二种机制是基于S/F界面处的单重态-三重态转换，随后通过自旋流交换机制旋转所获得的短程相反自旋对。研究了S/F双层膜和S/F/S约瑟夫森结的超导LRTC结构。我们证明了在S/F/S结中，约瑟夫森耦合是通过超导感应LRTC实现的，基态相位可以以可控的方式在$0$和$π$之间切换。通过使超导导线中的超导电流反向来实现开关，从而实现了$0-π$移位器的新物理原理。
2022-04-08 cond-mat.supr-con
Quasi-$Φ_0$-periodic supercurrent at quantum Hall transitions
本研究通过背栅石墨烯约瑟夫森结观测到相邻量子霍尔平台转变时二维体相渗流路径的超电流，其随磁场呈近似$Φ_0=h/2e$周期性，为研究渗流超电流输运提供了范德华器件实验平台。
2025-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Long-ranged triplet supercurrent in a single in-plane ferromagnet with spin-orbit coupled contacts to superconductors
通过将传统的自旋单重态库珀对转换为极化的自旋三重态对，有可能维持长距离的自旋极化超电流流过强极化的铁磁体。通过自旋-轨道相互作用而不是磁不均匀性获得这样的转换，最近在文献中进行了探索。关于实验检测的一个具有挑战性的方面是，为了使Rashba自旋-轨道相互作用（例如由于反转对称性破缺而存在于界面处）产生这种长程超电流，需要磁化的面外分量。这限制了材料的选择，并可能在超导区域中引起涡流，使测量结果的解释复杂化。因此，需要确定一种方法，其中Rashba自旋轨道相互作用可以诱导长距离的超电流，用于磁化的纯平面内旋转。在这里，我们表明，这是可能的，在横向约瑟夫森结中，两个超导电极放置在铁磁膜通过两个薄，重正常金属接触。当仅使用单个磁性层时，在这样的设置中的超电流的幅度变得可通过面内磁化角来调节。这些结果可以提供一种新的和更简单的方法来产生可控的自旋极化的超电流比以前的实验，利用复杂的磁织构约瑟夫森结。
2019-10-29 cond-mat.supr-con
Evidence for chiral supercurrent in quantum Hall Josephson junctions
本文在封装石墨烯纳米带超窄约瑟夫森结中首次观测到量子霍尔边缘通道承载的手性超流，其呈现2ϕ₀周期振荡并可持续至8特斯拉，为拓扑量子计算中非阿贝尔态操控奠定关键实验基础。
2023-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anisotropic supercurrent due to inhomogeneous magnetization in ferromagnet/superconductor junctions
研究了非均匀磁结构的铁磁体与超导体耦合系统中的横向电荷和自旋直流超电流。这些横向超电流产生于非平凡的磁化结构。横向电荷超电流中的磁结构与反常霍尔效应中的磁结构有本质的不同，反映了超电流的无耗散性质。最后讨论了可能的候选磁结构以验证我们的预测。
2021-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Edge supercurrent in Josephson junctions based on topological materials
本文综述了基于拓扑材料的约瑟夫森结中边缘超电流的量子干涉图样，涵盖夫琅禾费及$Φ_0$、$2Φ_0$周期振荡，并总结相关理论与实验进展。
2024-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Inverse Spin Hall Effect in SNS Josephson Junctions
我们考虑SNS结中的直流超电流。自旋轨道耦合与塞曼场的结合可以在正常导体中诱导有效矢量势。因此，沿横向变化的面外自旋密度导致超导端子之间的纵向相位差。由此产生的平衡相相干超电流类似于正常导体中的非平衡逆自旋霍尔效应。我们显式计算的Rashba自旋轨道耦合在一个无序的二维电子气与非均匀垂直塞曼场的效果。
2009-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Josephson Effect in magnetic Josephson junctions with noncentrosymmetric superconductors
我们表明，非中心对称超导体的两个频带的性质，自然会导致一个异常的约瑟夫森电流出现在一个干净的非中心对称超导体/铁磁体/非中心对称超导体结在零相位差。双带性质提供了两组Andreev束缚态，其携带具有不同振幅的两个超电流。当铁磁体的磁化方向被适当地选择时，两个超电流从传统的正弦电流-相位关系经历相反的相移。然后通过调节铁磁参数和非中心对称超导体的三重态与单重态之比，使总约瑟夫森电流产生连续可调的基态相位差。给出了$s$ + $p$波的物理图象和解析结果，给出了$s$ + $p$和$d$ + $p$波的数值结果.对于$d$ + $p$波，我们发现了新的状态，其中的超电流完全由连续的传播状态，而不是离散的Andreev束缚态。Andreev束缚态只出现在费米能级以上，它并没有携带超导电流，而是阻挡了沿相反方向流动的超导电流。这些新态的出现促进了对Andreev束缚态与Josephson电流关系的理解。基态相位差是确定非中心对称超导体三重态与单重态比的一种工具。
2015-05-07 cond-mat.supr-con
Manifestation of extrinsic spin Hall effect in superconducting structures: Non-dissipative magnetoelectric effects
我们提出了一个全面的准经典方法来研究超导扩散混合结构的输运性质存在的外部自旋轨道耦合。我们推导出一个广义Usadel方程和边界条件，在正常状态下减少到漂移扩散理论的自旋霍尔效应在反转对称材料。这些方程预测了非耗散的自旋电流效应，即由自旋分裂场产生的超电流，以及它的逆--由超电流产生的磁矩。这些效应可以看作是超导态中自旋霍尔效应、反常霍尔效应及其逆效应的对应物。我们的理论为在磁电子学中使用超导结构提供了许多可能性。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evidence for Supercurrent Connectivity in Conglomerate Particles in NdFeAsO1-d
在这里，我们使用全球和本地的磁强计和霍尔探针成像调查的电磁连通性的超导电流路径中的缺氧无氟钕基oxypnictides。高分辨率透射电子显微镜和扫描电子显微镜显示强层状微晶，单个颗粒周围存在约5 nm的无定形氧化物的证据，以及第二相氧化钕，这可能是高场和高温下大顺磁背景的原因。从全局磁力测量和电输运测量可以清楚地看出，在宏观样品尺寸（mm）上存在小的超电流流动，平均（在该长度尺度上）临界电流密度的下限为103 A/cm 2的量级。从粉末样品的磁力测量和单个大砾岩颗粒~120微米的局部霍尔探针成像可以清楚地看出，在较小的尺度上，存在更好的电流连通性，临界电流密度约为5 × 104 A/cm 2。我们发现增强磁通蠕变周围的第二个峰值异常的磁化曲线和不可逆线显着低于HC 2（T），由交流量热法确定。
2008-06-04 cond-mat.supr-con
Upper limit on spontaneous supercurrents in Sr$_2$RuO$_4$
人们普遍认为，钙钛矿结构的Sr $_2$ RuO $_4$是一种非常规的时间反演对称性破缺的超导体。据预测，具有破缺时间反演对称性的超导体应该在边缘和畴壁处自发产生超电流。我们已经做了仔细的成像磁场以上的Sr $_2$ RuO $_4$单晶使用扫描霍尔棒和SQUID显微镜，并没有看到这样的自发产生的超电流的证据。我们使用的结果，从我们的磁成像放置在边缘和域壁作为域大小的函数的自发产生的超电流的上限。对于单个域，该上限比预测信号低两个数量级。我们推测在这个非常有趣的超导系统中缺乏大的自发超电流的原因和影响。
2007-04-25 cond-mat.supr-con
Triplet contribution to the Josephson current in the nonequilibrium SFS junction
在铁磁层间电子态的非平衡自旋相关占据区域，对长s波超导体/弱铁磁体/s波超导体弱连接中的Josephson电流进行了理论研究.虽然在所考虑的非平衡条件下的标准超电流，载流态密度的单重态部分进行，实际上是不修改，额外的超电流流经载流态密度的三重态部分出现。取决于电压，控制夹层中自旋相关非平衡的特定形式，该附加电流可以增强或减小单重态分量的通常电流，并且还在$0$ -和$π$ -状态之间切换结。
2010-08-06 cond-mat.supr-con
Lifshitz transitions and Weyl semimetals from a topological superconductor with supercurrent flow
该研究将一维p波拓扑超导体的载流非平衡稳态映射为二维Weyl半金属基态，揭示了Lifshitz相变与超流尖点的对应关系，确定了拓扑相最大电流并讨论了实现方案。
2024-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Triplet contribution to the Josephson current in the nonequilibrium superconductor/ferromagnet/superconductor junction
在铁磁层间电子态的非平衡自旋相关占据区域，对长s波超导体/弱铁磁体/s波超导体弱连接中的Josephson电流进行了理论研究.在所考虑的非平衡条件下，载流态密度的单重态部分携带的标准超电流没有被修改，而通过载流态密度的三重态部分流动的额外的超电流出现。取决于电压，控制夹层中自旋相关非平衡的特定形式，该附加电流可以增强或减小单重态分量的通常电流，并且还在0-和$π$ -状态之间切换结。
2009-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin supercurrent in two-dimensional superconductors with Rashba spin-orbit interaction
自旋电流是自旋电子学的一个中心问题，它的产生是一个很敏感的问题。自旋极化电流的产生主要有铁磁体注入、自旋电池、自旋霍尔效应等，但这些方法都涉及到正常态下的欧姆电流。另一方面，利用超导体中的超导电流对自旋和自旋电流进行操纵，是实现无耗散自旋电子学的一条很有前途的途径。在这里，我们从理论上表明，在二维超导体与Rashba自旋轨道相互作用，产生的无耗散体自旋电流的电荷超导变得非常有效，超过正常状态下的稀释极限，即当化学势接近带边，虽然自旋密度变得很小。这一结果表明，创造新的自旋电子器件与长程相干的可能性。
2019-10-06 cond-mat.supr-con
Chiral Quasiparticle Tunneling Between Quantum Hall Edges in Proximity with a Superconductor
我们研究了两端石墨烯约瑟夫森结，其接触形状形成窄收缩，长度小于100 nm。触点由II型超导触点制成，并且能够承受足够高的磁场，以达到石墨烯中的量子霍尔（QH）状态。在这种情况下，器件电导由边缘状态加上收缩区的贡献决定。特别是，收缩区域可以支持高达~2.5T的超电流。此外，通过宽范围的磁场和栅极电压观察到增强的电导。这种额外的电导和超导电流的出现归因于沿着相反的超导接触反向传播的量子霍尔边缘态之间的隧穿。
2019-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spontaneous supercurrent induced by ferromagnetic pi-junctions
我们目前的磁化强度测量介观超导铌环含有铁磁（PdNi）π结。该回路是在基于高迁移率GaAs/AlGaAs异质结构的微型霍尔传感器的有源区上制备的。当反转磁场的扫描方向时，我们观察到不同磁化状态之间的回路的不对称切换。这提供了由π结的本征相移引起的自发电流的证据。此外，零外加磁场附近的自发电流的存在直接揭示了随着温度的降低而增加的磁矩，这导致在低温下在环路中的半整数磁通量子化。
2003-12-05 cond-mat.supr-con
Supercurrent generation by spin injection in an s-wave superconductor-Rashba metal bilayer
计算了薄超导体和Rashba金属层混合系统的自旋电流（逆Edelstein）和逆自旋霍尔效应。这些效应是由注入正常金属层的非平衡自旋极化产生的。这种极化产生了一个电势，该电势在某个特征长度内弛豫，这是由Andreev反射确定的。在这个长度内，正常层中准粒子的耗散电流转变为超电流。这个过程只涉及亚能隙态，在低温下，非弹性电子-声子相互作用并不重要。讨论了如何将这种混合系统集成到SQUID中，在SQUID中产生类似于磁通量的效果。
2017-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Supercurrent rectification with time-reversal symmetry broken multiband superconductors
本研究探讨了时间反演对称性破缺的多带超导体中约瑟夫森结的非互易超电流，通过带间相位失配、散射及相位阻挫实现整流，并揭示了三带系统中的六角形节点线及三重符号交替结构，为探测自旋单态多带超导提供了标志。
2024-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hall Effect in the Abrikosov Lattice of Type-II Superconductors
本文从超导的增广准经典方程出发，研究了超导体中洛伦兹力引起的涡旋充电。我们的数值研究的s波涡旋晶格范围内$H_{\rm{c}1} < H < H_{\rm{c}2}$表明，每个涡核与一个单一的通量量子也积累电荷，由于循环的超电流，并有一个霍尔电压的核心。在核心中心处的电荷密度的场依赖性由$H(H_{\rm{c}2}-H)$很好地描述，其中在$H_{\rm{c}2}/2$附近具有源自增加的磁场和减小的对电势之间的竞争的峰。在低温下，半径为$0.5ξ_0$的核心区域中积累的电荷的峰值估计为大约$ηΔ_{0}/(k_{\rm F}ξ_0)\times|e|$ C/$Δz=1$ nm，其中$η\equivπε_0Δz/|e|^2=1.09\times10^{18}$ ${\rm{J^{-1}}}$和$e<0$是电子的电荷，$Δ_0$是在$T=0$处的能隙，$k_{\rm F}$是费米波数，$ξ_0$是在$T=0$处的相干长度。
2016-07-22 cond-mat.supr-con
"Magnetoscan": A Modified Hall Probe Scanning Technique for the Detection of Inhomogeneities in Bulk High Temperature Superconductors
我们提出了一种新的技术，用于调查的局部变化的临界电流密度在大块超导体。与通常的霍尔探针扫描技术不同，在扫描之前，样品不是作为整体被磁化，而是在扫描过程中被固定在霍尔探针附近的小永磁体局部磁化。由此产生的信号可以被解释为在表面流动的局部屏蔽电流的定性测量。
2003-10-09 cond-mat.supr-con
Magnetic Dipoles at Topological Defects in the Meissner State of a Nanostructured Superconductor
在磁场中，超导性表现为总磁场排斥（迈斯纳效应）或整数倍的通量量子Φ_0的穿透。在这里，我们提出的实验结果揭示磁偶极子迈斯纳电流周围流动人工引入的拓扑缺陷（反点晶格）。利用扫描霍尔探针显微镜，我们在铅超导薄膜中探测到在空间周期反点处产生的有序磁偶极晶格。当传统的均匀迈斯纳状态被破坏时，磁偶极子的总磁通量保持量子化并且等于零。观测到的磁偶极子强烈依赖于局部流动的迈斯纳电流的强度和方向，使得磁偶极子成为监测局部超电流的有效方法。我们还研究了涡旋脱钉过程的第一步，在那里，由于磁偶极子的产生，钉扎的Abrikosov涡旋变形，并从原来的钉扎位置移动。
2016-04-08 cond-mat.supr-con
Broken translational and time-reversal symmetry in superconducting films
我们证明了在温度$T\lesssim 0.43 T_c$下的非常规（d波）超导体薄膜可以表现出不寻常的超导相。除了破缺的规范和点群对称性之外，新的基态可以自发地破缺（i）连续的平移对称性，在薄膜平面内形成周期性的序参量结构，或（ii）时间反演对称性，产生沿薄膜流动的超电流.这些状态是由于强烈的横向不均匀性存在于几个相干长度的厚度的膜。我们发现这些国家的形成和Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov状态之间的天然相似性。
2009-03-29 cond-mat.supr-con
Superconducting spin properties of Majorana nanowires and the associated superconducting anomalous Hall effect
这是很难明确地确认马约拉纳零模式（MZMs）的存在，由于在电荷输运测量吸烟枪签名的情况下。最近的研究表明，自旋自由度的MZM可以提供一种替代的检测方法。我们研究了Majorana纳米线中超导态的自旋性质和相关的非常规约瑟夫森效应，实验参数取自[Zhang { \it et al.}，Nature 556，74（2018）]。对于具有面内极化自旋-三重态配对的超导薄膜，面外电场可以产生垂直于超导自旋极化方向和电场方向的超电流，我们将这种现象称为超导反常霍尔效应（ScAHE）。在马约拉纳纳米线中，具有有限极化自旋三重态配对的机制几乎与手性机制一致，手性机制包括拓扑机制。我们进一步研究了极化自旋三重态对在两种类型的约瑟夫森结中的作用。一个戏剧性的发现是，SOC只能在U形结中诱导零相位差的异常超导电流，这是可扩展拓扑量子计算的基本组成部分。这可以被视为ScAHE的结果。我们的工作表明，自旋自由度确实有助于检测MZM。
2018-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Real-space probing of the local magnetic response of thin-film superconductors using single spin magnetometry
我们报告的直接，真实空间成像的杂散磁场以上的微尺度盘的高温超导体YBa $_2$铜$_3$ O $_{7-δ}$（YBCO）的薄膜使用扫描单自旋磁强计。我们的实验产生的样品的本地伦敦渗透深度的直接测量，并允许作为迈斯纳筛选的结果在样品中流动的超电流的定量重建。这些结果表明，潜在的扫描单自旋磁强计的纳米尺度的薄膜超导体的磁性的研究，它可以很容易地扩展到高温或磁场。
2018-07-19 cond-mat.supr-con
Josephson Current and Noise at a Superconductor-Quantum Spin Hall Insulator-Superconductor Junction
我们研究了量子自旋霍尔绝缘体边缘态介导的超导体之间的结。我们表明，这种结表现出分数约瑟夫森效应，其中电流相位关系具有4π，而不是2π周期性。这种效应是超导结中费米子宇称（模2的电子数）守恒的结果，并与量子自旋霍尔绝缘体的Z_2拓扑结构密切相关。非弹性过程违反了费米子宇称守恒，导致了平衡态超流中的电报噪声。我们预测，由于这些过程的低频噪声随温度T呈指数发散，T -> 0。HgCdTe量子阱上可能的实验将被讨论。
2008-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Large Thermoelectric Effects in Unconventional Superconductors
我们提出的分析和数值计算结果的热电效应在非常规超导体与稀释随机分布的杂质，各向同性散射，但与相移之间的玻恩和单一的限制。热电响应函数在低温下具有线性温度依赖性，其斜率取决于杂质浓度和相移。虽然热电效应在严格的玻恩极限和么正极限下完全消失，但即使相移偏离这些极限很小，也会导致很大的响应，特别是在清洁系统中。我们还讨论了在SQUID设置测量逆流超电流的可能性。在4He温度下，非量子化的热电感应通量可以很容易地达到清洁系统中通量量子的百分之一。
2004-03-07 cond-mat.supr-con
Electron-hole imbalance in superconductor-normal metal mesoscopic structures
本文分析了在超导体/正常金属（S/N）结构中，在非平衡条件下，存在超导电流时，可能出现的电子-空穴或分支不平衡（BI）以及与之相关的电势$V_{imb}$。非平衡条件可以以不同的方式产生：a）在N个储层之间流动的准粒子电流; b）在N个储层之间的温度梯度和没有准粒子电流。结果表明，电压$V_{imb}$随相位差$ϕ$振荡。在交叉几何结构中，电压$V_{imb}$在垂直分支中出现，并且影响到用于转换到$π$状态的条件。
2002-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of anomalous Hall effect from screened vortex charge in a phase disordered superconductor
研究通过数值计算发现四层石墨烯反常霍尔金属中涡旋电荷差异由费米面Berry相位决定，结合涡旋动力学解释了相位无序态的霍尔响应，并利用规范不变框架证明直流霍尔电导率匹配交流霍尔电导而非受屏蔽涡旋电荷。
2024-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Josephson Hall effect charge and transverse spin currents in superconductor/ferromagnetic insulator/superconductor junctions
约瑟夫森结中的界面自旋-轨道耦合提供了一种有趣的方法，可以在单个器件中结合反常霍尔和约瑟夫森物理。我们从理论上研究了这两种效应的叠加如何影响超导体/铁磁绝缘体/超导体结的输运性质。横向动量依赖的斜穿库珀对通过自旋激活铁磁绝缘体界面创建相当大的横向霍尔超电流，我们称之为反常约瑟夫森霍尔效应电流。我们推广了Furusaki-Tsukada公式，该公式最初是为了量化通常的（隧穿）约瑟夫森电流而建立的，以评估横向电流分量，并证明它们的幅度可以通过自旋轨道耦合强度或跨结的超导相位差进行广泛的调节。作为约瑟夫森结的一个清晰的光谱指纹，在界面周围形成了良好局域化的亚能隙束缚态。通过分析这些状态的光谱特性，我们解开了一个明确的相关性自旋轨道耦合引起的不对称性在他们的能量和横向电流响应，发现电流的微观起源。此外，斜隧穿同时作为一个横向自旋过滤器的自旋三重态库珀对和补充讨论的电荷电流现象，其自旋电流对应。结的通用自旋-电荷电流交叉比为实验检测和表征界面自旋-轨道耦合提供了有价值的可能性。
2020-03-17 cond-mat.supr-con
Emergent Josephson current of $N=1$ chiral topological superconductor in quantum anomalous Hall insulator/superconductor heterostructures
最近，量子反常霍尔绝缘体（QAHI）/超导体异质结已经实现，并在两端电导测量中显示出半量子化电导平台[Q。L. He \textit{et al.}，Science { \bf 357}，294（2017）].半量子化电导平台被认为是手征马约拉纳边缘模式的有力证据。然而，对于半量子化电导平台的起源存在着强烈的争论。在这项工作中，我们提出了一个约瑟夫森结的基础上QAHI/超导体异质结，以确定手性马约拉纳边缘模式的存在。我们发现，对于具有单手征Majorana模的$N=1$手性拓扑超导相，当出现半量子化电导平台$σ_{12}=e^2/2h$时，临界Josephson电流急剧增加到一个峰值.此外，我们表明，临界约瑟夫森电流的$N=1$手性拓扑超导体表现出$h/e$周期振荡，是强大的无序，在传统的二维电子气系统的行为相反。我们还估计了实验上的有关参数，并认为在实验中可以观察到超电流。
2018-10-05 cond-mat.supr-con
Proximity-induced superconductivity and Josephson critical current in quantum spin Hall systems
我们考虑最近的实验宽超导体量子自旋霍尔绝缘体（QSHI）超导体约瑟夫森结，这已经显示了接近诱导超导性的边缘模式的QSHI系统的基础上观察到的约瑟夫森临界电流的夫琅和费谱作为一个功能的应用磁场的近似分析的初步证据。使用一个完全独立的精确的数值方法，包括非线性约束的数值优化，我们计算的超导电流的轮廓，比较我们的结果定量与实验Fraunhofer模式在HgCdTe和InAs-GaSb基QSHI约瑟夫森结。我们的结果与实验定性一致，验证了当系统处于QSHI相时，2D样品中的电流分布确实在样品边缘有峰值，从而支持了QSHI边缘模式中确实诱导了超导性的解释。另一方面，我们的数值计算工作清楚地表明，这将是非常困难的，如果不是不可能的，获得详细的定量信息的超导电流分布只是从约瑟夫森夫琅和费光谱的分析，因此，结论的精确宽度的边缘模式或其拓扑性质是最有可能在这个阶段是不成熟的。
2014-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
