The symmetry of phase-coherent thermopower oscillations in Andreev interferometers
研究了扩散型Andreev干涉仪的热电势,该干涉仪是由一个正常金属臂和一个超导臂组成的混合回路,其热电势随通过回路的磁通量的变化而振荡,其基本周期对应于一个磁通量子$Φ_0=h/2e$ .与总是关于磁场对称的电阻振荡和热阻振荡不同,热功率振荡的对称性可以是对称的或反对称的,这取决于样品的几何形状。我们还观察到,热电势振荡的对称性与正常金属/超导体界面之间的超导电流的分布有关。我们比较我们的实验结果与最近的理论工作。
2004-08-19 cond-mat.mes-hall
Thermopower in Andreev interferometers
我们研究了一个介观正常金属(N)线接触超导(S)段的热电势Q,并表明,即使与电子空穴对称,Q可能成为有限的,由于超导电流的存在。此外,我们展示了如何占主导地位的部分Q可以直接关系到结构中的平衡超电流。我们还讨论了热电势产生的异常动力学系数是有限的存在下的超导,并在某些情况下给出了主导的贡献。一般来说,在N库和超导体之间以及N库本身之间都出现有限的热电势。然而,后者强烈依赖于结构的几何对称性。本文包括一个详细的分析推导的结果和精确的数值解的准经典方程在几个样本几何。
2004-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermopower Oscillation Symmetries in a Double-Loop Andreev Interferrometer
Andreev干涉仪是连接到超导回路的普通金属线,当通过超导回路的磁通量改变时,它显示出相位相干变化。这些器件的电子和热传导等性质已被证明是关于零对称振荡,周期等于一个超导通量量子$Φ_o = h/2e$。然而,这些装置的热电势可以根据样品的几何形状对称或反对称地振荡,这是一种理论上没有很好理解的现象。在这里,我们报告的热功率测量的双环路Andreev干涉仪中的两个约瑟夫森电流在正常的金属线可以独立控制。所观察到的热电势振荡的振幅和对称性可能有助于阐明振荡对称性对样品几何形状的无法解释的依赖性。
2007-05-20 cond-mat.mes-hall
Thermopower-enhanced efficiency of Si/SiGe ballistic rectifiers
研究了Si/SiGe上注入式弹道整流器在不同局部栅电极位置时栅电压对传输电阻RT(输出电压除以输入电流)的影响。整流器是具有直电压杆和斜电流注入引线的三叉量子线。根据门的配置,热功率的贡献产生从近捏茎区域,要么相互抵消或施加在弹道信号具有相同或相反的极性。最好的情况下,这将RT提高到接近阈值电压的470欧姆的最大值。
2009-04-21 cond-mat.mes-hall
Time-delay matrix, midgap spectral peak, and thermopower of an Andreev billiard
我们推导出的时间延迟矩阵(散射矩阵的能量导数)的统计在一个系综的超导量子点与混沌散射(Andreev台球),弹道耦合到$M$导电模式(电子空穴模式在正常金属或Majorana边缘模式在超导体)。作为第一个应用程序,我们计算态密度$ρ_0$在费米能级。系综平均值$\langleρ_0\rangle=δ_0^{-1}M[\max(0,M+2α/β)]^{-1}$偏离整体值$1/δ_0$的量取决于Altland-Zirnbauer对称指数$α,β$。D对称类($α=-1$,$β=1$)中$M=1,2$的发散平均值源于闭合量子点的中间带隙光谱峰,但现在不再取决于Majorana零模的存在或不存在。作为第二个应用,我们计算了热功率的概率分布,比较了成对和非成对马约拉纳边缘模式的差异。
2014-06-16 cond-mat.mes-hall
A ballistic two-dimensional-electron-gas Andreev interferometer
报道了一种基于InAs二维电子气耦合到超导Nb环的弹道Andreev干涉仪的实现和研究。我们观察到强大的磁调制的电压降在整个设备由于准粒子干扰内的弱链接。该干涉仪具有低至$\sim 80\, μΦ_0/\sqrt{\textrm{Hz}}$的通量噪声,以及在高达$\sim7\,$ K的温度下具有稳定的电压振荡行为。除了这一卓越的性能,该设备是实现完全可调弹道超导磁强计的关键的第一步,体现了一个潜在的新平台的调查马约拉纳束缚态以及非本地纠缠的库珀对。
2014-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ballistic Andreev interferometers
本研究针对二维长弹道安德列夫干涉仪建立理论,采用三种分析框架发现非标准相位敏感安德列夫反射过程,证实长结电导谱遵循安德列夫束缚态能谱,理论与近期实验结果吻合。
2025-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev reflection in ballistic normal metal/graphene/superconductor junctions
我们报道了边缘接触几何结构下正常金属/石墨烯/超导体结中的弹道输运研究。而在正常状态下,我们已经观察到法布里-珀罗共振表明,载流子弹道旅行,超导状态表明,在石墨烯/超导体界面的Andreev反射的影响,这些干扰。我们的实验结果在超导状态下进行了分析和解释与修改Octavio-Tinkham-Blonder-Klapwijk模型考虑到磁对破缺效应和两个不同的界面矫顽力,\textit{i.e.} \,正常金属和石墨烯之间,石墨烯和超导体之间。我们发现,正常的金属/石墨烯界面的透明度强烈变化与掺杂在大规模,而它经历较弱的变化在石墨烯/超导体界面。当在接触附近发生的电荷转移形成空腔时,我们看到传输概率遵循正常状态电导,突出了Andreev过程和电子干涉仪之间的相互作用。
2019-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Direct observation of ballistic Andreev reflection
本文综述了Andreev反射过程控制的非均匀超导系统中的弹道电输运实验。最初的实验基于正常相和超导相在中间态的共存,导致了这个概念本身。随后,重点关注了几何非均匀系统,如点接触,这提供了一个非常清晰的表现形式的能量和方向依赖的安德烈耶夫反射过程。近年来,通过使用机械断开结,点接触已经朝着原子尺度发展,以非常详细的方式揭示了Andreev反射对超导态宏观相位的依赖性。在目前的研究中,超导不均匀性是通过洁净室技术构建的,并将超导材料与例如低维材料和拓扑绝缘体相结合。或者,超导体与纳米物体组合,例如石墨烯、碳纳米管或半导体纳米线。这些“非均匀系统”中的每一个都提供了一系列非常有趣的性质,所有这些都植根于Andreev反射的某种表现。
2014-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Minigap and Andreev bound states in ballistic graphene
一个有限尺寸的正常导体,邻近耦合到超导体已被预测表现出所谓的minigap,其中准粒子激发是禁止的。在这里,我们报告直接观察到这样的一个minigap在弹道石墨烯,再加上超导钼铼铅。通过石墨烯区域中的弱耦合结,通过有限偏置光谱来探测微型间隙,并且其值由设备的尺寸给出。除了minigap,我们观察到一个明显的峰值的微分电阻,我们归因于弱耦合Andreev束缚态(ABS)位于附近的超导体-石墨烯界面。对于弱磁场,在正常导电区域中积累的相位移动ABS的定量协议从紧束缚计算的基础上的Bogolioubov-de Gennes方程,以及与分析半经典模型的预测。
2021-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermopower and thermophase in a $d$-wave superconductor
在非常规超导体中,杂质散射和Andreev过程的相互作用可能导致类电子和类空穴准粒子的散射时间不同。当杂质散射相移介于玻恩极限和幺正极限之间时,这种电子-空穴不对称性出现,并导致对大热电效应的期望。在这里,我们研究的热电响应的$d$波超导体连接到正常的金属水库下的温度偏置使用完全自洽准经典理论。在开路设置中,热电感应准粒子电流被超流抵消,但代价是在接触处感应电荷不平衡并延伸穿过结构。我们调查所产生的热电势和热相位和它们的依赖性散射相移,平均自由程,和接口的透明度。对于晶轴取向,使得形成表面束缚的零能量Andreev态,热电效应由于局部降低的电子-空穴不对称性而降低。对于一个半弹道超导体具有良好的接触,我们发现的顺序几个$μV/K$的热电势,这表明热电压测量作为一个有前途的路径,调查热电在非常规超导体。
2022-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Controlling the Sign of Magnetoconductance in Andreev Quantum Dots
我们建立了一个通过弹道量子点耦合到超导体的相干输运理论。我们发现,这些Andreev量子点的两端电导的前导阶量子校正可能会改变符号,这取决于(i)正常引线所携带的通道数或(ii)穿过量子点的磁通量。相反,自旋-轨道相互作用可能会影响修正的大小,但并不总是其符号。该效应的实验特征包括非单调的磁导曲线和从绝缘体到金属的电导温度依赖性的过渡。我们的结果适用于弹道或无序点。
2009-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con nlin.CD
Nonequilibrium Andreev resonances in ballistic graphene Andreev interferometers
本文研究电压偏置石墨烯三端 Josephson 结中的非平衡 Andreev 共振,用 ABS 与非平衡 Fermi 面耦合模型解释电阻振荡的 π 相移反转及频率加倍。
2025-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev reflection and bound state formation in a ballistic two-dimensional electron gas probed by a quantum point contact
研究了高迁移率In $_{0.75}%$ Ga $_{0.25}$ As二维电子气(2DEG)与超导Nb电极通过量子点接触(QPC)耦合的Bogoliubov准粒子的相干输运和束缚态的形成.在Nb的超导临界温度以下,QPC显示出大于零偏压下电导量子$2e^{2}/h$的单通道电导,这表明存在Andreev反射准粒子,注入电子的时间反转状态,通过QPC返回。电导增强对电压偏置和垂直磁场的显着敏感性表明了一种类似于无反射隧穿的机制-相位相干传输的标志,2DEG腔的边界起着散射体的作用。当QPC传输被减少到隧道制度,差分电导与偏置电压探针的邻近区域的单粒子态密度。测量的电导谱显示出在Nb的超导能隙内的双峰,表明在2DEG中Andreev束缚态的形成。这两个结果,在开放和封闭的几何结构中获得,支持准粒子的相干性质,即,InGaAs/Nb界面处的相位相干Andreev反射和弹道2DEG中的相干传播。
2016-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microwave spectroscopy of spinful Andreev bound states in ballistic semiconductor Josephson junctions
半导体纳米线中的超导邻近效应最近使新的超导结构的研究成为可能,例如门可调谐超导量子比特和多端约瑟夫森结。与它们的金属对应物相反,半导体纳米系统中的电子密度可以通过外部静电门来调节,从而提供器件特性的高度可扩展和原位变化。此外,具有大的$g$因子和自旋轨道耦合的半导体已经被证明会引起超导性中的奇异现象,例如$φ_0$约瑟夫森结和马约拉纳束缚态的出现。在这里,我们报告微波光谱测量,直接揭示了弹道半导体通道中存在的Andreev束缚态(ABS)。我们表明,测量的ABS光谱的结果,传输通道与门可调,高传输概率高达$0.9$,这是所需的门可调Andreev量子比特和有益的编织方案的马约拉纳状态。这是第一次,我们检测到激发的自旋分裂对ABS和观察到的自旋-轨道耦合在半导体中的直接后果,破断ABS。
2017-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermoelectric transport through a quantum dot coupled to a normal metal and BCS superconductor
本文讨论了近藤效应和Andreev散射作用下,量子点与一根正常导线和一根超导导线耦合的热电性质。我将专注于电导,热导,热电势和相关的量,如热电优值,这是一个直接衡量系统的实用性的应用和威德曼-弗朗茨比,表明如果系统是在费米液体状态。我将证明超导性强烈地改变了系统的热性质。特别是,热电势强烈增强附近的超导转变温度。此外,Andreev反射被抑制,由于强大的点上库仑排斥。Andreev反射的抑制导致违反Wiedemann-Franz定律并导致非费米液体基态。
2008-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-ballistic transport characteristics of superconducting point-contacts
在“弹道”机制中,通过正常金属(N)/超导体(S)点接触的输运由称为Andreev反射的量子过程主导。Andreev反射导致超导能隙以下电导的增强,并且当超导体本质上是常规超导体时,低偏压电导与高偏压电导的比率不能大于2。在这种情况下,与Andreev反射相关的特征也提供了关于超导相的能量和动量分辨光谱信息。在这里,我们从理论上考虑各种类型的N/S点接触,远离弹道制度,并表明,即使当所调查的超导体是简单的传统性质,根据形状,大小和解剖的点接触,各种各样的光谱特征可能会出现在电导谱。这些特征可能会误导性地模仿理论上预期的奇异物理现象的特征,如拓扑超导体中的克莱因隧穿,非常规超导体中的Andreev束缚态,多带超导性和Majorana零模式。
2020-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coherent current transport in wide ballistic Josephson junctions
本文对宽弹道超导体-二维电子气-超导体结中的相干电流输运进行了实验和理论研究。实验发现,随着结长的增加,电流-电压特性曲线中的次谐波能隙结构向低电压方向移动,在远大于超导能隙的电压下的过电流减小。应用相干多重Andreev反射理论,我们表明,这些意见可以解释在运输方面通过Andreev共振。
2003-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Semiclassical quantization of spinning quasiparticles in ballistic Josephson junctions
在弹道半经典极限下研究了由普通磁性材料夹在两个常规超导体之间的约瑟夫森结。Andreev束缚态的谱是由电子-空穴在超导材料和正常材料界面处的反射所产生的封闭轨道上的粒子-空穴旋量的单值性得到的。半经典量子化条件只依赖于初始和最终自旋方向之间的角度失配沿这样的封闭轨迹。对于演示,Andreev-威尔逊圈的复合位置/粒子-空穴/自旋空间的构建,并示出依赖于只有两个参数,即磁相移和本地旋进轴的自旋。Andreev-威尔逊圈的细节可以通过测量自旋分辨态密度来提取。因此,约瑟夫森结可以看作是闭合路径有序指数的模拟计算机。
2016-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interfering trajectories in a ballistic Andreev cavity
Universität Würzburg(维尔茨堡大学);Institute for Topological Insulators(拓扑绝缘体研究所);Würzburg-Dresden Cluster of Excellence ct.qmat(维尔茨堡-德累斯顿卓越集群 ct.qmat)
研究了球形弹道安德里埃腔中干扰轨迹的特性,通过半经典模型分析了安德里埃输运的两个有限偏压导电峰及其对磁场的响应差异。
2026-03-04 cond-mat.mes-hall
Long-range spin-polarized Josephson effect in ballistic S/F/S junctions with precessing magnetization
Freie Universität Berlin(柏林自由大学)
研究非平衡S/F/S结中球形长程自旋极化约瑟夫森效应,揭示自旋极化磁化在大预倾角下非正弦电流相位关系及全极化半金属极限下的导电性变化。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
High-performance Andreev interferometer-based electronic coolers
本文提出一种基于弹道安德烈夫干涉仪的电子制冷器,利用π相位差相消干涉将每通道冷却功率提升五个数量级,使电子温度接近理论下界,并给出低浴温下界近似表达式及半导体、石墨烯和拓扑绝缘体实现方案。
2025-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Determination of Rashba-coupling strength for surface two-dimensional electron gas in InAs nanowires
半导体自旋电子学领域中的关键概念是通过自旋轨道耦合(SOC)的自旋的电场控制,并且SOC强度决定这种控制的效率。我们提出了一种新的方法,允许弹道InAs纳米线的Rashba SOC强度的实验测定。研究了均匀磁场中表面二维电子气(2DEG)纳米线中载流子的能谱和弹道输运。在复子带结构的情况下,导出了线性响应一维弹道热功率的一般公式。的弹道电导和热电显示,揭示由于强SOC,使我们能够提出一种方法,SOC强度的确定的具体功能。
2015-12-25 cond-mat.mes-hall
Strong nonlocal tuning of the current-phase relation of a quantum dot based Andreev molecule
研究发现用量子点替换约瑟夫森结弱连接中的弹道通道可产生含强非局域约瑟夫森效应的丰富相图,实现非局域控制的0-π跃迁与反常相移,还能观察超导二极管效应,为量子结构调控提供新方式。
2024-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ballistic surface channels in fully in situ defined Bi$_4$Te$_3$ Josephson junctions with aluminum contacts
在这封信中,我们报告的电输运性质的Bi $_4$ Te $_3$在约瑟夫森结几何形状使用超导铝电极与钛互扩散障碍。Bi $_4$ Te $_3$被认为是一种双重拓扑绝缘体,由于时间反演和镜像对称性,强拓扑绝缘体相和晶体拓扑相共存.通过Bi $_4$ Te $_3$层的超导电流的形成由两步过程来解释。首先,由于Al/Ti电极的紧密接近,在电极正下方的Bi $_4$ Te $_3$层内感应出超导能隙。该间隙的大小通过分析在低电压偏置下在器件差分电阻内识别的多个Andreev反射(MAR)来确定。第二,基于Andreev反射和反向Andreev反射过程,在这两个邻近耦合区之间的弱连接区中建立超电流。的临界电流以及火星的温度依赖性的分析表明,主要是弹道超电流的贡献之间的邻近的Bi $_4$ Te $_3$区域,即使该材料的特点是由半金属体相。这些弹道模式的存在给出了指示的拓扑性质的Bi $_4$ Te $_3$。
2023-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev reflection in Si-engineered Al/InGaAs hybrid junctions
用分子束外延方法在GaAs(001)衬底上生长Al/n-In 0. 38 Ga 0. 62 As超导-半导体结,研究了Andreev反射主导的输运。通过利用Si界面双层来抑制本征肖特基势垒,在低掺杂器件中实现了高结透明度。有人认为,这种技术是理想的适合于制造的弹道输运混合微结构。
1998-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev magnetotransport in low-dimensional proximity structures: Spin-dependent conductance enhancement
研究了在面内磁场作用下弹道二维电子系统中超导邻近效应引起的过剩电导。我们表明,在一定的条件下,塞曼自旋分裂和屏蔽超电流的影响的相互作用引起的自旋选择性Andreev增强的电导和异常的电压,温度和磁场特性。磁场对Andreev反射的影响进行了讨论的背景下,使用超导混合结自旋检测。
2004-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A model for critical current effects in point-contact Andreev-reflection spectroscopy
针对点接触Andreev反射谱中因材料临界电流导致微分电导凹陷、难以获取超导体能隙的问题,提出基于材料$R(I)$模型的拟合方法,无需归一化即可得到准确能隙和临界电流温度依赖性,并在Mg$_{0.85}$Al$_{0.15}$B$_2$单晶中验证有效。
2023-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
A Thermometer for the 2D Electron Gas using 1D Thermopower
我们测量的二维电子气体的温度GaAs从热电势的一维弹道收缩,使用莫特关系,以确认校准的电导。在热电子条件下,这种技术表明,由电子的功率损耗遵循$T^5$的依赖性在Gruneisen-Bloch制度,预测的声学声子发射与屏蔽压电相互作用。一个独立的测量,使用传统的测温的基础上Shubnikov-de Haas振荡给出了$T^3$损失率,我们讨论了这种差异的原因。
1998-09-14 cond-mat.mes-hall
Quasiparticle dynamics in ballistic weak links under weak voltage bias: An elementary treatment
提出了一种简单的弹道极限下SNS薄弱环节的一维模型。在存在偏置电压的情况下,在任何给定时刻的准粒子态被描述为属于在该时刻存在于超导体组之间的特定相位差的特定的一组相位相关的Andreev束缚态的叠加。处理-基本上是绝热微扰理论的一种形式-具有很强的形式相似性的处理下,由外部电场,足以引起跨越能带之间的能隙跃迁(齐纳隧道效应)的周期性电位的电子的k-空间动力学。结果表明,准粒子波函数保留其相位信息,在类似的安德烈耶夫带之间的过渡。实验观察到的夏皮罗步骤在一半的规范电压自然从模型,以及这些步骤的一些实验性质,特别是他们的弱得多的温度依赖性,相比,规范的步骤。
1998-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev reflection at half-metal-superconductor interfaces with non-uniform magnetization
在半金属铁磁体和自旋单重态超导体之间的界面处的Andreev反射只有在伴随着自旋翻转时才是可能的。在这里,我们计算Andreev反射振幅的情况下,自旋翻转起源于一个空间非均匀的磁化方向在半金属。我们计算的微观Andreev反射振幅为一个单一的反射事件和一个有效的Andreev反射振幅描述多个Andreev反射在弹道薄膜几何形状的效果。结果表明,Andreev反射振幅的角度和能量依赖性强烈依赖于相对于界面的磁化强度的梯度的方向。建立在这里采用的散射方法和早期的工作,采用准经典形式主义之间的连接,我们连接的Andreev反射振幅的对称性的对称性的异常格林函数的半金属。
2010-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermopower of molecular junctions: Tunneling to hopping crossover in DNA
我们研究了单分子结的电导率$G$和热电势$S$,并揭示了不同的传输机制的签名:非共振隧穿,共振相干(弹道)运动,和多步跳跃。通过研究$G$和$S$在改变分子长度和温度时的行为来鉴定这些机制。基于一个简单的一维模型的分子结,我们推导出近似表达式的热电势在这些不同的制度。分析结果进行了比较,数值模拟,使用一个变种的Büttiker的探针技术,所谓的电压-温度探针,这使我们能够从现象学上引入环境引起的弹性和非弹性电子散射效应,同时施加电压和温度偏置整个结。我们进一步模拟了具有介导A:T块的富含GC的DNA分子的热电势,并在电导和热电势中显示了隧道到跳跃的交叉,与Y. Li等人,Nature Comm.7,11294(2016).
2016-09-08 cond-mat.mes-hall
Ehrenfest-time-dependent excitation gap in a chaotic Andreev billiard
本文提出了一个半经典理论,解释了由点接触连接到超导体的弹道混沌腔中激发能隙的出现。点接触处的衍射是极限$\hbar\to 0$中的奇异扰动,其在激发光谱中打开间隙$E_{\rm gap}$。时间尺度$\hbar/E_{\rm gap}\proptoα^{-1}\ln\hbar$(其中$α$是李雅普诺夫指数)是爱因斯坦时间,量子混沌的特征时间尺度。
2017-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermoelectric effects in two-dimensional topological insulators
本研究探讨二维拓扑系统中热电效应,揭示陈绝缘体、拉什巴系统及拓扑绝缘体的热电系数规律,并预测梯形几何中反常能斯特效应及安德森绝缘体的温度依赖行为。
2025-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetoconductance Oscillations in Ballistic Semiconductor-Superconductor Junctions
本文讨论了弹道半导体与超导体结中磁导振荡的机理。当界面处同时发生法向反射和Andreev反射时,出现振荡。准粒子的经典回旋运动与磁场引起的相移之间的相互作用是电导振荡的起源。
1999-09-08 cond-mat.mes-hall
Probing valley filtering effect by Andreev reflection in zigzag graphene nanoribbon
具有锯齿形边缘的石墨烯弹道点接触(BPC)是谷滤波器的主要候选者,其中谷自由度的极化可以通过使用局部栅极电压来选择。在这里,我们建议检测Andreev反射谷滤波效果。由于BPC的最低导带和最高价带中的电子具有相反的手性,经过多次散射和干涉后,带间Andreev反射被强烈抑制。我们通过散射矩阵分析和数值模拟得出了这一结论。得到了Andreev反射随电子入射能量和BPC处局部栅电压的变化关系,由此可以确定理想谷滤波器的参数区域和谷极化方向。Andreev反射随BPC的长度呈现振荡衰减,表明与谷偏振呈负相关。
2017-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-equilibrium thermoelectric transport across normal metal-Quantum dot-Superconductor hybrid system within the Coulomb blockade regime
详细研究了在库仑阻塞机制下,耦合到正常金属和s波超导储层的量子点(N-QD-S)的非平衡稳态电输运和热电输运性质.使用非平衡Keldysh格林函数形式主义,最初,各种模型参数依赖的热电输运性质的线性响应范围内进行了分析。观察到靠近超导能隙边缘的单粒子隧穿能产生较大的热电势和优值。此外,Andreev隧穿在抑制带隙区域内的热电势和品质因数方面起着重要作用。此外,在非线性范围内,我们讨论两种不同的情况,即,在热电热机的背景下,等温储层之间的有限电压偏置和有限热梯度。在前一种情况下,它表明,子间隙Andreev热电流可以成为有限的线性响应制度之外,并在低电压偏置的非对称散热和热整流效应中起着至关重要的作用。在低背景热能下,强的点上库仑相互作用增强了热流的整流。在后一种情况下,我们研究了热电压,热功率,最大功率输出,以及相应的效率与所施加的热梯度的变化。这些结果表明,混合超导体-量子点纳米结构是有希望的候选人为低温热应用。
2022-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermoelectric detection of Andreev states in unconventional superconductors
我们从理论上描述了热电效应,这是完全由于Andreev过程涉及通过电子和空穴的耦合形成库珀对。Andreev热电效应可以发生在弹道铁磁体-超导体结中,铁磁体上具有主导的超导邻近效应,并且它对非常规超导体中出现的表面态非常敏感。我们认为在二维和三维的混合结证明,热电电流总是在超导体表面的低能量Andreev束缚态的存在下逆转。微观分析的邻近诱导的配对表明,热电效应只会出现,如果偶数和奇数频率的库珀对共存于混合的单重态和三重态。我们的研究结果是一个例子,丰富的新兴现象相结合的系统磁性和超导性,他们开辟了一条途径,探索奇异的表面状态在非常规超导体。
2021-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological Andreev Rectification
本文提出拓扑 Andreev 整流理论,证明在更宽、更现实的 Josephson π 结中整流电导仍可稳健量子化,并通过数值模拟表明其可在 InAs 量子阱和石墨烯等材料中实验观测。
2023-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev Level Spectroscopy and Josephson Current Switching in a 3-Terminal Josephson Junction
我们计算了通过超导体-绝缘体-超导体结的电流,该结也是弱耦合到正常的金属侧探针。施加到正常金属端子的电压$V$控制Andreev能级$E_n$的占用,并且因此控制流过这些能级的约瑟夫森电流。每当探测电压穿过Andreev电平时,约瑟夫森电流就会突然改变,改变的量等于流过Andreev电平的电流。沿着正常金属端子的差分电导允许Andreev能级的光谱。在短结$(L \ll ξ_0)$中,当探针电压近似等于超导能隙($|eV| \simeq Δ$)时,临界电流从Ambegaokar-Baratoff值突然切换到零。在长结$(L \gg ξ_0)$中约瑟夫森电流开关的幅度,以及约瑟夫森电流与其平衡值不同的探测电压范围,比三端弹道超导体-正常金属-超导体结小得多。
1998-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Geometry effects in the magnetoconductance of normal and Andreev Sinai billiards
本文研究了低能(准)粒子弹道穿越正常和Andreev二维Sinai台球形开放腔的输运性质。我们考虑四种不同的几何设置,并专注于依赖于运输的强度上施加的磁场。通过求解经典的运动方程为每个设置,我们计算的磁导的透射和反射系数的正常和Andreev版本的台球,计算在后者的临界场值以上的孔的流出电流变为零。
2020-12-04 cond-mat.mes-hall
Multiple Andreev reflections in two-dimensional Josephson junctions with broken time-reversal symmetry
该研究针对含时间反演对称性破缺自旋活性层的二维约瑟夫森结建立通用模型,探究安德烈夫束缚态对电流-电压曲线的调控作用,证实角分辨电流-电压曲线可用于探测安德烈夫束缚态的手性与简并度。
2023-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson Current and Multiple Andreev Reflections in Graphene SNS Junctions
在超导体-石墨烯-超导体(SGS)约瑟夫森结中观察到约瑟夫森效应和超导邻近效应,其相干长度与超导引线之间的距离相当。通过比较测得的温度和掺杂的超导电流和邻近诱导的子间隙功能(多Andreev反射)的理论预测的依赖性,我们发现,与预期相反,弹道输运模型未能描述的SGS结。与此相反,扩散结模型产生密切的定量协议的结果。这一结论与正常状态下的输运测量结果一致,正常状态下的输运测量结果在石墨烯连接中产生比结长度短得多的平均自由程。我们表明,到目前为止,所有的设备上制造的SiO2基板(我们自己的以及其他团体的报告)属于扩散结类别。
2007-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Heat transport and electron cooling in ballistic normal-metal/spin-filter/superconductor junctions
我们研究电子冷却的基础上一个干净的正常金属/自旋过滤器/超导结。由于Andreev反射的自旋滤波器效应的抑制,该系统的冷却功率被发现是非常高于传统的正常金属/非磁性绝缘体/超导体冷却器。因此,我们可以从普通金属中提取大量的热量。我们的研究结果强烈表明自旋过滤器效应在冷却探测器、传感器和量子比特方面的实际用途。
2014-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of a tunnel barrier on the scattering from a Majorana bound state in an Andreev billiard
计算了点接触耦合的混沌量子点的散射矩阵$S$和时延矩阵$Q=-i\hbar S^\dagger dS/dE$的联合分布$P(S,Q)$。虽然$S$和$Q$对于弹道耦合在统计学上是独立的,但是它们对于隧道耦合变得相关。我们将$Q$和$S$的系综平均联系起来,从而得到费米能级的平均态密度。我们将此应用于计算的隧道势垒的拓扑超导体的Majorana共振的影响。我们发现,存在一个马约拉纳束缚态是隐藏在态密度和热导,如果即使是一个单一的散射通道具有单位隧道概率。电导仍然敏感的外观的马约拉纳束缚态,我们计算的平均电导的变化,通过拓扑相变。
2015-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con nlin.CD
Probing Fermi sea topology by Andreev state transport
我们表明,费米海的二维电子气(2DEG)的拓扑结构,反映在弹道Landauer输运沿长而窄的约瑟夫森$π$结,接近的2DEG。结合到结的低能量Andreev态显示出对费米海的欧拉特性($χ_F$)敏感的色散。我们强调两个重要的关系:一个连接的电子/空穴性质的Andreev状态的凸/凹性质的费米表面临界点,和一个涉及这些临界点的$χ_F$。然后,我们认为,Andreev状态的运输导致的量子化电导探针$χ_F$。提出了一个实验来测量这种效果,从我们预测的$I$ - $V$特性,不仅捕捉金属中的费米海的拓扑结构,但也类似于二极管中的整流效应。最后,我们评估了测量石墨烯,砷化铟和碲化汞2DEG的量子化响应的可行性。
2023-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Temperature Dependence of Conductance and Thermopower Anomalies of Quantum Point Contacts
在Landauer单通道方法中已经表明,弹道微接触的电导中的0.7异常和热电势中的相应平台的存在意味着势垒高度$U$在费米能级$E_F$以下的$k_BT$深度处的不寻常的钉扎。提出了一种简单的方法,考虑到电子-电子相互作用的影响的轮廓和温度依赖性的一个光滑的一维势垒在较低的自旋简并子带的微接触。计算出的电导和塞贝克系数的温度依赖性与实验栅电压的依赖性,包括出现异常的高原温度的增加。
2013-02-17 cond-mat.mes-hall
Andreev-Bragg reflection from an Amperian superconductor
我们展示了如何电测量可以检测到费米表面(安培配对)的同一侧的电子配对,最近提出的帕特里克李的高$T_c$铜酸盐超导体的赝能隙相。当从正常金属入射的电子被Andreev反射为空穴时,来自对密度波的布拉格散射引入$2k_{\rm F}$动量位移的奇数倍。这些Andreev-Bragg反射可以在三端器件中检测到,该器件在正常引线$(1,2)$和超导体之间包含弹道Y结。安培配对的交叉电导$dI_1/dV_2$的符号与正常状态或通常的BCS配对的符号相反。
2015-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Proximity effect on spin-dependent conductance and thermopower of correlated quantum dots
我们研究了耦合到两个铁磁导线和一个超导电极的相关量子点的电学和热电输运性质。通过这种混合器件的输运依赖于铁磁接触感应交换场、超导邻近效应和导致近藤效应的关联的相互作用。我们考虑了大超导能隙的极限。然后,该系统可以模拟一个有效的哈密顿与粒子非守恒项描述的创建和消灭的库珀对。通过全密度矩阵数值重整化群方法,我们分析了电导和热导的行为,以及Seebeck系数作为温度、点能级位置和与超导体耦合强度的函数。我们表明,交换场可能会受到很大的影响,超导邻近效应,一般是一个函数的Andreev束缚态能量。增加与超导体的耦合可以提高近藤温度,并部分恢复交换场分裂近藤共振。铁磁和超导邻近效应之间的竞争反映在相应的温度和点水平的线性电导和(自旋)热电势的依赖性。
2014-04-23 cond-mat.mes-hall
Semiclassical Theory of Integrable and Rough Andreev Billiards
我们研究了超导导线对介观弹道台球中态密度的影响。在半经典S-矩阵形式下导出了态密度的表达式,揭示了半经典理论与随机矩阵模型的相应结果之间差异的根源。应用到一个正方形的台球几何形状和台球边界粗糙度进行了讨论。准粒子激发谱的饱和与台球的经典动力学有关。本文讨论了弱磁场对粗糙Andreev台球邻近效应的影响,导出了一个解析公式。半经典理论将存在磁场时邻近效应的抑制解释为时间反转轨迹的相干效应,类似于混乱介观系统中磁电阻的弱局部化校正。半经典理论与量子力学计算结果符合得很好。
1999-09-08 chao-dyn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zero-Energy Modes from Coalescing Andreev States in a Two-Dimensional Semiconductor-Superconductor Hybrid Platform
我们调查零偏压电导峰,所产生的聚结亚间隙Andreev状态,符合新兴的马约拉纳零模式,在混合超导体超导导线定义在一个二维的InAs/Al异质结构,使用自上而下的光刻和门控。测量结果表明,硬超导能隙,弹道隧道接触,和面内临界场高达$3$ ~T。自顶向下光刻允许复杂的几何形状,分支结构,和简单的缩放多组分器件相比,从组装的纳米线制成的结构。
2017-10-27 cond-mat.mes-hall
Ehrenfest-time dependence of counting statistics for chaotic ballistic systems
开放混沌弹道系统的输运性质及其统计特性可以用连接入射波函数和出射波函数的散射矩阵来表示。在这里,我们计算的关联函数的任意多对散射矩阵在不同的能量上的Eklfest时间的依赖使用轨迹为基础的半经典方法。这使我们能够验证预测从有效的随机矩阵理论的一部分的关联函数获得指数衰减取决于Escherichfest时间,同时还允许我们获得额外的贡献,这产生于带总是相关的轨迹。由此产生的Eschlafest时间依赖性,例如负责Andreev台球态密度中的二次能隙,也可以看出对其他输运量(如延迟时间的分布)有很强的影响。
2011-05-20 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Magnetic-field dependence of transport in normal and Andreev billiards: a classical interpretation to the averaged quantum behavior
我们进行了量子和经典输运概率的低能准粒子弹道穿越正常和Andreev二维开口腔的西奈台球形状的比较研究。我们专注于依赖于所施加的磁场$B$的强度上的运输。随着场强的增加,经典动力学从混合相空间向规则相空间转变。平均的量子涨落,我们发现一个很好的协议之间的量子和经典输运系数在整个范围内的场强。这允许在相应的经典轨迹方面的平均磁导的非单调行为的整体描述,从而,建立一个基本的工具,在实验的设计和分析有用。
2005-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Semiclassical gaps in the density of states of chaotic Andreev billiards
超导体与混沌弹道量子点的连接导致了有趣的现象,最值得注意的是在其激发光谱中出现了硬能隙。在这里,我们对待这样一个Andreev台球半经典的状态密度表示的电子(和空穴)离开和返回超导体的经典轨迹。我们展示了如何经典轨道相关导致硬间隙的形成,如随机矩阵理论预测的极限可以忽略不计的Ehrfest时间$\tE$,以及如何有限的影响$\tE$导致间隙收缩。此外,对于中间的$\tE$,我们预测在$E=π\hbar /2\tE$之下的第二个间隙,这可能是$\tE$效应的最清晰的特征。
2010-01-14 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph