Intrinsic atomic scale modulations of the superconducting gap of 2H-NbSe2
我们提出了在100 mK的超导材料2 H-NbSe 2的扫描隧道显微镜和光谱测量，显示出良好定义的功能，在超导态密度变化的模式密切遵循原子周期性。我们的实验表明，本征超导态密度可以显示原子尺寸调制，它反映了超导能隙的倒易空间结构。特别是我们得到的超导能隙的2 H-NbSe 2在0.75 mV和1.2 mV的六倍调制分量。此外，我们还发现相关的原子尺寸调制内的涡旋，证明了备受讨论的星状涡旋结构产生的局域态内的涡核，有一个迄今未检测到的，叠加的原子尺寸调制。计算了各向异性超导体中的尖端-衬底相互作用，给出了与观察到的带隙各向异性有关的位置依赖性变化。
2008-04-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Atomically Resolved FeSe/SrTiO3(001) Interface Structure by Scanning Transmission Electron Microscopy
SrTiO 3（001）（STO）衬底上单胞FeSe薄膜的界面增强高温超导性是近年来凝聚态物理和材料科学研究的热点。通过结合原位扫描隧道显微镜/光谱（STM/STS）和非原位扫描透射电子显微镜（STEM）的研究，我们报告了FeSe/STO界面在非超导和超导状态下的原子分辨结构，包括晶格常数和实际原子位置。我们观察到的TiO 2双层（DLs）和显着的原子位移的顶部两层的STO，晶格压缩的Se-Fe-Se三层，和底部的Se和顶部的Ti原子之间的相对位移。通过对不同超导态下的界面结构的成像，揭示了界面结构与超导电性之间的密切关系。我们的FeSe/STO界面结构的原子尺度的识别提供了有用的信息，研究这种界面增强的高温超导系统的配对机制。
2015-12-17 cond-mat.supr-con
Imaging atomic-scale surface structure and superconducting gap of the misfit layered compound (SnS)1.17NbS2
Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids（德国德累斯顿马克斯·普朗克固体化学物理研究所）
本研究结合多种表征技术，明确了天然失配层状化合物(SnS)1.17NbS2的原子级表面结构，发现其两种终止面的超导能隙几乎一致，为该体系的超导研究提供了关键原子级信息。
2026-10-14 cond-mat.supr-con
Atomic thickness hybrid F/S/F structures
提出了一个精确可解的模型来描述原子厚度混合铁磁-超导-铁磁（F/S/F）结构的性质。我们表明，铁磁矩反平行取向的超导临界温度总是较高。然而，在低温下，超导能隙发生较大的平行取向的铁磁矩。这导致了（F/S/F）结构中邻近效应的特殊温度依赖性。
2003-05-15 cond-mat.supr-con
Superconducting atomic contacts inductively coupled to a microwave resonator
我们描述和表征的微波装置探测超导原子接触的Andreev水平。接触件是感应耦合到超导共面谐振器的超导回路的一部分。通过监测接近其谐振频率的谐振器反射系数作为通过回路的通量和第二音调的频率的函数，我们执行接触的高透射通道的两个Andreev水平之间的过渡的光谱学。结果表明，如何执行这些状态的相干操纵。
2014-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
High quality superconducting tunnel junction barriers using atomic layer deposition
我们展示了一种技术，用于创建高品质，大面积隧道结势垒正常绝缘超导或超导绝缘超导隧道结。我们采用原子层沉积和铝浸润层在金膜上形成纳米级的绝缘势垒。电子输运测量证实，单粒子电子隧穿是主要的传输机制，和测量的电流-电压曲线表明，使用这些设备作为自校准的可行性，低温温度计具有广泛的可调参数。制造高性能结制冷机的潜力也被强调。
2013-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microwave Excitation of Atomic Scale Superconducting Bound States
本文在STM中利用隧穿耦合和微波成功激发超导体上的YSR态，通过二阶共振Andreev过程识别激发机制，为YSR量子比特操控提供实验基础。
2023-03-23 cond-mat.supr-con
Observation of zero-energy modes in Gd atomic chains on superconducting Nb(110)
本研究通过扫描隧道显微镜观测超导Nb(110)上不同取向Gd原子链，发现四原子链呈现均匀零能模，暗示非平凡拓扑性质，需理论框架进一步解释。
2023-11-16 cond-mat.supr-con
Atomic Layer Deposition of Aluminum (111) Thin Film by Dimethylethylaminealane Precursor
报道了以二甲基乙胺铝烷（DMEAA）为前驱体，采用原子层沉积（ALD）技术生长铝（111）薄膜的研究。研究发现，金属底层是DMEAA前驱体生长均匀铝膜的关键。由于使用钛薄膜作为底层，所以生长的铝薄膜显示（111）取向，而与衬底无关。铝薄膜的晶格常数和超导转变温度与体材料相同。这些结果表明，ALD技术提供了高质量的铝薄膜，并在超导器件的应用潜力。本文讨论了用DMEAA为前驱体的ALD技术制备垂直小约瑟夫森隧道结的可行性，这种结可用作超导量子比特。
2021-06-07 cond-mat.supr-con
Search for large topological gaps in atomic spin chains on proximitized superconducting heavy metal layers
本文在Nb(110)上引入Au重金属原子层，结合强自旋轨道耦合与大超导能隙，通过实验和计算研究Fe原子链的拓扑性质，发现人为施加自旋螺旋态可打开微能隙并形成零能边缘态，为筛选承载马约拉纳边缘态的理想材料体系提供了新方法。
2023-01-13 cond-mat.supr-con
Optimal thickness of rectangular superconducting microtraps for cold atomic gases
本文研究了用于冷原子气体的矩形超导微阱。我们提出了一个一般性的论点，为什么微陷阱打开，如果靠近超导体的表面。我们表明，对于一个给定的宽度的条存在一个最佳的厚度下，可以实现的最近距离的微陷阱从超导体。如果利用超电流在边缘和角部附近的边缘增强，则距离可以显著改善。我们比较了数值计算与结果从保角映射，并表明保角映射往往可以给出有用的近似结果。
2012-08-10 cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Large decrease in the critical temperature of superconducting LaFeAsO0.85 compounds doped with 3% atomic weight of nonmagnetic Zn impurities
我们观察到Tc的大幅降低不超过3at.%的Zn掺杂到优化的超导体LaFeAsO0.85（Tc = 26 K），通过测量电阻率，磁化率，比热，穆斯堡尔谱，霍尔系数，和电子探针显微分析证实。约9 K/%的速率明显高于关于可吸收杂质的观察结果。Tc的抑制可能是由于与掺杂到Fe 2As 2层中的Zn的高度局域化的电子态相关的散射引起的对断裂。如果这是真的，Zn的结果很好地符合理论预测，表明一个符号反转的s波配对模型的Fe磷属元素化物超导体，不像其他的双金属杂质的结果。
2010-06-15 cond-mat.supr-con
Observation of pseudogap in SnSe2 atomic layers grown on graphite
超导金属二硫属化物（MDC）与其他层状超导体如铜酸盐存在一些相似之处。原子厚度的MDCs中的超导电性已被实验证实，但与其他有序结构的超导性的研究还很少。研究MDC原子层中的赝能隙有助于理解这些真二维超导系统的超导机制。在这里，我们报告了一个赝能隙开放的隧道光谱的SnSe 2外延生长在高取向热解石墨（HOPG）与扫描隧道显微镜/光谱（STM/STS）的薄层。在STS的费米能级（EF）附近观察到一个明显的V形赝能隙。在高温下，间隙逐渐演变为浅凹。我们的实验观测提供了HOPG表面电子掺杂SnSe 2原子层中赝能隙态的直接证据，这可能会激发进一步探索二维极限下MDCs的超导电性机制。
2020-07-09 cond-mat.supr-con
Spatial homogeneity of superconducting order parameter in NbN films grown by atomic layer deposition
Peter Grünberg Institute (PGI-3), Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心彼得·格林伯格研究所）；Institute of Experimental Physics IV A, RWTH Aachen Universität（亚琛工业大学实验物理第四研究所）；Jülich Aachen Research Alliance (JARA)（于利希-亚琛研究联盟）；Leibniz Institute of Photonic Technology（莱布尼茨光子技术研究所）；Institute of Physics II, Universität zu Köln（科隆大学物理第二研究所）
通过等离子体增强原子层沉积制备的NbN薄膜表现出优异的空间均匀性，具有高动能电感和高表电阻，适用于低温电子学应用。
2026-02-11 cond-mat.supr-con
Superconducting atomic contacts under microwave irradiation
我们测量了微波辐照对超导原子接触直流伏安特性的影响。外部场与交流超电流的相互作用导致超电流峰的复制品，即众所周知的夏皮罗共振。对含有高透射导电通道的触点的补充分数谐振的观察揭示了它们的非正弦电流-相位关系。共振位于背景电流上，该背景电流本身由于光子辅助的多次Andreev反射而被深度修改。这些结果为基于Andreev束缚态概念的两个超导体之间输运的全量子理论提供了有力的支持。
2006-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Exciting Andreev pairs in a superconducting atomic contact
约瑟夫森效应描述了超导电流在两个超导体之间的弱连接中的流动，例如隧道结，纳米线或分子。它是各种电路和设备的基础，应用范围从医学到量子信息。目前，使用约瑟夫森电路的实验表现得像人造原子一样，正在彻底改变我们探索和利用量子物理定律的方式。在微观上，超导电流由Andreev对态携带，Andreev对态位于弱连接处。这些状态以双重态的形式出现，并且在超导能隙内具有能量。现有的约瑟夫森电路仅基于每个偶极子的基态的性质，并且到目前为止还没有直接检测到激发态。在这里，我们通过超导原子接触的光谱测量来确定它们的存在。光谱取决于原子的组态和超导体之间的相位差，与理论完全一致。Andreev二重态可以用来在新型超导量子比特中编码信息。
2013-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Atomically resolved intrinsic superconducting gap in (La,Pr)3Ni2O7 films
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）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Tsinghua University（清华大学）
研究通过原子级分辨扫描隧道显微镜和光谱学，揭示了(La,Pr)3Ni2O7薄膜中无节点超导能隙的内在结构，发现两种能隙尺度和零导纳底部分布。
2026-05-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Tunneling dynamics between superconducting bound states at the atomic limit
尽管底部有足够的空间，但每个过程的小型化都有限制。对于电荷传输，这是通过在原子尺度上耦合单个离散能级来实现的。在这里，我们展示了奇偶保护Yu-Shiba-Rusinov（YSR）状态绑定到位于超导尖端和样品的扫描隧道显微镜在10 mK的磁性杂质之间的顺序隧穿。我们减少松弛的激发YSR状态的最低限度，并找到一个增强的寿命为单准粒子水平。我们的工作提供了一种方法来表征和操纵耦合超导束缚态，如Andreev水平，YSR状态，或马约拉纳束缚态。
2019-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Extracting the Transport Channel Transmissions in Scanning Tunneling Microscopy using the Superconducting Excess Current
本文提出利用超导过剩电流作为新工具，在扫描隧道显微镜中连续提取原子尺度结的输运通道透射率，并结合 ab initio 模拟在原子铝结中确定接触原子邻近结构对输运性质的影响。
2021-08-04 cond-mat.supr-con
Atomic scale imaging of sign-changing order parameter in superconducting FeSe with Tunneling Andreev Reflection
利用隧道Andreev反射（TAR）对FeSe超导体进行原子尺度成像，直接证明其序参量符号变化及节点能隙结构，并揭示孪晶界处超导被抑制的赝能隙态。
2023-03-09 cond-mat.supr-con
Remarkable effects of disorder on superconductivity of single atomic layers of lead on silicon
在块体材料中，超导性相对于非磁性无序是非常稳健的。然而，在二维极限中，量子凝聚体受到无序和电子关联产生的影响，这两者都倾向于破坏超导性。最近在Pb的单原子层、条纹无公度层（SIC）和$\sqrt{7}\times\sqrt{3}$ Pb/Si（111）中发现了超导电性，这为在原子和介观尺度上探索结构无序对二维超导电性的影响提供了一个独特的机会。在这两个最终的凝聚体，我们揭示了超导谱松散的常规字符，通过映射的本地隧道态密度。我们报告的光谱特性的变化，即使在尺度显着短于相干长度。此外，两个单层之间的细微结构差异，例如它们的原子密度，导致非常不同的超导行为。更致密的SIC仍然是全球强大的无序，是较厚的铅膜，而在稍微更稀释的$\sqrt{7}\times\sqrt{3}$系统的超导性是强烈脆弱的。这种弱点的后果是揭示在单原子步骤的$\sqrt{7}\times\sqrt{3}$，破坏超导性在原子尺度上。这种效应证明了每个台阶边缘都是约瑟夫森势垒。在介观尺度下，$\sqrt{7}\times\sqrt{3}$的弱连接超导原子平台形成了一个约瑟夫森结的自然网络。我们预计Pb/Si（111）系统将提供独特的机会来调整相邻平台之间的超导耦合，为设计与硅技术兼容的原子级量子器件铺平了新的道路。
2014-01-30 cond-mat.supr-con
Atomic-scale spin-polarization maps using functionalized superconducting probes
具有足够强的自旋极化的磁性尖端的扫描隧道显微镜（STM）可以用于将样品的自旋结构映射到原子尺度，但通常缺乏绝对确定样品的自旋极化值的可能性。超导材料中的磁性杂质产生成对的完美的，即100%自旋极化的子带隙共振。在这项工作中，我们功能化的超导Nb STM尖端的顶点与这样的杂质状态，通过附加Fe原子探测原子操纵的Mn纳米磁体在Nb（110）表面上的自旋极化。通过与自旋极化STM测量相同的纳米磁体使用Cr散装提示比较，我们展示了非凡的自旋灵敏度和定量测量样品的自旋极化值与我们的新功能化探针的可能性。
2020-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Even-odd parity effects in conductance and shot noise of metal-atomic wire-metal(superconducting) junctions
本文研究了双端结构下多位点系统输运过程中的电导和散粒噪声。利用紧束缚哈密顿量和非平衡格林函数方法研究了输运对原子线中原子数的依赖关系。除了再现费米能级处的传输概率的奇偶行为或正常原子线-正常金属（NAN）结中的线性响应电导外，我们还发现：（i）偶数原子线中的散粒噪声大于奇数原子线。(ii)Andreev电导在正常原子线超导（NAS）结中表现出同样的奇偶校验效应。一般来说，奇数原子线的电导比偶数原子线的电导高。当点的数目（$N$）是奇数并且原子线关于原子线的中心镜像对称时，电导不依赖于原子线中的跳变矩阵的细节，而是仅由到两个引线的耦合强度确定。当$N$为偶数时，电导对跳变矩阵的值敏感。
2002-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Atomic physics and quantum optics using superconducting circuits
基于约瑟夫森结的超导电路表现出宏观的量子相干性，并且可以表现得像人造原子一样。最近的技术进步使得在芯片上使用这些人造原子进行原子物理和量子光学实验成为可能。本综述简要概述了迄今为止在这一快速发展的领域取得的进展。我们不仅讨论与自然原子中的原子物理学和量子光学类似的现象，而且强调那些不发生在自然原子中的现象。此外，我们总结了在这个新兴的跨学科领域的几个前瞻性的方向。
2012-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Spin flip lifetimes in superconducting atom chips: BCS versus Eliashberg theory
本文从理论上研究了超导板附近囚禁的中性原子的磁自旋翻转跃迁。我们的计算是基于电介质和金属体附近的电磁辐射的量子理论处理。给出了铌超导体附近铷原子的具体结果。在典型的原子跃迁的低频率，我们发现BCS理论大大高估了相干效应，这是不太明显的准粒子寿命效应时，包括通过Eliashberg理论。在4.2 K，典型的原子自旋寿命被发现大于一千秒，即使原子超导体的距离为1微米。与普通金属相比，这构成了很大的增强。
2007-07-02 cond-mat.supr-con
Visualization of atomic-scale phenomena in superconductors: application to FeSe
我们提出了一个简单的方法来计算超导体中的非均匀，原子尺度的现象，它利用传统上丢弃的波函数信息的紧束缚模型中使用的Bogoliubov-de Gennes方程的建设。该方法使用基于对称性的第一性原理Wannier函数来可视化超导配对对晶体晶胞内原子上电子态分布的影响。局部对称性低于全球晶格对称性，因此可以表现出以及，使理论比较与扫描隧道光谱数据更有用。作为一个简单的例子，我们讨论了在超导FeSe缺陷附近观察到的几何二聚体态。
2014-11-19 cond-mat.supr-con
Impact of atomic defects in the electronic states of FeSe$_{1-x}$S$_{x}$ superconducting crystals
铁基超导体的电子性质受到掺杂和压力引起的晶体结构变形的严重影响。在这里，我们研究FeSe $_{1-x}$ S $_{x}$的单晶，并揭示了局部晶体变形，如原子级缺陷的影响的光谱形状的材料的电子芯能级状态。通过扫描隧道显微镜（STM），我们图像的S掺杂引起的缺陷，以及与Fe空位的哑铃状缺陷。我们有机会通过X-射线光电子能谱（XPS）的样品的电子结构，并表明，硒核心水平的光谱形状只能通过考虑一个主要加上一个次要组成部分的电子状态，充分描述。我们发现这一结果为纯和S掺杂的样品，不管在后一种情况下，该材料提出了额外的晶体缺陷与S原子掺杂。我们认为，在我们的XPS光谱中的第二个组件是与无处不在的哑铃缺陷FeSe是已知的，需要一个显着的修改周围原子的电子云。
2022-11-10 cond-mat.supr-con
Coherent manipulation of Andreev states in superconducting atomic contacts
量子态的相干控制已经在各种超导器件中得到证实。在所有这些设备中，被操纵的变量是集体电磁自由度：电荷，超导相位或通量。在这里，我们展示了基于Andreev束缚态的量子系统的相干操纵，Andreev束缚态是超导弱连接所固有的微观准粒子态。使用电路量子电动力学设置，我们执行这个“Andreev量子位”的单次读出。我们确定其激发态寿命和相干时间在微秒范围内。在连续测量中观察到量子跃迁和宇称开关。除了可能的量子信息应用外，这种Andreev量子比特还是超导体中单元激发物理学的测试平台。
2015-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Atomic-scale tailoring of spin susceptibility via non-magnetic spin-orbit impurities
随着拓扑绝缘体的发现，人们对具有强自旋-轨道（SO）耦合的超导系统重新产生了兴趣。在这里，我们解决的基本问题，否则自旋单态超导基态的自旋性质的演变与SO杂质密度的增加。我们绘制出了沉积在不同密度的铅团簇上的超导铝膜的塞曼临界场相图。这些相图给出了费米液体自旋重整化的直接测量，以及自旋轨道散射率。我们发现，自旋重整化是一个线性函数的平均铅团簇到团簇的分离，这种依赖性可以用来调整自旋磁化率的铝在一个令人惊讶的宽范围从0.8 $χ_0$到4.0 $χ_0$，其中$χ_0$是非相互作用泡利磁化率。
2018-11-13 cond-mat.supr-con
Superconducting Quantum Point Contacts
我们回顾了我们对金属电极，特别是超导电极之间原子接触的电子输运性质的实验。尽管不知道确切的原子构型，但这些最终的量子点接触可以被原位操纵和很好地表征。它们允许执行量子传输的散射理论的基本测试。特别是，我们讨论的约瑟夫森效应的情况下。
2012-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Scanning Josephson spectroscopy on the atomic scale
约瑟夫森效应提供了一种直接的方法来探测超导体中对相互作用的强度。通过测量扫描隧道显微镜（STM）超导针尖与表面吸附有孤立磁性原子的BCS超导体之间的相位涨落约瑟夫森电流，证明了配对序参量的空间变化可以在原子尺度上表征.该系统提供了一个例子，其中局部配对电位抑制不直接反映在通过准粒子隧穿测量的光谱中。具有这种超导尖端的光谱也显示了先前未探索的Andreev过程通过单个杂质束缚的Shiba状态的特征。这里实现的原子分辨率建立扫描约瑟夫森光谱作为一种有前途的技术，用于研究新的超导相。
2016-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting Quantum Interference at the Atomic Scale
本文利用扫描隧道显微镜通过YSR态实现约瑟夫森结从0到π的转变，并借助类SQUID的相位敏感探测方法表征了这一原子尺度量子相变。
2022-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Imaging atomic-scale effects of high-energy ion irradiation on superconductivity and vortex pinning in Fe(Se,Te)
使可持续的超电流密度Jc最大化对于超导性的高电流应用是至关重要的，并且为了实现这一点，防止量子化涡旋的耗散运动是关键。用高能重离子辐照超导体可以用来产生纳米级的缺陷，这些缺陷充当涡旋的深钉扎电位。这种方法对于铁基超导体的高电流应用具有独特的前景，因为Jc放大持续到比铜酸盐超导体高得多的辐射剂量，而不显著改变超导临界温度。然而，对于这些化合物几乎一无所知的原子尺度的相互作用的晶体损伤的高能离子，超导序参量，和涡旋钉扎过程。在这里，我们可视化FeSexTe 1-x与249 MeV金离子照射的原子尺度的影响，并发现两个不同的效果：紧凑的纳米尺寸的区域的晶体破裂或“柱状缺陷”，加上一个更高的密度的单原子网站的“点”缺陷可能从二次散射。我们直接表明，超导秩序几乎是湮灭在前者，而后者抑制。同时原子分辨图像的柱状晶体缺陷，超导性，和涡旋配置，然后揭示如何创建一个混合钉扎景观，最强的钉扎发生在金属芯柱状缺陷和二次钉扎在集群的点状缺陷，其次是集体钉扎在较高的领域。
2015-06-17 cond-mat.supr-con
Two-dimensional atomic layer-molecule hybrid superconductors with controllable exchange coupling
超导和磁性的共存和竞争可以导致各种丰富的物理和技术应用。最近发现的原子层超导体和磁性分子在固体表面上的自组装应该允许创建一个新的二维（2D）混合超导系统，但其可能性尚未得到充分的研究。在这里，我们报告的高度有序的二维混合超导体的基础上铟原子层的硅表面和磁性金属酞菁（MPc）的制造，并阐明其详细的结构，超导和磁性。我们的主要发现包括通过取代分子的中心金属离子（M = Cu，Fe，Mn）的超导转变温度（Tc）的实质性可控性。这归因于磁性分子和超导层之间的电荷转移以及它们之间不同程度的交换耦合，这源于相关d轨道的各向异性分布。本研究为设计和创造具有原子级精度的奇异二维超导体开辟了一条途径。
2016-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Improvement and protection of niobium surface superconductivity by Atomic Layer Deposition and heat treatment
本文介绍了一种对铌进行表面处理的方法，这种方法有可能改善超导射频腔的性能。我们目前的隧道和X射线光电子能谱（XPS）测量在腔级铌样品的表面涂覆有3 nm的氧化铝覆盖层沉积的原子层沉积（ALD）。在超高真空（UHV）中低温烘烤的涂层样品首先显示出退化的超导表面。然而，在450 ℃以上的温度下，隧道电导曲线显示与未处理的表面相比，超导态密度（DOS）显著改善。
2008-08-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Plasma-enhanced atomic layer deposition of titanium nitride for superconducting devices
本研究引入衬底偏压循环的等离子体增强原子层沉积技术制备超导TiN薄膜，兼具高均匀性、高临界温度与3D结构适配性，满足新一代超导器件的制造要求。
2023-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Proximity-Induced Superconductivity in Atomically Precise Nanographene
研究提出在超导Nb(110)基底覆盖薄Ag膜上合成纳米石墨烯和聚合物链的方法，通过扫描隧道谱证实其超导能隙，为探索碳磁性与超导性的相互作用提供了新平台。
2022-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The feedback driven atomic scale Josephson microscope
本研究利用反馈元件在原子尺度 Josephson 结中产生温度不敏感的双稳周期振荡，并结合扫描隧道显微镜实现 2H-NbSe₂ 临界电流的原子尺度成像。
2025-07-28 cond-mat.supr-con
Atomic limit and inversion-symmetry indicators for topological superconductors
对称性指标已被证明是非常有帮助的，在识别拓扑非平凡的晶体绝缘体使用的Bloch状态的群表示。将这种方法扩展到超导系统需要为Bogoliubov-de-Gennes哈密顿量定义一个适当的原子极限。在这里，我们引入这样一个原子极限的概念，并推导出一个$\mathbb{Z}_{2^d}$值的对称性指标的反演对称超导体的$d$尺寸。该指标允许细化拓扑分类，包括超导对称类D和DIII系统的高阶相。我们进一步阐明了这些阶段使用狄拉克表面理论的体积边界对应。只需要正常状态的能带结构和超导序参数对称性作为输入，这个指标是非常适合于使用第一性原理计算拓扑超导体的搜索。
2019-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A Superconductor Made by a Metal Heterostructure at the Atomic Limit Tuned at the "Shape Resonance": MgB2
本文研究了Mg_（1-x）Al_xB_2超导样品在低Al掺杂x<8%时的Tc随电荷密度和晶格参数的变化。我们表明，高Tc发生在化学势被调谐在一个“超导形状共振”附近的量子临界点（QCP）的能量Ec的二维到三维的电子结构在一个特定的子带的天然超晶格的金属原子硼层的尺寸过渡。在“形状共振”下，电子对在EF-w 0处看到2D费米表面，在EF+ w 0处看到3D费米表面，其中w 0是配对相互作用的能量截止。共振放大发生在窄的能量范围内，其中EF-Ec在2 wo的范围内。
2001-04-26 cond-mat.supr-con
Evidence of Ising pairing in superconducting NbSe$_2$ atomic layers
二维过渡金属双硫族化合物具有强的自旋-轨道相互作用和谷依赖的Berry曲率效应，近年来引起了人们极大的兴趣。虽然与自旋谷耦合有关的新颖的单粒子和激子现象已经被广泛研究，但是自旋动量锁定对集体量子现象的影响仍然没有被探索。在这里，我们报告的观察超导单层NbSe $_2$的面内上临界场超过6倍的泡利顺磁极限的磁输运测量。这种效应可以理解为非中心对称NbSe $_2$单层中的塞曼效应和大的内禀自旋轨道相互作用，其中电子自旋被锁定到面外方向。我们的结果提供了强有力的证据，非常规的伊辛配对的自旋动量锁定保护，并开辟了一个新的途径，研究非中心对称超导与独特的自旋和谷自由度在精确的二维极限。
2015-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Coupling ultracold atoms to a superconducting coplanar waveguide resonator
在集成原子芯片上实现了超冷$^87$ Rb基态原子与超导共面共振器的耦合。我们通过观察超精细跃迁频率的交流移动来测量腔中的微波场强度。测量的位移被用来重建在谐振腔中的场，在密切的协议与腔的传输测量，给出原子和谐振腔之间的耦合的证据。当驱动腔与原子共振时，我们观察到原子超精细态之间的拉比振荡，证明了通过腔场对原子态的相干控制。利用外加的射频观测双光子拉比振荡，可以在超导腔附近制备磁俘获相干叠加态，这是实现原子量子存储器所必需的。
2017-07-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Laser probing of atomic Cooper pairs
本文研究了一种由激光操纵的相互吸引的冷费米原子组成的气体。激光诱导从具有大的负散射长度的内部状态到几乎没有相互作用的内部状态的转变。这个过程可以看作是超导态和正常态之间原子布居的隧穿过程。它可以用来探测BCS-基态和测量超导序参量。
2000-01-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con quant-ph
${\mathrm{\textit{In situ}}}$ preparation of superconducting infinite-layer nickelate thin films with atomically flat surface
本研究开发了一种利用原子氢作为还原剂的超高真空原位还原方法，成功制备了具有原子级平坦表面的超导无限层镍酸盐薄膜，并系统探索了还原参数，为表面敏感实验提供了优于传统方法的优势。
2024-01-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nano Josephson Superconducting Tunnel Junctions in Y-Ba-Cu-O Direct- Patterned with a Focused Helium Ion Beam
自从发现非常规的氧化铜高转变温度超导体（HTS）以来，研究人员已经探索了许多方法来制造超导隧道结，这些材料既用于在液氮（77 K）的实际温度下运行的超导电子学，也用于测试和指导这些卓越超导体理论所必需的基本测量。困难在于超导相干长度的传统估计非常短，并且在这些材料中是各向异性的，通常在a-b平面中为~2 nm，沿c轴为~0.2 nm。相干体积包含非常少的超导对，因此即使存在小尺度的不均匀性也可以局部破坏超导性，这与传统超导体不同。因此，约瑟夫森结的电学性质对原子尺度上的化学变化和结构缺陷敏感，因此为了制造多个均匀的HTS结，需要在原子水平上进行控制。在这封信中，我们展示了非常高质量的所有高温超导约瑟夫森超导隧道结（约瑟夫森和准粒子隧穿）创建使用直径为500 μ m的氦离子束聚焦直接写入隧道势垒到YBa 2Cu 3 O 7（YBCO）薄膜。通过这种方法，我们证明了通过改变辐照剂量来连续控制从导电到绝缘的阻挡特性的能力。该技术为在实际温度（~77 K）下操作的量子力学电路的放大提供了可靠且可再现的途径，并且为基础科学在HTS中进行超导隧穿研究提供了途径。
2014-09-17 cond-mat.supr-con
Superconductivity of alpha-gallium probed on the atomic scale by normal and Josephson tunneling
该研究利用低温 STM/STS、正常与超导 Pb 针尖及 Josephson 隧穿，在原子尺度验证 α-Ga 符合 BCS 理论并测得均匀能隙，表明其适合介观超导研究。
2024-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Long range and highly tunable interaction between local spins coupled to a superconducting condensate
将磁性与超导凝聚体相结合正在迅速成为开发创新量子技术的可行途径。在这种情况下，开发合理的设计策略来可控地调节磁矩之间的相互作用是至关重要的。在金属体系中，由传导电子介导的间接相互作用，即所谓的RKKY耦合，已被证明在产生和控制磁现象方面非常有效。然而，尽管有其潜力，使用超导性来控制磁矩之间间接相互作用的符号和强度的可能性仍然在很大程度上未被探索。在这里，我们解决这个问题的极限，展示了最大限度地调整通过超导凝聚体与原子尺度的精度耦合的局部自旋之间的相互作用的可能性。通过使用与超导Nb耦合的Cr原子作为原型系统，我们使用原子操纵技术来精确控制沿不同晶向的局部自旋之间的相对距离，同时通过扫描隧道光谱来感测它们的耦合。我们的研究结果揭示了存在高度各向异性超导体介导的间接耦合之间的本地自旋，持续很长的距离，高达12倍的晶格常数的Nb。此外，我们还证明了通过作用于自旋之间的方向和原子间距离来可控地穿越量子相变的可能性。极高的可调谐性为实现奇异现象，如拓扑超导性和磁超导界面的合理设计提供了新的机会。
2021-09-23 cond-mat.supr-con
Could the EPR correlation be in superconducting structures? Possibility of experimental verification
由于在可见的未来技术不可能在原子水平上工作，为了有机会制造出真正的量子计算机，在介观水平上发现纠缠现象是很重要的。众所周知，纠缠（EPR关联）违反了局域实在论的原则。EPR关联的存在高于原子水平，违反了局域和宏观现实。为了明确这种违反的可能性，考虑了量子力学原理在原子和更高层次上应用的根本区别。一些宏观量子现象的神秘性被强调。实验验证了超导体结构中纠缠的可能性。
2006-04-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
What is the value of the superconducting gap of a F/S/F trilayer ?
基于原子厚度的F/S/F三层膜模型[A. Buzdin和M. Daumens，cond-mat/0305320]讨论了超导层中对破缺效应和邻近效应的相对作用，它们是交换场、无序和有限厚度的函数。与超导能隙相比，交换场可以很小（弱铁磁体）或很大（强铁磁体）。对于弱铁磁体，我们证明了原子厚度平行排列的F/S/F三层（相当于F/S双层）存在一个可重入的超导能隙。定性的小无序相当于降低跳跃参数的值。在超导层中存在有限厚度时，反平行排列中的超导能隙大于平行排列中的超导能隙，这意味着对断裂在邻近效应上占主导地位。
2003-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Elucidating the local atomic and electronic structure of amorphous oxidized superconducting niobium films
由超导材料制成的量子比特是用于量子计算等量子信息科学应用的成熟平台。然而，基于材料的损耗现在是达到应用所需的相干时间的一个限制因素。特别是，需要电路材料的原子结构和性质的知识来识别、理解和减轻基于材料的退相干通道。在这项工作中，我们通过比较波动电子显微镜实验的密度泛函理论计算，发现一个非晶层符合Nb $_2$ O $_5$化学计量的Nb谐振器上形成的原生氧化膜的原子结构的特征。比较X射线吸收测量在氧K边缘与第一性原理计算，我们发现的d-型磁性杂质在我们的样品中，已知在近端超导体中引起阻抗的证据。这项工作确定了Nb超导体上生长的氧化物层的结构和化学成分，并表明软X射线吸收可以识别这些超导系统中的磁性杂质。
2021-11-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Competition between Pi-coupling and FFLO modulation in SF/SF atomic thickness bilayers
本文对由两个耦合铁磁超导层组成的异质结进行了详细的理论研究。该模型也适用于平行磁场中层间耦合交替的层状超导体。结果表明，这种系统表现出非均匀Larkin-Ovchinnikov-Fulde-Ferrel（FFLO）态与相邻层超导序参量符号相反的超导态之间的竞争.我们确定了完整的温度场相图的情况下，低和强层间耦合。在前者中，我们得到了一个新的Pi相插入内的FFLO相，并位于通常的三临界点附近，而在后者中的双层的状态揭示了一个非常高的顺磁极限和场致超导现象。
2005-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Neutron diffraction evidence of microscopic charge inhomogeneities in the CuO2 plane of superconducting La2-xSrxCuO4 (0 < x <0.30)
我们提出了当地的结构证据支持存在的电荷不均匀性的CuO 2平面的欠掺杂的La 2-xSrxCuO 4。在10 K时，由掺杂0 < x < 0.30范围内的中子粉末衍射数据得到了高分辨的原子对分布函数。尽管平均结构变得不那么正交，但我们看到面内Cu-O键分布随着掺杂到最佳掺杂而变宽。之后，峰突然变尖。在更高的原子分离度下，在PDF中观察到八面体倾斜无序也是很明显的补充证据。这表明从处于和低于最佳掺杂的电荷不均匀状态到高于最佳掺杂的均匀电荷状态的交叉。局域结构对电荷态的强烈响应意味着这些材料中存在强的电子-晶格耦合。
2000-03-09 cond-mat.supr-con
Direct observation of the influence of the As-Fe-As angle on the Tc of superconducting SmFeAsO$_{1-x}$F$_{x}$
本文研究了SmFeAsO $_{0.81}$ F $_{0.19}$在~ 20 GPa压力下的电阻率、晶体结构和电子性质。超导转变温度（Tc）和晶体学参数的压力依赖性之间的相关性在同一样品上清楚地表明，一个规则的FeAs $_{4}$四面体最大化Tc，通过优化载流子转移到FeAs平面所示的电子能带结构的演变。
2011-06-07 cond-mat.supr-con
Self-consistent description of Andreev bound states in Josephson quantum dot devices
我们发展了一个基于超导原子极限的一般微扰框架，用于描述与超导导线连接的相互作用量子点中的Andreev束缚态。一个本地的有效哈密顿量的修饰ABS，包括原子（或分子）水平和诱导的邻近效应的点被认为是一个自然的出发点。一个自洽的膨胀在单粒子隧穿事件中示出，以提供准确的结果，即使在制度的超导能隙小于原子的能量，证明了最近的数值重整化群计算的比较。这个简单的公式可以解释超导设备中的Andreev光谱实验，例如碳纳米管的STM测量，或光量子点的辐射发射。
2009-03-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
