Superconducting Quantum Interference in Edge State Josephson Junctions
研究了二维绝缘体中边态连接的约瑟夫森结中的超导量子干涉。我们考虑两种情况下，其中的二维绝缘体是一个拓扑或平凡的绝缘体支持一维（1D）螺旋或非螺旋边缘状态，分别。在平衡状态下，我们发现临界超电流对通过结的通量的定性依赖性对介导态的螺旋性质不敏感，因此不能用于验证底层绝缘体的拓扑特征。然而，在施加一个有限的电压偏置小于超导能隙一个相对较长的结，在非平衡传输电流的有限频率干涉图案是定性不同的螺旋边缘状态相比，非螺旋的。
2022-08-12 cond-mat.mes-hall
Geometric interference in a high-mobility graphene annulus p-n junction device
作为施加两个单独的栅极电压的结果，在石墨烯环形PN结器件的电阻中观察到干扰的出现。仔细检查观察到的电阻图案，并且确定由这些图案产生的峰的位置与温度和磁场无关。此外，这些图案不能归因于Aharonov-Bohm振荡、结处的法布里-珀罗干涉或莫尔电位。器件的数据进行了比较与传统的霍尔条的几何形状，以及与量子输运模拟数据制造的另一个设备。由于这两种设备属于不同的拓扑类，因此在相应的测量数据中观察到的细微差异表明，所观察到的几何干涉图案最有可能的来源是量子疤痕。
2021-12-29 cond-mat.mes-hall
Control of quantum interference in molecular junctions: Understanding the origin of Fano and anti- resonances
我们调查在一个粗粒模型的条件下导致Fano共振或反共振的电导谱中的一个通用的分子结与侧组（T-结）的外观。通过引入一个简单的图形表示（抛物线图），我们可以很容易地可视化不同的电子参数之间的关系，确定的制度，法诺共振或反共振的低能量电导谱可以预期。粗粒度模型内得到的结果进行了验证，使用基于密度泛函的量子输运计算在现实的T形分子结。
2013-07-17 cond-mat.mes-hall
2$Φ_{0}$-periodic magnetic interference in ballistic graphene Josephson junctions
我们研究了在弹道石墨约瑟夫森结中测量的作为磁场的函数的超电流干涉图案。在高掺杂下，观察到预期的$Φ_{0}$周期性“Fraunhofer”图案，表明均匀的电流分布。在狄拉克点附近，我们发现了具有明显的2 $Φ_{0}$周期性的异常干涉图案，类似于携带$e$而不是$2e$电荷的拓扑Andreev束缚态的预测。该特征随着温度的升高而持续，排除了非正弦电流-相位关系。它也存在于结中，其中尖锐的真空边缘被消除。我们的研究结果表明，所观察到的行为可能源于弹道石墨烯约瑟夫森结的固有特性，但确切的机制尚不清楚。
2019-06-20 cond-mat.mes-hall
Kondo blockade due to quantum interference in single-molecule junctions
分子电子学提供了独特的科学和技术可能性，这是由于纳米尺度的器件及其可再现的化学复杂性。在单分子结中，实验证明了两种基本但不同的效应，没有经典的类似物：由于竞争电子输运途径引起的量子干涉，以及由于强电子相互作用引起的纠缠引起的近藤效应。在这里，我们统一这些现象，表明通过自旋简并分子的运输可以增强或阻止近藤相关性，这取决于分子结构，接触几何形状和施加的栅极电压。建立了一个精确的框架，在此框架下，可以系统地研究和理解相互作用分子结的量子干涉特性。我们证明了一个精确的近藤介导电导节点是由交换共隧道中的相消干涉引起的。非标准的温度依赖性和门可调电导峰/节点的原型分子结，说明了复杂的相互作用的量子效应超越单轨道的范例。
2017-05-11 cond-mat.mes-hall
Interference induced thermoelectric switching and heat rectification in quantum Hall junctions
干涉是量子物理在低维系统中最引人注目的表现之一。尽管量子干涉在电荷传输中的证据已经知道了很长一段时间，但直到最近才报道了干涉引起的热性质的签名，为介观器件中的热的相位相干操纵铺平了道路。在这项工作中，我们表明，反常的热电性能和有效的热整流可以通过利用量子霍尔系统的相位相干边缘状态。通过考虑具有多个量子点接触的隧穿几何形状，我们证明了干涉路径有效地打破了电子-空穴对称性，允许热电电荷电流从热到冷或反之亦然，这取决于隧道结的细节。相应地，干扰引起的热流的预测，我们能够解释这些结果的一个直观的物理图像。此外，我们表明，热整流可以实现通过耦合两个量子霍尔系统具有不同的填充因子，这种效果可以通过利用隧道结的干涉特性来增强。
2015-07-24 cond-mat.mes-hall
Electronic Mach-Zehnder interference in a bipolar hybrid monolayer-bilayer graphene junction
石墨烯物质在强磁场中，实现了一维量子霍尔通道，为研究电子干涉提供了独特的平台。在这里，使用Landauer-Büttiker形式主义与紧束缚模型，我们研究了单极和双极单层-双层石墨烯（MLG-BLG）结中的量子霍尔（QH）效应。我们发现，一个由扶手椅MLG-BLG结在双极制度的结果在谷极化的边缘通道干涉霍尔酒吧，可以操作一个完全可调谐马赫-曾德尔（MZ）干涉仪设备。电导振荡的条形宽度和磁场依赖性的调查表明，在这种结构中的MZ干涉可以受到BLG区域中第二层的（锯齿形）边缘终止类型[由垂直二聚体或非二聚体原子组成]的极大影响。我们的研究结果表明，这两个接口表现出双重的Aharonov-Bohm干扰，与两个相反的谷极化的边缘通道之间的一个占主导地位，并导致大幅度的电导振荡范围从0到$ 2 e^2 / h$。我们解释和分析我们的研究结果，通过解析求解Dirac-Weyl方程的门控半无限MLG-BLG结。
2022-05-25 cond-mat.mes-hall
Interference pattern of a long diffusive Josephson junction
本文计算了扩散极限下长无序约瑟夫森结临界电流的磁场调制，即当结的尺寸大于弹性平均自由程时，以及当结的长度$L$远大于宽度$w$时。由于在扩散轨道上的规范不变相位因子的平均，Fraunhofer图案的众所周知的振荡被平滑，并在大字段的指数衰减所取代。预测的模式是通用的，即，它与无序强度无关。我们指出一个有趣的关系与物理学的散斑相关的光学混浊介质。
2007-07-03 cond-mat.mes-hall
Topographical fingerprints of many-body interference blocking in STM junctions on thin insulating films
负微分电导（NDC）是分子纳米结中普遍存在的一种非线性输运现象。它的物理起源可能是最多样化的。在具有轨道简并多体态的旋转对称分子中，它可以归因于干涉效应。在本文中，我们建立了一个标准，以确定相关的光谱和地形信息的STM单分子测量的干扰阻塞的情况。模拟的电流电压特性和电流映射的铜酞菁（CuPc）在薄绝缘膜上的实验相关的例子。
2013-02-12 cond-mat.mes-hall
Angular momentum radiation from current-carrying molecular junctions
本文研究载流分子结的角动量辐射。利用非平衡格林函数方法，导出了一个计算AM辐射的简便公式，并将其应用于典型的苯分子结。我们讨论了分子角动量本征态之间的非弹性跃迁的选择定则。我们的研究提供了重要的见解与AM从DC偏置的分子结产生光。
2021-01-09 cond-mat.mes-hall
Anisotropic magnetoresistance and anisotropic tunneling magnetoresistance due to quantum interference in ferromagnetic metal break junctions
我们测量的低温电阻的坡莫合金断开结的接触尺寸和磁场角的函数，在施加的磁场足够大，饱和的磁化。对于纳米尺度的金属接触和隧穿器件，我们观察到大的电阻随角度的变化，高达25%的隧穿制度。磁阻的模式是敏感的几个mV的规模上的偏置的变化。我们解释的效果，由于量子干涉的电导波动的后果。
2006-06-30 cond-mat.mes-hall
Quantum interference through gated single-molecule junctions
本文根据孤立分子的格林函数讨论了通过分子结的透射谱的一般形式。通过引入紧束缚方法，我们能够将格林函数的性质转化为实际的图形规则，用于预先评估在给定的连接位置选择的能量范围内可能存在的反共振。分析的例子与苯分子下的一个假设的本地门，它允许一个连续地调整单原子的现场能量，为各种连接拓扑结构和门的位置。
2013-05-27 cond-mat.mes-hall
Diamond-shaped evolution of the superconducting interference pattern in NbTiN weak-link Josephson junctions
本研究实验发现NbTiN弱连接约瑟夫森结在垂直与面内磁场下呈现菱形超导干涉图样，并理论证明波纹几何轨道效应与电流不均匀性的协同作用可解释该演化，为轨道主导现象提供关键见解。
2025-06-19 cond-mat.mes-hall
Common-Path Interference and Zener Tunneling in Bilayer Graphene p-n Junctions
干涉和隧穿是两种典型的量子效应，通常被认为是量子力学的阴阳：粒子同时沿着几条不同的经典路径传播，而粒子通过一条最小作用路径穿透经典不可到达的区域。在这里，我们证明了石墨烯中的狄拉克准粒子提供了一个戏剧性的偏离这种范式。我们发现，齐纳隧道在带隙双层石墨烯（BLG），这支配通过p-n异质结的运输，表现出共同的路径干扰下发生的隧道势垒。由于BLG能带结构所特有的对称性，干扰隧穿路径形成“共轭对”，从而引起传输中的高对比度振荡，作为栅极可调带隙和结的其他控制参数的函数。共路干涉仅仅是由于向前传播的波;与共振隧穿结构中的法布里-珀罗型干涉相反，它不依赖于多次反向散射。振荡在结I-V特性中表现为具有负微分电导率的N形分支，从而能够实现具有电子半导体器件中不可用的架构的新的高速有源电路器件。
2011-09-17 cond-mat.mes-hall
Full electrostatic control of quantum interference in an extended trenched Josephson junction
混合半导体/超导体器件构成了从量子计算到基于拓扑状态的架构的广泛应用的重要平台。在这里，我们展示了充分调制的超导干涉装置中的干涉图案的弹道InAs量子阱的两个平行的岛屿分开的沟槽，通过独立地作用于两个侧门。这种迄今为止尚未探索的几何形状使我们能够简单地通过静电门控以高精度将器件从SQUID状行为调谐到Fraunhofer状行为，而不需要额外的面内磁场。这些测量成功地分析了一个扩展的隧道约瑟夫森结的理论模型内，考虑到设置的聚焦因子。这些结果对新器件的设计的影响进行了讨论。
2019-03-07 cond-mat.mes-hall
Josephson Interference due to Orbital States in a Nanowire Proximity Effect Junction
实验研究了Nb-InAs异质结-Nb结中的约瑟夫森超电流。纳米线由于邻近效应而变为超导，并且可以维持相位相干的超电流。在轴向磁场中观察到一个意想不到的调制的结的临界电流，我们归因于一种新形式的约瑟夫森干涉，由于多频带的性质的纳米线。占据不同轨道角动量状态的Andreev对获得不同的超导相位，产生临界电流与磁通量的振荡。我们开发了一个半经典的多带模型，再现实验数据很好。虽然自旋-轨道和塞曼效应被预测产生类似的行为，轨道效应在这里研究的设备中占主导地位。在多带纳米线约瑟夫森结的研究中，特别是在这种器件中寻找拓扑超导性的特征时，应该考虑轨道状态和磁场之间的这种相互作用。
2014-06-18 cond-mat.mes-hall
Specular-Andreev reflection and Andreev interference in an Ising superconductor junction
Graduate School of China Academy of Engineering Physics（中国工程物理研究院研究生院）；Fachbereich Physik, Universität Konstanz（康斯坦茨大学物理系）；Key Laboratory of Advanced Optoelectronic Quantum Architecture and Measurement, Ministry of Education, Beijing Institute of Technology（教育部先进光电子量子架构与测量重点实验室，北京理工大学）
研究伊辛超导体结中镜面安德鲁效应和安德鲁干涉的机制及调控方法
2025-05-02 cond-mat.mes-hall
Electrode effects on the observability of destructive quantum interference in single-molecule junctions
破坏性量子干涉（QI）作为分子电子学的新范例已经引起人们的兴趣，因为电子电导广泛地依赖于破坏性QI效应的发生或不发生。为了解释实验观察到的传输特性，有必要了解所有组件的结上的电子输运的影响。我们在密度泛函理论的框架内进行非平衡格林函数计算，以评估通过具有不同QI性质的芘分子结的输运的结构-功能关系。锚基团和电极的化学性质控制费米能级排列，这决定了破坏性QI的可观测性。一个彻底的分析允许解开的传输功能所产生的分子和电极。有趣的是，石墨烯电极在低偏置状态下引入了特征，这可能会掩盖或被误解为QI效应，而不是源于边缘的拓扑性质。因此，这种第一性原理分析提供了明确的指示，以指导解释实验研究，这是不能从简单的休克尔模型计算。
2022-09-22 cond-mat.mes-hall
Beating Fabry-Pérot interference pattern in a magnonic scattering junction in the graphene quantum Hall ferromagnet
研究石墨烯量子霍尔铁磁体中 $ν=-1|0|-1$ 磁子结的Fabry-Pérot干涉，发现极化基态下不同模式干涉产生拍频图样，为揭示低能各向异性提供依据。
2024-09-21 cond-mat.mes-hall
Supercurrent Interference in Semiconductor Nanowire Josephson Junctions
半导体-超导体混合系统为承载不成对的马约拉纳费米子实现容错拓扑量子计算提供了一个很有前途的平台。在这项研究中，我们采用Keldysh非平衡格林函数形式主义的模型在正常超导结的量子输运。在紧束缚近似下，采用Bogolubov-de Gennes哈密顿量描述的三维离散晶格模型对III-V族半导体纳米线约瑟夫森结（InAs/Nb）进行了分析，计算了Andreev束缚态谱和电流-相位关系.最近的实验[Zuo等人，物理修订版信函119，187704（2017）]和[Gharavi等人，arXiv：1405.7455v2（2014）]揭示了这些器件中的临界电流振荡，并且我们的模拟证实这些是纳米线中横向子带的干涉效应。我们在相干散射模型中加入无序，研究无序对临界电流振荡的影响，以期对实验有一个全面的了解。无序结中的振荡对随机无序势的特定实现和栅极电压高度敏感。因此，宏观电流测量为我们提供了关于结的微观轮廓的信息。最后，我们研究退相的通道，包括弹性相位破碎的相互作用。由此获得的振荡与实验数据定性一致，这表明相断裂过程在III-V族半导体纳米线约瑟夫森结中的重要作用。
2019-10-14 cond-mat.mes-hall
Interference of Majorana fermions in NS junctions
我们调查干扰马约拉纳费米子（MF）在NS路口。基于低能有效模型，导出了双微扰NS结电荷电导G的一般公式。研究发现，由于MF的干扰，两个MF的G取不同的值0 \leq G \leq 4e^2/h，而对于单个MF，G被量化为G = 2e^2/h。G的值由系统的对称性决定。作为一个例子，我们研究了Ii等人[A. Ii、黑枝藓A. Yamakage，K. Yada，M. Sato和Y. Tanaka，Phys.Rev.B86，174512（2012）]，并确定导致相消干涉的对称性。
2013-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interference between magnetic field and cavity modes in an extended Josephson junction
扩展的约瑟夫森结由两个超导电极组成，它们被绝缘体隔开，因此它也是一个微波腔。超导相位差决定了超导电流的大小及其空间分布。外部磁场和谐振腔内场两者都产生沿结的超导相的空间修改。这两种效应之间的相互作用导致了结的临界电流的干扰，并允许我们连续地将第一腔模和约瑟夫森相位之间的耦合强度从1调谐到-0.5。这使得能够在超强耦合状态下对结进行静态和动态控制。
2012-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Supercurrent interference in few-mode nanowire Josephson junctions
在高磁场存在下，通过半导体纳米线耦合两个超导体产生的结是检测、融合和编织马约拉纳束缚态的基础。我们研究了NbTiN/InSb纳米线/NbTiN约瑟夫森结，发现它们在少模区的临界电流受到磁场的强烈抑制。此外，临界电流对磁场的依赖性表现出栅极可调节点。基于一个现实的数值模型，我们得出结论，塞曼效应引起的磁场和自旋轨道相互作用的纳米线是不足以解释所观察到的约瑟夫森效应的演变。我们发现纳米线中的几个占据的一维模式之间的干扰是负责的临界电流行为的主导机制。在设计基于Majorana束缚态的电路时，必须考虑临界电流在有限磁场下的抑制和非单调演化。
2017-11-05 cond-mat.mes-hall
Evidence of two-electron tunneling interference in Nb/InAs junctions
结的透明度在驱动相位相干电荷转移跨越扩散超导体超导结的影响被证明。我们提出了一组不同的Nb-InAs结的电导率数据，只有在界面的透明度。我们的实验结果进行了分析内的准经典格林函数的方法，明确显示的物理过程引起所观察到的过量零偏置电导率。
2000-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conductance oscillations of antiferromagnetic layer tunnel junctions
研究了MnBi$_{2}$Te$_{4}$等磁性拓扑绝缘体构成的反铁磁层隧道结在面内磁场下的电导振荡，发现奇偶层因散射相位差表现出截然不同的量子干涉特征，且随结长增加干涉图样从类SQUID演化为类Fraunhofer振荡。
2023-06-06 cond-mat.mes-hall
Mechanically Controlled Quantum Interference in Graphene Break Junctions
检测和区分量子干涉特征的能力对于基础研究和实现包括电子谐振器、干涉仪和基于干涉的自旋滤波器在内的设备都很重要。与亚波长光学的原理一致，电子的波动性质可以引起各种类型的干涉效应，例如法布里-珀罗共振，法诺共振和阿哈罗诺夫-玻姆效应。量子干涉电导振荡确实已经被预测用于多壁碳纳米管航天飞机和望远镜，并且产生于内外管之间的原子尺度位移。先前关于石墨烯双层的理论工作表明，这些系统可能显示出类似的干涉特征，作为两个片的相对位置的函数。然而，仍然缺乏实验验证。石墨烯纳米收缩体是研究量子输运现象的理想模型系统，由于电子相干性和载流子的横向限制。在这里，我们展示了蝴蝶结形状的纳米收缩与机械控制的断裂结（MCBJ）由单层石墨烯制成的制造。我们发现，它们的电导显示出明显的振荡在室温下，振幅调制超过一个数量级的亚纳米位移的函数。令人惊讶的是，振荡表现出大于石墨烯晶格常数的周期。电荷输运计算表明，周期性起源于两个石墨烯层相互滑动的量子干涉和晶格膨胀效应的组合。我们的研究结果提供了直接的实验观察的法布里-珀罗干涉的电子波，部分反射/透射的石墨烯双层重叠区域的边缘。
2018-10-05 cond-mat.mes-hall
Superbunched radiation of a tunnel junction due to charge quantization
针对隧道结辐射偏离混沌光源预期、出现超聚束光子的实验现象，研究揭示电荷量子化引发的多光子发射是超聚束效应的起源。
2024-08-20 cond-mat.mes-hall
Symmetry aspects of spin-filtering in molecular junctions: hybridization and quantum interference effects
控制和操纵电流，特别是其在单个分子上的自旋极化度（自旋过滤），是当前分子自旋电子学领域的一个重要研究课题。我们探索一种可能的策略的基础上修改的纳米结的对称性，可以实现，例如，通过机械应变。这样的修饰可以激活新的分子轨道，这些分子轨道之前由于它们的轨道与电极的导电状态不匹配而不活跃。这可能导致几个重要的后果，如（i）量子干涉效应出现在电子传输中的Fano样特征，以及（ii）分子水平杂交与电极状态的变化。我们认为，对称性的变化可以影响非常不同的两个多数和少数自旋电导，从而显着改变结的对称性修改所得到的自旋过滤比。我们说明了两个基本的分子结的想法：Ni/苯/Ni（垂直与倾斜取向）和Ni/Si链/Ni（锯齿形与线性链）。在这两种情况下，一个最高占据分子轨道（HOMO）和一个最低未占据分子轨道（LUMO）（在HOMO和LUMO双峰之外）是重要的。特别是，它们与其他轨道的相消干涉导致低对称性构型中多数自旋电导的显著抑制。相反，对于少数自旋通道，当由于杂化强度的增加而降低对称性时，电导强烈增强。我们相信，我们的研究结果可能提供一个潜在的路线，通过量子干涉效应，创建一个大的自旋极化开关比的分子器件。
2019-08-18 cond-mat.mes-hall
Valley-dependent Lorentz force and Aharonov-Bohm phase in strained graphene p-n junction
石墨烯pn结中的Veselago透镜聚焦有望实现新一代电子光学器件。然而，应变引起的Aharonov-Bohm干涉在pn结中的影响以前没有讨论过。我们提供了一个实验上可行的设置Veselago透镜的基础上，其中的应变的存在下，可以导致在山谷依赖的洛伦兹力和Aharonov-Bohm干涉。特别是，通过采用格林函数和紧束缚方法，我们研究了应变引起的位错和线缺陷在pn结，并显示如何产生Aharonov-Bohm相位和干扰可以检测。此外，对于不同的应变配置，例如对应于波纹状石墨烯，我们发现由虚拟磁场诱导的谷分裂的强签名。我们的建议可能是有用的映射弹性形变和缺陷，并为研究石墨烯谷依赖效应。
2019-04-30 cond-mat.mes-hall
Electrostatic tailoring of magnetic interference in quantum point contact ballistic Josephson junctions
研究了量子点接触弹道式约瑟夫森结中超导电流的磁静电剪裁。蚀刻的InAs基异质结构与超导铌引线横向接触，并且两个蚀刻的侧栅极的存在允许与垂直磁场的应用相结合，通过耗尽弱连接来连续地修改磁干涉图案。对于较宽的交界处的超电流提出了一个夫琅和费的干扰模式与周期h/2 e，而通过静电收缩的弱链接，周期性不断演变为单调衰减。这些设备代表了新的可调结构，可能会导致难以捉摸的马约拉纳费米子的研究。
2013-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic interference patterns in long disordered Josephson junctions
研究了外磁场中的扩散超导体-正常金属-超导体（SNS）结.在长结的极限情况下，我们发现约瑟夫森电流对场和结长的依赖关系的形式取决于与磁场有关的结宽和结长之比。这两种长度尺度之间的某一临界比率将两种不同的状态分开。在窄结中，临界电流表现出作为结长或磁场的函数的纯衰减。在宽结中，临界电流表现出阻尼振荡作为相同的参数的函数。这种阻尼振荡行为不同于典型的短结或隧道结的夫琅和费模式。在宽的和长的结中，超导对关联和超导电流沿着结的边缘局部化。
2013-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous modulation of Josephson radiation in nanowire-based Josephson junctions
研究了平行磁场中纳米线约瑟夫森结的约瑟夫森辐射。由InAs NW与超导Al引线制成的约瑟夫森结显示出在零磁场下在4-8 GHz范围内遵循Josephson频率$f_{J}$的发射光谱。我们观察到一个明显的偏差的发射光谱从约瑟夫森频率，这是伴随着一个强烈的增强以上的磁场$\sim 300$ mT的开关电流。所观察到的调制可以被理解为反映了受所施加的磁场强烈影响的设备周围的超导电路中的微小变化。我们的研究结果将提供一种方法来准确地调查在NW为基础的系统的拓扑性质。
2018-05-12 cond-mat.mes-hall
Nonlinear vs. bolometric radiation response and phonon thermal conductance in graphene-superconductor junctions
石墨烯是一个有前途的候选人，建立快速和超灵敏的测辐射热探测器，由于其弱的电子-声子耦合和低热容量。为了实现一个实用的石墨烯基测辐射热计，几个重要的问题，包括辐射响应的性质，耦合效率的辐射和热导需要仔细研究。为了解决这些问题，我们提出了石墨烯-超导体结作为一种可行的选择，以实现高效和灵敏的测辐射热计，超导体接触作为热电子屏障。对于具有高度透明界面的石墨烯-超导体装置，在存在射频辐射的情况下的电阻读出由非线性响应主导。另一方面，石墨烯-超导体隧道器件显示出对辐射的主要热响应。对于在$SiO_{2}$衬底上制造的石墨烯器件，我们证实了最近的理论预测$T^{2}$的声子热导的温度依赖性在石墨烯通道中存在的无序在低温下。
2014-02-24 cond-mat.mes-hall
Quantum transport across normal-superlattice-normal graphene junctions: Fabry-Pérot interference, Hofstadter butterfly, and supersnake states
National Cheng Kung University（國立成功大學）；AGH University（AGH科學技術大學）；National Formosa University（國立虎尾科技大學）；University of Regensburg（雷根斯堡大學）
本研究模拟门定义的石墨烯超晶格结，发现法布里-珀罗干涉、霍夫施塔特蝴蝶谱及新型超蛇态，证明该结是承载多种输运机制的多功能平台。
2026-09-18 cond-mat.mes-hall
Nonlocal superconducting quantum interference device
超导量子干涉器件（SQUID）在一个闭环中包含两个超导体/绝缘体/超导体（SIS）约瑟夫森结，形成了目前可用的一些最灵敏的磁场和电场检测器的核心。这些应用中的SQUID通常在有限电压下工作，该电压通过交流约瑟夫森效应产生微波辐射。这种辐射可能会影响被测系统。我们在这里描述一种SQUID，其中约瑟夫森结由与超导体（S）良好电接触的普通金属（N）条形成。这样的SNS SQUID可以在有限的电压偏置下操作，其性能与传统的SIS SQUID相当或可能更好。然而，它们也允许一种新的操作模式，该模式基于约瑟夫森结的正常金属中准粒子电流和超导电流的不寻常相互作用。新方法允许测量SNS SQUID的临界电流的通量依赖性，而无需在SNS结上施加有限的偏压，从而在不产生微波辐射的情况下实现灵敏的通量检测。
2021-08-05 cond-mat.mes-hall
Quantum interference effects on the noise power in the CNT/aGNR/CNT junction
基于紧束缚模型和Landauer-Büttiker形式的广义格林函数方法，数值研究了量子干涉（QI）对夹在无限长单壁碳纳米管（SWCNT）之间的扶手椅型石墨烯纳米管（aGNR）的CNT/aGNR/CNT系统噪声功率和Fano因子的影响.在这项工作中，改变aGNR到CNT电极的接触位置和施加磁场作为QI的两个来源被认为是。我们已经发现了不同的Fano共振和反共振峰的存在下的QI源的电流-电压特性和噪声功率的传输概率显示出深刻的影响。我们的研究结果还表明，散粒噪声特性，无论是在泊松极限（$F=1$）或亚泊松极限（$F<1$），以及Fano因子的最大值强烈依赖于aGNR到CNT电极的接触位置和磁场强度。这些结果可为设计未来的纳米电子器件提供参考。
2014-08-19 cond-mat.mes-hall
Influencing the conductance in biphenyl-like molecular junctions with THz radiation
我们研究了联苯类分子结的扭转振动和在外加太赫兹场作用下的输运性质。包括外部电场的从头计算表明，硫醇化联苯结的扭转角θ几乎没有响应。然而，如果在分子中加入官能团，在每个环中产生偶极矩，外部场就能更有效地改变电子的自旋。提出了一个基于电流cos2 π依赖性的模型，用于描述2，2 ′-联吡啶、3，3 ′-联吡啶和2，2 ′，4，4 ′-四甲基-3，3 ′-联吡啶等联苯类分子结在外加太赫兹场作用下的特性.如果太赫兹频率与扭转振动模式共振，则通过这些分子的电流会发生变化。
2013-06-17 cond-mat.mes-hall
Classifying destructive quantum interference in molecular junctions: Towards molecular quantum rulers
本文通过四能级模型对分子结中的相消量子干涉进行分类，发现其可出现在标准轨道规则禁止的区域，表明合理分子设计有望构建高灵敏度的分子量子标尺。
2025-05-30 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Optimizing Dirac fermions quasi-confinement by potential smoothness engineering
随着高迁移率封装的石墨烯器件的出现，已经设想并实现了由狄拉克费米子光学支配的新电子部件。电子光学器件的主要组成部分是栅极p-n结，它可以引导、传输和吸收石墨烯载流子，就像光学中的棱镜和透镜一样。反射和透射由pn结的平滑度决定，这是一个在传统器件中难以调谐的参数。在这里，我们创建pn结在石墨烯，使用扫描栅显微镜的极化尖端，产生法布里-珀罗干涉条纹的设备电阻。我们使用尖端到石墨烯的距离控制pn结的平滑度，并使用更平滑的势垒显示出更高的干涉对比度。广泛的紧束缚模拟表明，光滑的势垒诱导一个显着的准限制的狄拉克费米子下的尖端，产生增强的干涉对比度。相反，尖锐的势垒是很好的狄拉克费米子发射器，导致对比度差的干扰。我们的工作强调了结的光滑性对相对论电子光学器件工程的重要性。
2019-11-27 cond-mat.mes-hall
Radiation-induced quantum Fano-type resonances in the transport of $N$-$P$-$N$ graphene based junctions
本文对石墨烯基$N$ - $P$-$N$结在外加电磁场作用下的弹道输运量子共振进行了理论研究。利用Floquet分析和准经典方法，分析了电子在含时势和坐标势$U(z,t)$存在下的动力学行为.在没有EF的情况下，共振隧穿导致直流电导$σ$对栅极电压$V_g$的依赖性中的一组尖锐共振。在辐照的$N$ - $P$ - $N$结中，我们得到了Fano型共振与$σ(V_g)$的关系。这种\emph{coherent quantum-mechanical phenomenon}是由于两种效应的相互作用：通过准束缚态的共振隧穿和在“共振点”（光子的共振吸收（发射）发生的地方）与结界面之间的区域中的量子干涉效应。
2014-06-27 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric radiation detector based on a superconductor-ferromagnet junction: calorimetric regime
我们研究了使用热电结作为热辐射探测器在量热制度，其中单个辐射爆发可以在时域中分离。我们特别关注的情况下，一个大的热电品质因数$ZT$的影响显着，例如相关的热时间尺度。这项工作的动机是使用混合超导体/铁磁体系统在创建一个前所未有的高低温$ZT$，甚至超过统一。除了构建一个非常一般的噪声模型，考虑到电荷和热噪声之间的相互关系，我们展示了如何检测器信号可以有效地多路复用使用谐振LC电路给每个像素的指纹。我们表明，对于现实的探测器在100至200 mK的温度下工作，能量分辨率可以低至1毫电子伏。这允许在1 THz量级或以下的光子频率处的宽带单光子分辨率。
2018-04-23 cond-mat.mes-hall
A quantum circuit rule for interference effects in single-molecule electrical junctions
从实验和理论上研究了含三个芳环的低聚亚苯基乙炔（OPE）型分子导电特性中量子干涉（QI）效应的组合量子线路规则。分子为X-Y-X型，其中X表示具有对位（p）、Meta（m）或邻位（o）连接性的吡啶基锚，Y表示具有p和m连接性的苯环。无论锚定基团X的Meta、对位或邻位性质如何，中心环中具有Meta（对位）连接的形式X-m-X（X-p-X）的分子的电导GXmX（GXpX）主要较低（较高），表明电导由中心环Y中的QI的性质支配。单分子电导满足量子线路规则Gppp/Gpmp = Gmpm/Gmmm。这表明中心环对电导的贡献与锚定基团的对位与Meta性质无关。
2015-09-03 cond-mat.mes-hall
Optical responses of the switching currents in Al and Nb Josephson junctions
实验研究了Al/AlOx/Al和Nb/AlOx/Nb两种约瑟夫森隧道结中开关电流的光学响应。在超低槽温（T~16 mK）下测量了辐照引起的开关电流漂移。观察到Al结比Nb结具有更灵敏的光学响应，这是由于Al电极具有更小的超导能隙能量。本发明的Al结和Nb结的最小可检测辐射功率分别为8 pW（对应于在一个测量周期中8*10^5个入射光子）和2nW。此外，我们还发现辐射诱导的热效应在所观察到的光学响应中占主导地位。提出了几种进一步提高光学响应度的方法，使基于约瑟夫森结的器件能够应用于光子探测。
2014-08-16 cond-mat.mes-hall
Beyond the effective length: How to analyze magnetic interference patterns of thin-film planar Josephson junctions with finite lateral dimensions
约瑟夫森结的临界电流$I_{\text{c}}(B)$与磁场有关，它由其电极中的屏蔽电流决定。在宏观结中，局部矢量势驱动电流，然而，在具有有限尺寸和各种形状的电极的薄膜平面结中，它们由非局部电动力学支配。这使得从$I_{\text{c}}(B)$干涉图案中提取诸如有效结面积的几何形状、有效结长度和临界电流密度分布的参数变得复杂。在这里，我们提供了一种方法来解决这个问题，通过模拟驱动屏蔽电流的相位差，并使用这些来找到$I_{\text{c}}(B)$。为此，我们扩展了John Clem [Phys. Rev. B，\textbf{81}，144515（2010）]提出的技术，以找到用于分离具有矩形、椭圆形和菱形几何形状的长度为$L$和宽度为$W$的超导带的约瑟夫森结的$I_{\text{c}}(B)$。我们发现干涉图样的周期性（$ΔB$）对于$L \gg W$和$L \ll W$具有与几何无关的极限。通过制造椭圆形的S $-$ N $-$ S结与不同的纵横比，我们实验验证了$ΔB$的$L/W$依赖。最后，我们将这些结果正确提取的$I_{\text{c}}(B)$的傅立叶分析的结中的临界电流的分布，这使得这些结果是必要的，正确的分析薄膜平面约瑟夫森结的拓扑通道。
2023-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Number squeezing, quantum fluctuations and oscillations in mesoscopic Bose Josephson junctions
本文从量子双模玻色-哈伯德哈密顿量出发，研究了双阱中超冷玻色气体实现的玻色约瑟夫森结的基态性质、动量分布和动力学演化。通过改变井的不对称性，我们确定了Mott样的参数区域，其中数量波动被抑制，并且动量分布中的干涉条纹被大大减少。我们还显示了如何薛定谔猫态，实现从一个初始的相位相干态的突然上升的障碍之间的两个井，将引起一个相消干涉随时间变化的动量分布。
2008-01-21 cond-mat.mes-hall
Interference effects in isolated Josephson junction arrays with geometric symmetries
随着约瑟夫森结尺寸的减小，充电效应变得重要，并且穿过链路的超导相变成周期性量子变量。孤立的约瑟夫森结阵列被描述在这样的周期性量子变量，从而表现出明显的量子干涉效应所产生的路径与不同的绕组数（Aharonov-Casher效应）。这些干涉效应对阵列的激发谱有很强的影响，这与超导结阵列在量子计算中的应用有关。干涉效应在由相同的结和具有几何对称性组成的阵列中最明显;它们可以由外部栅极电位或通过向阵列添加/从阵列移除电荷来控制。在这里，我们考虑一个由N个相同结组成的回路，该回路包围着一半的磁通量超导量子。在该系统中，如果阵列上的库珀对的总数可被N整除，则发现基态是非简并的，否则（在杂散电荷被栅极电压补偿之后）加倍简并。
2001-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Co-existence of classical snake states and Aharanov-Bohm oscillations along graphene p-n junctions
Snake态和Aharonov-Bohm干涉是可以在石墨烯pn结中观察到的磁导振荡的示例。尽管已经在包括不同几何形状的悬浮和封装器械中报告了它们，但直接比较仍然具有挑战性，因为它们是在单独的测量中观察到的。由于这些效应的实验特征相似，很难进行一致的分配，这给我们留下了一个不完整的画面。在这里，我们提出的测量pn结在封装石墨烯揭示几套磁导振荡允许他们的直接比较。我们分析了它们的载流子密度，磁场，温度和偏置的依赖关系，以便将它们分配给蛇状态或Aharonov-Bohm振荡。此外，我们能够始终如一地分配各种Aharonov-Bohm干扰的边缘状态包围的相应区域。令人惊讶的是，我们发现蛇态和Aharonov-Bohm干涉可以共存于一个有限的参数范围内。
2018-04-07 cond-mat.mes-hall
Tuning the Kondo effect with back and side gates - Application to carbon nanotube superconducting quantum interference devices and pi-junctions
最近，我们提出了第一个超导量子干涉器件（SQUID）与单壁碳纳米管（CNT）的约瑟夫森结[1：J. P. Cleuziou，W。Wernsdorfer，V. Bouchiat，T. Ondarcuhu和M. Monthioux，Nature Nanotech。1，53，（2006）.]，http://www.nature.com/nnano/journal/v1/n1/pdf/nnano.2006.54.pdf的网站。我们发现，量子限制在每个结诱导离散量子点（QD）能级结构，这可以控制与两个横向静电门。此外，背栅电极可以改变QD势垒的透明度，从而允许改变QD状态与超导接触的杂化。这种技术进一步说明了在这个额外的支持材料，我们表明，近藤耦合一个给定的谐振可以通过改变背栅电压连续调谐。它使我们能够证明[1] CNT约瑟夫森结可以用作栅控π结，也就是说，可以用栅极电压来调谐CNT结上的电流-相位关系的符号。
2006-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic Interference Patterns and Vortices in Diffusive SNS junctions
从理论上研究了在垂直磁场作用下扩散超导体-正常金属-超导体（SNS）结的电子性质和输运性质。当正常导线的宽度小于磁长H = \sqrt{Φ_0/H}时，临界电流的场依赖性从宽结中的夫琅和费模式过渡到单调衰减，其中H为磁场，Φ 0为磁通量子.我们证明了这种行为是磁涡旋结构出现在正常区域的直接后果，并预测这种结构是如何表现在局域态密度。
2007-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent transport and nonlocality in mesoscopic SNS junctions: anomalous magnetic interference patterns
我们表明，在{ \em弹道}介观SNS结的临界电流与磁通量的依赖性（磁干涉图案），$I_c(Φ)$，周期的变化{ \em连续和非单调}从$Φ_0$ $2Φ_0$作为结的长宽比的增长，或温度下降。在{ \em扩散}介观结中，变化甚至更剧烈，其中$I_c(Φ)$的第一个零点出现在$3Φ_0$处。这种效应是超流密度和超流速度在系统正常部分的非局域关系的一种表现，具有正常金属相干长度的特征尺度$ξ_T = \hbar v_F/2πk_BT$（弹道极限）或$\tildeξ_T = \sqrt{\hbar D/2πk_BT}$（扩散极限），并且是由于结的侧边界附近的准粒子相空间的限制而产生的。它解释了Heida等人最近观察到的$2Φ_0$ -周期性（Phys. Rev. B { \bf 57}，R5618（1998））。我们得到了明确的解析表达式的磁干涉图案的结具有任意的长宽比。实验提出直接观察的$Φ_0\to 2Φ_0$ -和$Φ_0\to 3Φ_0$ -的转变。
1998-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic interference pattern in planar SNS Josephson junctions
我们研究了通过厚度为$D$的弹道正常金属层的约瑟夫森电流，在该层上沉积了两个彼此相距$L$的超导电极。在存在（{ \it in-layer}）磁场的情况下，我们发现临界电流$I_c(Φ)$随磁通量$Φ$的振荡与普通的磁干涉图样有很大的不同。取决于$L/D$和温度的比率，$I_c(Φ)$振荡可以具有比通量量子$Φ_0$小的周期、非零最小值和比$1/Φ$小得多的阻尼率。最近在实验中观察到了类似的异常磁干涉图样。
2007-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic field resistant quantum interferences in bismuth nanowires based Josephson junctions
我们研究了微米长铋纳米线与高临界场超导电极的邻近感应超导性。在低温下，我们测量的超电流，持续在磁场高达临界场的电极（11 T以上）。临界电流也受到磁场的强烈调制。在某些样品中，我们发现规则的，快速的SQUID般的周期性振荡发生高场。其他样品中的特斯拉场尺度的临界电流的周期性，但充分的调制，与场引起的超电流。这些研究结果表明，存在低维，相位相干，通过样品的干扰导电区域，轨道和自旋贡献之间的微妙的相互作用。我们将这些令人惊讶的结果的电子性质的表面状态的铋，强Rashba自旋轨道耦合，大的有效g因子，以及它们对诱导的超导关联的影响。
2014-06-17 cond-mat.mes-hall
Effect of radiation on transport in graphene
研究了电磁场辐照下石墨烯基pn结的输运性质。传播的准粒子与外部单色辐射的共振相互作用在它们的光谱中打开动态间隙，导致结的电流-电压特性的强烈修改。间隙的值与EF的幅度成比例。我们发现，准粒子在结中的传输是由隧道通过间隙，并可以完全抑制当施加足够大的辐射功率。然而，EF不仅可以抑制电流，但也产生它。我们证明，如果势垒的高度超过一半的光子能量，定向电流（光电流）流经的结没有任何直流偏置电压施加。这种光电流是由单光子或双光子吸收辅助的非弹性准粒子隧穿引起的。我们计算了不同石墨烯基结的电流-电压特性，并估计了实验观察光电流和传输抑制所需的参数。
2008-08-21 cond-mat.mes-hall
Josephson junctions and superconducting quantum interference devices made by local oxidation of niobium ultrathin films
提出了一种制备约瑟夫森结和超导量子干涉器件（SQUID）的方法，该方法基于在原子力显微镜的偏压针尖下对3 ~ 6.5 nm厚的铌带线进行局部阳极氧化。微桥结和SQUID回路通过铌层的部分或全部氧化获得。两种类型的薄弱环节的几何构造：横向收缩（Dayem桥）和可变厚度的桥梁。基于这两种几何结构的SQUID显示了最大约瑟夫森电流的调制与相对于超导通量量子h/2 e的磁通量周期性。他们坚持到4K。基于变厚度桥的SQUID的调制形状和调制深度表明，弱连接尺寸变得与超导膜相干长度相当，其数量级为10 nm。
2001-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
