Nonequilibrium Josephson current in ballistic multiterminal SNS-junctions
本文研究了在一个长的二维弹道型SNS结中的非平衡约瑟夫森电流,结的正常部分与正常库耦合。对于给定的超导相位差$ϕ$,电流作为施加在正常储存器和SNS结之间的电压的函数振荡。振荡的周期为$π\hbar v_F/L$,$L$为结的长度,并且振荡的幅度对于$eV \gg \hbar v_{F}/L$和零温度以$V^{-3/2}$衰减。临界电流$I_c$表现出类似的振荡、衰减行为,作为电压的函数,每次振荡都改变符号。NS界面处的正常镜面散射或漫散射不会定性地改变图像。
2000-05-08 cond-mat.supr-con
Minigap in a long disordered SNS junction: analytical results
我们回顾和完善的分析结果的状态密度在长无序超导体正常金属超导体结的透明界面。我们的分析包括在零和跨结的相位差PI附近的minigap的行为,以及能量远大于minigap但远小于超导能隙的态密度。
2002-04-03 cond-mat.supr-con
Proximity Effect and Multiple Andreev Reflections in Diffusive SNS Junctions
本文提出了扩散超导体-正常金属-超导体结的电流-电压特性理论。通过求解与时间相关的Usadel方程,我们能够描述任意长度的正常导线的相位相干输运。我们展示了邻近效应和多个Andreev反射之间的相互作用如何产生一个丰富的子间隙结构的电导和它是如何揭示在非平衡分布函数。
2005-07-11 cond-mat.supr-con
Current noise in long diffusive SNS junctions in the incoherent MAR regime
计算了具有低阻界面的长扩散SNS结在零频率下的电流波动谱密度。在低温下,T << Delta,子带散粒噪声接近线性电压依赖关系,S=(2/ 3R)(eV + 2Delta),它是正常导体的散粒噪声和与电压无关的过量噪声之和。这个结果也可以解释为非相干多次Andreev反射(MAR)转移的有效电荷q = e(1+2Delta/eV)的1/3抑制泊松噪声。在较高的温度下,电流噪声的异常发展在间隙次谐波,eV = 2Delta/n。从MAR制度的热电子制度的交叉进行了分析,在小的施加电压的限制。
2001-01-16 cond-mat.supr-con
Effects of Low Energy Excitations in SNS Junction on the Dynamics of Josephson Phase
研究了低能激发对SNS结中约瑟夫森相动力学的影响。从微观哈密顿量出发,导出了相变量的有效作用量。正常(N)区低能激发的延迟效应在相动力学中起着重要的作用。在自洽谐波近似下,计算了重正化质量和耗散常数,揭示了重正化质量的增强和耗散常数的抑制。根据这些重正化值出现各种情况。
1997-05-20 cond-mat.supr-con
Description of hysteretic current-voltage characteristics of SNS junctions
提出了薄弱环节电流-电压特性的简化模型。它是基于一种考虑金属约瑟夫森结中多次Andreev反射的方法。该模型可以计算不同温度下不同厚度的超导体-正常金属-超导体结的电流-电压特性。$V(I)$依赖性的滞后特性被描述为负微分电阻的结果。计算了高$T_c$复合材料YBCO +BaPbO ${_3}$的电流-电压特性。
2006-09-25 cond-mat.supr-con
The Critical Current Density of SNS Josephson Junctions and Polycrystalline Superconductors in High Magnetic Fields
我们研究了SNS约瑟夫森结(JJ)和晶界模拟为约瑟夫森型平面缺陷的多晶超导体的场临界电流密度Jc(B),无论是解析还是通过计算时间相关的金兹伯格-朗道(TDGL)模拟在2D和3D。对于非常窄的SNS JJ,我们推导出Jc(B)的解析表达式,据我们所知,这是JJ在整个场范围内直到有效上临界场的Jc(B)的第一个高场解。他们概括了著名的(低场)指数结厚度依赖Jc从德Gennes,经常使用的约瑟夫森关系。我们扩展了新的解析表达式来描述更广泛的结,并确认其有效性使用TDGL优化高场应用。它们解释了在高温超导体中发现的Jc(B)的B^{-0.6}场依赖性,以及在许多低温超导体中广泛发现的Kramer依赖性和逆幂律晶粒尺寸。
2021-10-05 cond-mat.supr-con
Theory of ballistic SNS junctions revisited
Racah Institute of Physics, Hebrew University of Jerusalem(拉卡物理研究所,耶路撒冷希伯来大学)
本文再探讨弹道SNS结理论,修正了先前忽略超导引线相位梯度的理论,计算了不同温度下的电流-相位关系,分析了有正常散射的情况,还讨论了对非平面结的意义,对短InAs纳米线桥结反向倾斜CPR实验给出定性解释。
2026-07-29 cond-mat.supr-con
Influence of the spreading resistance on the conductance spectrum of planar hybrid thin film SNS' junctions based on iron pnictides
为了研究铁磷属化物的超导特性,我们采用薄膜技术制备了平面混合SNS结,该结具有磷属化物基电极、金阻挡层和铅对电极。我们的设计允许在4探针方法中独立地表征电极和结。我们展示了两个电极如何影响测量的光谱,由于其扩展电阻。虽然Pb电极具有高于其$T_c$的恒定电阻,但磷族元素化物电极的贡献明显是电流依赖性的,因此需要更先进的方法来校正。我们提出了一个经验的方法,这是简单的应用,并允许处理在我们的结的扩展电阻重新计算在给定的温度下的一个结的实际电导和电压。
2014-01-20 cond-mat.supr-con
DC Josephson Effect in SNS Junctions of Anisotropic Superconductors
根据超导平均场论,导出了具有各向异性对对称性的两个超导体间的约瑟夫森电流公式。在各向异性超导结中,结界面处形成的零能态是一种基本现象。在所得到的公式中,零能态对约瑟夫森电流的影响是通过准粒子的Andreev反射系数来考虑的。在低温区,该公式可以描述约瑟夫森电流的异常,这是零能态存在的直接结果。该公式可以应用于由自旋单态库珀对和自旋三态库珀对超导体组成的结。
2001-10-04 cond-mat.supr-con
Supercurrent noise in SNS junctions
本文计算了具有任意电子传输特性的短超导体/正常金属/超导体(SNS)多模结的准经典格林函数。它们为描述所有的结输运特性提供了基础,并用于计算超导波动的平衡谱密度。
2000-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Reply to Comment on "Ballistic SNS sandwich as a Josephson junction"
本文是对E. Thuneberg评论的回复,指出其批评基于对原论文目标与方法的误解,且未提供合理论据证明原论文不正确。
2023-11-28 cond-mat.supr-con
Admittance of a long diffusive SNS junction
正常金属/超导体混合结构的动力学性质是近年来实验和理论研究的热点。SNS环的相干导纳$% Y(ω)$作为相位差$ϕ_{0}$的函数的最近的实验研究仍然没有完全理解。在这里,我们集中在线性响应制度,计算$Y(ω)$通过求解Usadel方程,在电场中线性化。虽然部分再现以前已知的结果,我们发现定性不同的行为在无碰撞制度的$τ_{in}^{-1}\ll ω\lesssim E_{Th}$和高温$T\gg E_{Th}$和低温$T\lesssim E_{Th}$附近的小间隙关闭$ϕ_{0}\sim π$。我们发现,耗散部分$\mbox{Re}Y(ω)$峰值时,即使在高温下,当平衡的超电流被完全抑制时,小间隙关闭(在相位差为$π$)。
2014-12-09 cond-mat.supr-con
The theory of planar ballistic SNS junctions at $T=0$
Racah Institute of Physics, Hebrew University of Jerusalem(拉卡物理研究所,耶路撒冷希伯来大学)
该研究提出了平面弹性和SNS结在T=0时的理论,推导了电流-相位关系并解决了阶梯状配对势模型中的电荷守恒问题。
2026-02-02 cond-mat.supr-con
Multiple Andreev reflections and enhanced shot noise in diffusive SNS junctions
我们研究了介观正常区域内隧道势垒的扩散电压偏置SNS结的直流电导和电流波动。我们发现,在亚能隙电压eV<2Delta/n时,与n个Andreev反射链相关的电流通过由扩散导体连接的n+1个电压偏置势垒结构映射到准粒子流上。结果表明,尽管存在复杂的多粒子输运过程,但长SNINS结构的电流-电压特性仍遵循欧姆定律。同时,亚能隙电子的非平衡加热产生巨大的散粒噪声,具有明显的亚谐波能隙结构,对应于有效转移电荷的逐步增长。在eV \to 0处,散粒噪声接近有效温度T^*=Delta/3时的Johnson-Nyquist噪声的大小,有效电荷随(e/3)(1 + 2Delta/eV)增加,具有普遍的“三分之一抑制”因子。我们分析了非弹性散射的作用,并提出了一个强非平衡判据。
1999-05-17 cond-mat.supr-con
Crossover in the local density of states of mesoscopic SNS junctions
Andreev能级耗尽了超导带隙以上的能态,这导致了介观超导体/正常金属/超导体结的局域态密度中特有的非单调交叉。这种效应在正常金属桥的长度小于相干长度的情况下尤其明显。交叉函数的显著性质是它不仅在邻近诱导间隙处消失,而且在邻近诱导间隙处也消失。在两个间隙边缘的态密度的解析表达式,以及一般结构的交叉进行了讨论。
2008-05-05 cond-mat.supr-con
Anomalous Behavior near T_c and Synchronization of Andreev Reflection in Two-Dimensional Arrays of SNS Junctions
本文研究了二维超导体-正常金属-超导体(SNS)结阵列的低温输运性质。已经发现,在SNS结的二维阵列中,(i)即使当热展宽远远超过单个SNS结的无功能量时,也观察到无功能量量级的间隔内的能谱变化;(ii)次谐波能隙结构(SGS)的表现即使能量弛豫长度小于在单个SNS结中实现多个Andreev反射所需的长度,也可能具有高谐波数。这些结果指向大量SNS连接的同步。SGS起源的SNS结的二维阵列,涉及传统的和交叉Andreev反射的过程中,提出了一种机制。
2006-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Properties of the zero energy Andreev bound state in a two sublattice SNS junction
我们研究了由两个本征自由度组成的超导体-正常金属-超导体(SNS)结中零能Andreev束缚态的性质。假设正常金属两侧的超导体具有两个子晶格,其中$intra$-子晶格配对在两个子晶格之间具有零相位或$π$。此外,我们加入一个均匀的$inter$-子晶格配对,并研究其对局域态密度(LDOS)的影响。特别地,我们发现,当打开子晶格间配对时,当跨子晶格的相位差为$π$(零)时,零偏置峰(ZBP)是不稳定的(鲁棒的)。我们讨论了我们的结果的相关性,最近提出的奇宇称$-η$配对基态在铁基超导体(FeSC)。
2016-05-24 cond-mat.supr-con
Circuit theory of multiple Andreev reflections in diffusive SNS junctions: the incoherent case
研究了长扩散SNS结在外加电压大于无反射能量时的多重Andreev反射(MAR)非相干态。本文利用等效电网络的电路理论,将非相干MAR看作能量空间中的输运问题。通过NS接口的电流被解释在通过隧道和Andreev电阻器的电子和空穴的扩散流动方面。这些电阻在扩散结中的作用类似于弹道结的OTBK理论中的正常和Andreev反射系数。该理论被应用到分谐波间隙结构(SGS)的分布函数和电流谱密度的电阻和透明NS接口的极限情况下,得到简单的分析结果。在一般情况下,精确的解决方案中找到的链分数,和电流的数值计算。SGS表现出定性不同的行为为偶数和奇数次谐波数,和微分电阻的最大斜率对应的间隙次谐波。分析了非弹性散射对微分电阻子隙异常的影响。
2000-08-17 cond-mat.supr-con
Ballistic SNS sandwich as a Josephson junction
本文发展了弹道SNS夹层的理论,其中存在约瑟夫森效应而不存在邻近效应。该理论考虑了电荷守恒定律的限制和超导能隙与Andreev能级能隙的不相容性。这导致了一些结论的修订以前的作品。在一维情况下,弹道SNS夹层的基态的约瑟夫森相位不一定为零,而是可以具有从0到$π$的任何值。如果该值为$π$,则这是一个$π$连接,这在以前是众所周知的。在温度的顺序或高于Andreev能级的能量间距,这是在以前的调查中预测的超导抑制,不发生在一维的情况下。在零温度下,任何维度的弹道SNS夹层都不是薄弱环节。这导致了不寻常的属性:没有约瑟夫森等离子体模式本地化在正常层和迈斯纳效应与相同的伦敦穿透深度在正常和超导层。
2021-09-08 cond-mat.supr-con
Nonequilibrium Josephson effect in mesoscopic ballistic multiterminal SNS junctions
我们提出了一个详细的研究非平衡约瑟夫森电流和电导的弹道多端SNS设备。非平衡是通过准粒子注入从正常水库连接到正常的一部分结。通过在正常储存器处施加电压,可以抑制约瑟夫森电流或者可以反转电流的方向。对于长于热长度$L\ggξ_T$的结,非平衡电流随施加电压线性增加,在等于短结的平衡电流的值处饱和。电导在$eV \sim \hbar v_F/L$附近表现出有限的偏置异常。对于对称注入,电导以超导体之间的相位差$ϕ$周期性地振荡$2π$,最小值($ϕ=0$或$π$)的位置取决于施加的电压和温度。对于非对称注入,非平衡约瑟夫森电流和电导都成为相位差的$π$ -周期。在NS界面处包含势垒引起总约瑟夫森电流相对于结长的谐振行为,其周期为$\sim λ_F$。三个和四个终端结进行了研究。
1999-04-20 cond-mat.supr-con
Spin and Charge Currents in SNS Josephson Junction with f-wave Pairing Symmetry
基于艾伦伯格方程,研究了具有三重态f波超导体的干净超导体-正常金属-超导体约瑟夫森结中的输运性质和局域态密度。研究了正常金属厚度和超导体带隙矢量间的取向差对自旋电流和电荷电流的影响。在没有电荷流的情况下,当超导体之间存在一定的相位差时,我们发现了自旋电流,这是由d矢量的不对准引起的,同时我们还发现了自旋电流的非常规行为。d-矢量的不对准也引起正常金属中的态密度的零能量峰。
2010-04-09 cond-mat.supr-con
MgB2 tunnel junctions and 19 K low-noise dc superconducting quantum interference devices
由两片MgB 2制成的点接触结可以被调节以呈现超导体-绝缘体-超导体(SIS)或超导体-正常金属-超导体(SNS)电流-电压特性。SIS特性与s波超导体的标准隧穿模型符合得很好,并产生(2.02 +/- 0.08)meV的能隙。SNS特性与连续分流结模型的预测吻合得很好。由两个SNS结制成的直流超导量子干涉器件在19 K时产生低至35 fT/Hz^{1/2}的磁场噪声。
2001-07-23 cond-mat.supr-con
Magnetometry with low resistance proximity Josephson junction
我们描述了一种基于Nb-Cu-Nb SNS弱连接的超导量子干涉邻近晶体管(Nb-SQUIPT)。的Nb-SQUIPT和SNS设备制造同时在两个单独的光刻和沉积步骤,依赖于Ar离子清洗的Nb接触表面。Nb-Cu界面的质量的特征在于通过测量SNS结的温度依赖的平衡临界超电流。在Nb-SQUIPT器件中,我们观察到在偏置电压的子带隙区域中的最大磁通-电流传递函数值约为55 nA/Φ_0。这导致功率耗散抑制到几fW。该器件可以实现低耗散SQUIPT,与基于Al-Cu-Al SNS结和Al隧道探针(Al-SQUIPT)的传统器件相比,提高了两个数量级。
2017-10-04 cond-mat.supr-con
Theory of Microwave-Assisted Supercurrent in Diffusive SNS Junctions
在温度远低于电极的临界温度时,在超导体-正常金属-超导体(SNS)结中观察到非常大的微波增强临界电流,三十多年来一直没有令人满意的理论解释。在这里,我们提出了一个理论的超导扩散SNS结微波辐射下的准经典格林函数形式主义的基础上。我们表明,临界电流的增强是由于电磁场诱导的正常导线中的准粒子的能量重新分配。该理论提供了在很宽的温度,频率和辐射功率范围内的预测,无论是临界电流和电流相位关系。
2010-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interface dependence of the Josephson-current fluctuations in short SNS junctions
讨论了介观超导体/正常导体/超导体(SNS)器件中约瑟夫森电流关联对超导体/正常导体(SN)界面透明性的依赖关系。针对短结,我们应用超对称方法建立了介观SNS器件的有效场论,并在高透明和弱透明界面的极限下进行了计算。我们表明,两点约瑟夫森电流相关器在这两种情况下不同的通用因子2。
2007-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Reduction of Josephson critical current in short ballistic SNS weak links
我们提出了完全自洽计算三维清洁SNS约瑟夫森结的热力学性质,其中S是一个s波短相干长度超导体和N是一个干净的正常金属。该结被建模为无限立方晶格,使得S的横向宽度与N的横向宽度相同,并且其厚度从短极限调整到长极限。SN边界附近的约化序参量和短相干长度都降低了临界约瑟夫森电流$I_c$,即使在短结中也是如此。这与最近对SNS连接的测量形成对比,发现$I_cR_N$产物比标准(非自洽和准经典)预测的预期小得多。我们还发现了不寻常的电流相位关系,一个“相位反偶极”的空间分布的自洽确定的贡献的宏观相位,和一个“意想不到的”的小型缺口在N区域内的状态的局部密度。
2001-07-26 cond-mat.supr-con
Current-phase relation of the SNS junction in a superconducting loop
我们研究了嵌入超导回路中的超导体/正常/超导体(SNS)结的电流-相位关系。在考虑电流守恒和自由能极小条件下,我们得到了正常/超导(NS)回路的持续电流。在有限的温度下,我们可以解释实验观察到的高度非正弦电流的最大值附近的零外通量。
2005-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Multiple Andreev reflections in diffusive SNS structures
我们报告新的测量上的能隙能量结构起源于多个Andreev反射介观SNS结。在一个平面的几何形状与高透明度的Al超导接触沉积在高扩散和表面d-掺杂的n++-GaAs的结。对于具有正常GaAs区(有效区长度为0.3 μ m)的样品,在T= 237 mK时观察到最大超电流Ic= 3 mA的约瑟夫森效应。在直流偏置电压V=2D/ne(n= 1,2,4)下,子隙结构被观察为微分电阻中的一系列局部最小值,即仅偶数子隙位置。虽然在V=2D/e(n=1)处仅观察到一个凹陷,但是n=2和n=4的子间隙结构各自由差分电阻中的两个单独的凹陷组成。这两个凹陷的相互间距与温度无关,并且n=4个凹陷的相互间距是n=2个凹陷的间距的一半。当在干涉仪配置中施加磁场时,子间隙微分电阻最小值的电压偏置位置与振荡幅度的最大值重合,其中超导电极中的一个已被通量敏感开环取代。
1999-01-15 cond-mat.supr-con
Electron Transport in Mesoscopic Disordered SNS Junctions
本文将介观约瑟夫森结中多次Andreev反射的散射矩阵理论推广到多模情况,并将其应用于具有扩散电子输运的短超导体/正常金属/超导体结。直流和交流的电流-电压特性进行了分析的偏置电压$V$的范围很广。对于小于超导间隙的电压,结的直流微分电导发散为$1/\sqrt{V}$。
1997-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Current noise in diffusive SNS junctions in the incoherent MAR regime (a review)
我们提出了一个理论的电流散粒噪声在任意温度下的低电阻界面长扩散SNS结构。在这样的结构中,噪声主要由N区中的正常电子散射产生。尽管$I$ - $V$特性近似由欧姆定律描述,但电流噪声揭示了MAR状态的所有特征:低电压下的“巨大”增强、显著的SGS和高电压下的过量噪声。非相干MAR区噪声的最显著特征是在零电压和零温度下的通用有限噪声电平$S= 4Δ/3R$。这种效应可以被理解为载流子的有效电荷$q^{\it eff}=2Δ/V$的增强的结果,或者,可替代地,被理解为具有有效温度$T_0=Δ/3$的能隙区域中的强非平衡准粒子布居的效应。在电子-电子散射占主导地位的条件下,结发生了向热电子区的过渡,亚带隙电子的有效温度随电压的增加呈指数下降。根据非相干MAR的电路理论计算了噪声功率。
2014-12-06 cond-mat.supr-con
Supercurrent-induced temperature gradient across a nonequilibrium SNS Josephson junction
利用隧道能谱测量了超导体-正常金属-超导体(SNS)约瑟夫森结正常区的局域电子能量分布函数。在同时存在超电流和注入准粒子电流的情况下,分布函数在很低的能量下表现出尖锐的特征。该特征在能量上是奇的,并且在超流或准粒子流方向反转的情况下是奇的。该特征表示跨SNS约瑟夫森结的有效温度梯度,其可由超电流控制。
2006-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev reflection, Andreev states, and long ballistic SNS junction
本文基于从头算直接计算长弹道SNS结电流,按1/L展开,提出无电荷守恒问题的新输运图像,并由Bogolyubov-de Gennes方程的伽利略不变性导出T=0时锯齿状电流-相位关系,同时澄清束缚态与连续态贡献对结维度的依赖。
2024-06-06 cond-mat.supr-con
Effects of finite superconducting coherence lengths and of phase gradients in topological SN and SNS junctions and rings
我们研究了有限邻近超导(SC)相干长度的影响,在SN和SNS结组成的半导体拓扑绝缘线的两端连接到一个或两个s波超导体。我们发现,这样的系统的行为完全作为SN和SNS结从一个单一的线,其中一些区域是坐在超导体的顶部,拓扑SC区域的大小由SC相干长度确定。我们还分析了在NS界面上的非完美传输的Majorana费米子的空间扩展的效果。此外,我们研究了连续相位梯度在开放和封闭(环)SNS结的影响。我们发现,这样的相位梯度在马约拉纳费米子的空间局域化中起着重要的作用。
2013-04-09 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
Andreev Bound States and Self-Consistent Gap Functions for SNS and SNSNS Systems
利用Andreev近似(AA)精确计算了清洁弹道SNS和SNSNS结中的Andreev束缚态。对于横向尺寸选择为使得纵向方向上的运动非常缓慢的连接,AA似乎会分解。在精确处理中,AA中典型的行波的双简并态被两个驻波取代,简并度被提升。一个多散射格林函数的形式主义,从中发现的状态,通过当地的态密度。精确地考虑了弹道正常金属和清洁超导材料的任何分层系统中的界面散射。此外,形式主义允许间隙函数的自洽确定。在数值计算中,采用了铝的成对耦合常数。示出了邻近效应的各种特征。
2001-03-13 cond-mat.supr-con
Proximity effects and Andreev reflection in mesoscopic SNS junction with perfect NS interfaces
本文报道了用6 nm厚的超导多晶PtSi薄膜制作的超导薄膜-普通金属丝-超导薄膜(SNS)结的低温输运测量结果。研究了两种不同长度L=1.5 $μ$ m和L=6 $μ$ m,宽度W=0.3 $μ$ m的普通金属丝结构。零偏置电阻下降有关的对电流邻近效应,观察到所有的结,而次谐波能隙结构起源于相位相干的多个Andreev反射只发生在SNS结与短线。
1999-07-18 cond-mat.mes-hall 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
The Critical Current Density of an SNS Josephson-Junction
在高磁场中通过超导体的临界电流密度(Jc)由材料的夹杂物和微结构控制,所述夹杂物和微结构保持磁通子静止以保持电阻为零,并且使用Ginzburg-Landau(G-L)理论来描述。虽然超导-正常-超导(SNS)约瑟夫森结(J-Js)的Jc的函数形式在低场极限下是已知的,包括结的局部性质,并且在许多系统中已经被实验证实,但是在高场下J-Js的Jc没有一般的解。标度律描述的功能形式(磁场,温度和应变的依赖性)的Jc多晶超导体在高场,但不包括当地的晶界属性。它们是通过考虑孤立的钉扎位点,在临界磁通无论是脱钉或自由磁通剪切过去钉扎磁通作为磁通线晶格的一部分。然而,可视化的解决方案的时间依赖金兹伯格-朗道(TDGL)方程的多晶材料表明,磁通穿过超导体沿晶界流动。在这里,我们推导出清洁和肮脏的限制分析方程的SNS J-Js在高领域,并验证它们使用计算解决方案TDGL理论。我们认为SNS J-Js是多晶材料中晶界的基本构建块,因为它们提供了通量流动通道。J-Js描述提供了一个数学框架,其中包括标度律的效用以及我们对超导流动障碍的微观理解,并有助于确定可以改善高磁场应用中使用的低温多晶超导体的晶界工程。
2013-11-24 cond-mat.supr-con
Non-equilibrium current noise in mesoscopic disordered SNS junctions
本文用多重Andreev反射(MAR)的散射理论计算了超导体-正常金属-超导体(SNS)结中的电流噪声。结果表明,在具有任意透明度$D$的单模结和多模无序结中,噪声在$eV=2Δ/n$、$n=1,2,... $处均表现出次谐波带隙奇异性.随着偏压的降低,有效转移电荷$q^*=S_I(0)/2I$的单调增加叠加了次谐波结构。噪声的其他特征包括在具有小$D$的结中$q^*$的阶跃式增加,以及在小电压和过量噪声$S_{ex} = 2eI_{ex}$下的发散$S_I(0) \propto V^{-1/2}$,其中$I_{ex}$是在具有扩散输运的结中在大电压下的过量电流。
1999-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Inverse Spin Hall Effect in SNS Josephson Junctions
我们考虑SNS结中的直流超电流。自旋轨道耦合与塞曼场的结合可以在正常导体中诱导有效矢量势。因此,沿横向变化的面外自旋密度导致超导端子之间的纵向相位差。由此产生的平衡相相干超电流类似于正常导体中的非平衡逆自旋霍尔效应。我们显式计算的Rashba自旋轨道耦合在一个无序的二维电子气与非均匀垂直塞曼场的效果。
2009-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonequilibrium Josephson diode effect in periodically driven SNS junctions
本研究提出周期驱动的超导体-正常金属-超导体(SNS)结可产生非平衡约瑟夫森二极管效应,揭示了两种对称性破缺构型下的二极管效应及反常电流现象,且该效应在绝热极限下消失。
2023-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Self-consistent solution for proximity effect and Josephson current in ballistic graphene SNS Josephson junctions
我们使用紧束缚的Bogoliubov-de Gennes(BdG)形式自洽地计算了弹道石墨烯SNS约瑟夫森结中的邻近效应、约瑟夫森电流和局域态密度。短和长的结,相对于超导相干长度,被认为是,以及不同的掺杂水平的石墨烯。我们发现,自洽性并没有显着改变电流相位关系较早得出的短结使用非自洽Dirac-BdG形式主义,但预测一个显着增加的临界电流与更强的结长度依赖。此外,我们表明,在没有费米能级之间的N和S区域的不匹配的结超导性持续存在,即使在最长的路口,我们可以调查,表明在正常区域的发散金斯堡-朗道超导相干长度。
2008-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mutation of Andreev into Majorana bound states in long NS and SNS junctions
我们研究了一维拓扑SN和SNS长结,通过将拓扑绝缘纳米线放置在一个或两个SC有限尺寸的引线附近获得。使用Phys. Rev. Lett.中引入的Majorana极化序参量(MP)。108,096802(2012)(arxiv:1109.5697)我们发现,线的正常部分的扩展Andreev束缚态(ABS)获得有限MP:对于有限尺寸的SN结,ABS谱表现出携带完整的马约拉纳费米子的零能量扩展态,而具有相位差$π$的长SNS结的ABS变换成携带具有相同MP的两个马约拉纳费米子的两个零能量态。考虑到它们在整个正常链接中的扩展特性,而不仅仅是靠近界面,这些马约拉纳-安德烈耶夫态可以在隧道光谱实验中直接检测到。
2012-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tail States below the Thouless Gap in SNS junctions: Classical Fluctuations
本文研究了扩散超导体-正常金属-超导体(SNS)结中无隙带下方的态密度(DOS)尾部。我们表明,长波波动的正常层中的杂质浓度导致形成的subgap准粒子状态,并计算相关的subgap DOS在所有有效的维度。我们比较由此产生的尾巴与介观间隙波动所产生的,并确定无量纲参数控制的贡献占主导地位的subgap DOS。我们观察到,这两个贡献是正式相互关联的降维。
2005-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev Peaks and Massive Magnons in Cuprate SNS junctions
用投影SO(5)理论(pSO(5))解决了高温$_c$超导-正常-超导结中两个不同能隙的问题。与传统的多次Andreev反射(MAR)理论相反,微分电阻峰与中子散射中观察到的反铁磁共振有关,而与库珀对破缺无关。pSO(5)和MAR理论的不同之处在于峰值处的预期隧穿电荷。我们建议,散粒噪声实验可以区别于传统的解释。
2000-06-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
SNS Junctions along the BCS-BEC Crossover
University of Hamburg(汉堡大学);University of Southern California(南加州大学);Jiangsu University(江苏大学);Constructor University(Constructor大学)
该研究探讨了BCS-BEC交叉点处SNS接头的约瑟夫森电流特性,揭示了Andreev能级在不同温度下的行为及最大电流位置的变化机制。
2024-11-28 cond-mat.supr-con
Disappearance of Ensemble-Averaged Josephson Current in Dirty SNS Junctions of d-wave Superconductors
讨论了超导体/脏正常导体/超导体结中的约瑟夫森电流,其中超导体具有$d_{x^2-y^2}$配对对称性.约瑟夫森电流的低温行为取决于晶轴和结界面法线之间的取向角。我们表明,当取向角为$π/4$且正常导体处于扩散输运状态时,系综平均约瑟夫森电流消失。$d_{x^2-y^2}$ -波配对对称性是造成这一事实的原因。
2001-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Synchronized Andreev Transmission in SNS Junction Arrays
我们建立了一个非平衡理论的电荷转移通过一个扩散阵列交替正常(N)和超导(S)岛组成的SNSNS结,与中央S岛的尺寸小于能量弛豫长度。我们表明,在非平衡制度的中央岛作为Andreev转发器与Andreev转换在两个NS接口的中央岛相关通过在间隙传输和Andreev反射。这导致在某些谐振电压下的同步传输,这可以通过实验观察到差分电导率中的尖峰序列。
2010-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Edge effects in the magnetic interference pattern of a ballistic SNS junction
研究了宽超导体-正常金属-超导体(SNS)结的约瑟夫森临界电流$I_c(Φ)$与穿过它的磁通量$Φ$的关系,与传统的夫琅禾费型关系相比,从侧边反射的电子轨迹改变了函数$I_c(Φ)$.在弱磁场$B\lesssim Φ_0/d^2$中,边缘效应提升了$I_c(Φ)$中的零点,并逐渐将该函数的最小值移向通量量子的半整数倍。在$B>Φ_0/d^2$,边缘效应导致临界电流$I_c(Φ)$随着$Φ$的增加而加速衰减。在更大的领域,最终,该系统预计将进入一个政权的“经典”介观波动,这是具体的宽弹道SNS结粗糙的边缘。
2016-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Density of states and supercurrent in diffusive SNS junctions: role of nonideal interfaces and spin-flip scattering
本文对扩散超导体-正常金属-超导体(SNS)结中的态密度和超导电流进行了理论研究。特别是,我们研究了这两个平衡性质的任意透明度的SN接口和自旋翻转散射的存在下,在正常的电线的影响。我们表明,存在于光谱中的扩散线的微型间隙是非常敏感的接口传输。更重要的是,我们表明,在任意的透明度的minigap取代的无源能源作为相关的能源规模的邻近效应,例如确定的临界电流的温度依赖性。我们还详细研究了如何抑制临界电流的自旋翻转散射,这可能是由于磁性杂质,或在某些情况下,外部磁场的影响。我们的分析基于准经典理论的扩散超导体可以是非常有价值的实验和理论之间的定量比较。
2007-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev bound states and supercurrent in disordered spin-orbit-coupled nanowire SNS-junctions
本文通过单通道散射形式推导了无序自旋轨道耦合纳米线SNS结中安德烈耶夫束缚态能量和电流-相位关系的一般表达式,并简化了多种极限情况,有助于实验解析自旋混合过程。
2023-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic conductance fluctuations in InAs nanowire-based SNS junctions
本文报道了超导/正常/超导(SNS)器件Nb/InAs-纳米线/Nb中介观电导涨落的系统实验研究。这些波动远远超过它们在正常状态下的值,并且即使在低温状态下也强烈依赖于温度。这种依赖性归因于高灵敏度的完美的导电通道的失相和SNS波动,从而提供了一个敏感的探针的失相在正常的运输无法检测到它的政权。此外,电导波动是强烈的非线性偏置电压和揭示子间隙结构。实验结果定性解释的多重Andreev反射在混沌量子点与不完美的接触。
2009-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Direct-Write Ion Beam Irradiated Josephson Junctions
我们强调的再现性和水平的控制YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$约瑟夫森结的电性能制造的辐照从一个聚焦的氦离子束。具体而言,我们显示了使用大范围的辐照剂量制造的几个结的电输运性质的结果。在该范围的下端,结表现出超导体-正常金属-超导体(SNS)约瑟夫森结特性。然而,随着剂量的增加,有一个过渡到与超导体-绝缘体-超导体(SIS)结一致的电气特性。为了研究大量氦离子约瑟夫森结的均匀性,我们制作了包含20个串联连接的SNS和SIS约瑟夫森结的阵列。这些阵列的电输运性质揭示了非常均匀的结,在临界电流或电阻中没有明显的扩散。
2019-06-25 cond-mat.supr-con