Very large thermal rectification in ferromagnetic insulator-based superconducting tunnel junctions
我们研究了铁磁绝缘体超导隧道结中的电子热整流。已知耦合到超导体的铁磁绝缘体在超导态密度中引起相当大的自旋分裂,并且如果作为隧道势垒操作,则还导致有效的自旋过滤。自旋分裂和自旋过滤的组合示出产生大量的自放大的电子热二极管效应,由于在系统中的电子-空穴对称性的破坏,这是添加到结的热不对称性。大的自旋分裂和大的自旋极化可以潜在地导致在合适的温度范围内的实际参数下超过5.10^4的热整流效率,从而超过常规超导隧道结可实现的热二极管效应的250倍。这些结果可能是相关的改进掌握创新的相位相干的热电子纳米器件的热流,并在纳米尺度上的量子线路的增强热管理。
2020-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unconventional Vortex Dynamics in Mesoscopic Superconducting Corbino Disks
涡旋物质的离散壳层结构强烈影响着介观超导Corbino盘中的磁通动力学。虽然在大的和非常小的圆盘中的动力学行为是很好理解的,但在中等大小的区域中,由于涡壳之间的可伸缩性,它变得更加复杂和不寻常。我们展示了非常规的涡旋动力学(反转壳速度相对于梯度驱动力)和角熔化(从边界处的剪切应力是最小的,向中心传播)在介观Corbino磁盘。
2009-07-27 cond-mat.supr-con
Vortex phase diagram for mesoscopic superconducting disks
通过数值求解三维非线性Ginzburg-Landau(GL)方程,研究了薄于相干长度和穿透深度的介观圆盘在不同超导态之间的平衡和非平衡相变.我们发现,随着圆盘厚度和磁场的增加,从多涡旋超导态到巨涡旋态的转变是平滑的。得到的涡旋相图表明,作为磁场的函数,多涡旋和巨涡旋状态之间的重入行为。
1998-06-01 cond-mat.supr-con
Phase transition curves for mesoscopic superconducting samples
计算了介观超导体的相变曲线。特别强调了当磁通量较大时曲线的极限形状。我们导出了大通量下薛定谔方程基态解的渐近公式。的扩展被证明是敏感的域的平滑度。理论结果与最近的实验进行了比较。
1998-10-23 cond-mat.supr-con
Direct measurement of penetration length in ultra-thin and/or mesoscopic superconducting structures
我们描述了一种用于直接测量薄(10 - 100 nm)超导结构中的磁穿透长度的方法,所述薄超导结构具有在1至100微米范围内的总体尺寸。该方法适用于从直流到MHz频率的宽带磁场。
2006-06-12 cond-mat.supr-con
Giant Mesoscopic Fluctuations and Long Range Superconducting Correlations in Superconductor--Ferromagnet structures
在强邻近效应的条件下,脏混合结构中出现的波动超导相关性被证明会影响广泛使用的Usadel方程在介观尺度上的形式主义的有效范围。在超导-铁磁体(SF)结构中,即使在非共线和自旋-轨道效应可以忽略的情况下,交换场对库珀对波函数的干涉效应所产生的巨介观涨落也会导致铁磁体中超导关联的缓慢衰减。由此产生的样品到样品的约瑟夫森电流在SFS结和SF混合结构中的局部态密度的波动可以提供一个解释的长程邻近现象中观察到的介观样品共线磁化。
2016-10-06 cond-mat.supr-con
Stable vortex-antivortex molecules in mesoscopic superconducting triangles
在介观I型超导三角形中发现了一种稳定的涡旋-反涡旋模式,而在II型超导体中类似的模式是不稳定的。稳定的涡旋-反涡旋“分子”的出现是由于两个因素的相互作用:I型超导体中的排斥涡旋-反涡旋相互作用和三角形中的涡旋约束。
2002-03-06 cond-mat.supr-con
Electronic heat current rectification in hybrid superconducting devices
在这项工作中,我们回顾和扩展最近的理论建议,实现电子热二极管的基础上隧道结的正常金属和超导薄膜。从一个单一的混合隧道结的基本整流性能开始,我们将展示如何整流效率可以大大提高结合在一个不对称链的隧道耦合岛的多个结。我们提出了三种不同的设计,分析其性能和潜在的优势。除了从基础物理学的角度来看是相关的,这种设备可能会发现重要的技术应用,作为固态热纳米电路和需要能量管理的通用低温电子应用中的基本构件。
2015-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Metastability and paramagnetism in superconducting mesoscopic disks
投影序参数不仅用于计算Ginzburg-Landau能量泛函的局部最小值,而且用于计算负责在超导介观盘中观察到的可重复性的鞍点或能量势垒(Geim等人,Nature {\bf 396},144(1998))。我们计算了局部最小磁化强度,并找到了不同涡度的涡旋位形之间的能量不稳定点。我们还发现,对于任何涡度,在一个涡旋逃逸之前,随着磁场的减小,超电流可以反转其流动方向。
1999-12-22 cond-mat.supr-con
Inhomogeneous Superconducting States of Mesoscopic Thin-Walled Cylinders in External Magnetic Fields
本文从理论上研究了低温下磁场中介观超导薄壁柱中空间调制超导态的出现。电子沿圆柱圆周运动的量子化导致超导序参量的空间调制沿跃迁线Tc(H)的不连续演化。我们表明,这种不连续性导致的非单调行为的比热跳跃在超导性的温度和场的函数。我们认为,这种几何形状提供了一个很好的机会,直接和明确地检测独特的签名的富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫调制的超导秩序。
2013-04-30 cond-mat.supr-con
Experimental Evidence for Giant Vortex States in a Mesoscopic Superconducting Disk
采用多小隧道结方法研究了介观超导圆盘对垂直磁场的响应,同时测量了圆盘上多个小隧道结的输运特性.这使我们能够在实验上首次区分巨涡旋态和多涡旋态。此外,我们在实验上发现了磁场诱导的涡旋重排和组合。基于非线性Ginzburg-Landau理论的数值计算结果与实验结果吻合较好。
2004-11-08 cond-mat.supr-con
Electronic structure of mesoscopic superconducting disk: Quasiparticle tunneling between the giant vortex core and disk edge
利用Usadel方法在Dirty极限下研究了介观超导圆盘中巨涡旋态的电子结构。局域态分布密度的强烈影响的准粒子(QP)之间的隧道效应定位在涡核和绑定到样品边缘的状态。温度降低导致隧穿电导的磁场依赖性在边缘主导和核心主导的制度之间的交叉。这种交叉的上下文中讨论的准粒子冷却的效率由磁场诱导的QP陷阱在各种介观超导器件。
2019-01-04 cond-mat.supr-con
Noise rectification by a superconducting loop with two weak links
我们考虑一个有两个弱环节的超导回路,其中包含一个磁通量。弱连接是不相等的,并被视为非正弦相位依赖的约瑟夫森结。我们设计了一个模型,考虑到临界电流的波动,由于在薄弱环节的序参量的波动。这些涨落在超导性开始时很重要;在这种状态下,它们可能会显著减弱并最终断开超导回路。由于这些波动和结中的电阻噪声,平均直流电压不会消失。我们的模型可以很容易地扩展到最近的实验提供一个定性的描述。
2004-07-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Approaching ideal rectification in superconducting diodes through multiple Andreev reflections
本文通过散射理论中的多重安德烈夫反射过程,研究具有有限库珀对动量的电压偏置约瑟夫森结,发现高透明度、低偏压下整流效率可趋近理想值1。
2024-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic Superconducting Cylinders: Phase Transitions, Phase Diagrams and Magnetization
在一般的de Gennes边界条件下,分析了介观圆柱体在外磁场中的超导态,给出了序参量。计算了在不同de Gennes“外推长度”$b$值下圆柱的下临界场和表面临界场。对于标准边界条件(对应于$b\to \infty $),我们用变分法计算了不同超导态之间的相变。基于序参量的试探函数,我们找到了Meissner态、单涡旋态和巨涡旋态的Ginzburg-Landau方程的近似解。计算了薄圆柱体的磁化曲线。
2001-05-18 cond-mat.supr-con
Hysteresis in mesoscopic superconducting disks: the Bean-Livingston barrier
利用Ginzburg-Landau(GL)理论并适当考虑几何形状因子引起的退磁效应,对介观超导圆片的磁化行为表现出磁滞现象进行了解释.在大圆盘中,Bean-Livingston表面势垒是滞后的原因。而在小磁盘中,卷屏障是造成这种滞后的原因。结果表明,虽然样品的磁化强度是抗磁性(负),测得的磁化强度可以是积极的,在某些领域的实验观察到,这是一个后果的去磁化效应和实验设置。
1998-04-16 cond-mat.supr-con
Properties of mesoscopic superconducting thin-film rings. London approach
超导薄膜环小于膜穿透深度(珍珠长度)被认为是。电流分布,磁矩,和热力学势${\cal F}(H,N,v)$为一个平坦的,垫圈形的环形环在一个均匀的施加场$H$垂直于薄膜内解析求解的状态与绕组数$N$和一个漩涡半径$v$之间的内部和外部半径。
2003-10-16 cond-mat.supr-con
Mesoscopic fluctuations in superconducting dots at finite temperatures
本文研究了在整个温度范围内平均能级间距与配对关联能相当或大于配对关联能的超小金属晶粒的热力学。考虑到无序,奇偶校验和经典和量子涨落的影响,在这样的系统中的热力学的一个完整的图片。自旋磁化率和比热都是探测这种样品中超导关联的灵敏探针。
2002-04-03 cond-mat.supr-con
Steady-state and equilibrium vortex configurations, transitions, and evolution in a mesoscopic superconducting cylinder
描述了一种研究介观II型超导圆柱中混合态的数值方法。稳态配置和瞬态行为的磁涡旋的各种值的所施加的磁场H。不同的多涡状态之间的转变,作为H的变化是由等高线图和跳跃的B与H图。使用最简单的弛豫方程组演化均匀超导初始状态表明,该系统通过近亚稳态的中间配置,而寻求最终的最小能量,稳定的状态符合平方对称的样品。一个有效的计划,以确定在介观系统中的平衡涡配置在任何给定的应用领域,不限于系统的对称性,设计和证明。
2003-08-22 cond-mat.supr-con
Vortices in a mesoscopic superconducting circular sector
在本文中,我们开发了一个算法来解决时间相关的Ginzburg-Landau(TDGL)方程,通过使用链接变量技术,为圆形几何。此外,我们评估的亥姆霍兹和吉布斯自由能,磁化强度,和涡的数量。该算法适用于一个圆形扇区。我们计算了超导-正常磁场转变、磁化强度和超导密度。此外,我们还研究了这种几何结构下巨涡旋态和多涡旋态的成核。
2007-09-04 cond-mat.supr-con
Radio-Frequency Quantum Rectification in Kagome Superconductor CsV3Sb5
本文在笼目超导体CsV3Sb5中利用零场约瑟夫森二极管与交流约瑟夫森效应,实现了射频辐照下无需偏置的量子化直流电压输出,为无线量子电源提供了新平台。
2025-08-21 cond-mat.supr-con
Phase Transitions in Mesoscopic Superconducting Films
在宽的Ginzburg-Landau参数$0.05<κ_{eff}<\infty $范围内,求解了磁场中正方形介观超导薄膜的Ginzburg-Landau方程。我们发现,在较宽的参数范围内存在反涡旋相。当相干长度减小时,拓扑相变到具有相同的总涡度和降低的对称性的相位发生。发现涡度为$m=3$的巨涡对任何场$ξ/a$和$κ_{eff}\ge 0.1$都是不稳定的。还原$ κ_{eff}$并不使具有反涡旋的相更稳定,这与I型超导体的圆柱形样品的情况相反。
2003-09-15 cond-mat.supr-con
Masking effect of heat dissipation on the current-voltage characteristics of a mesoscopic superconducting square with leads
基于耦合的时间相关的Ginzburg-Landau方程和热耗散方程的数值解的理论分析表明,在具有附加接触的介观正方形中,临界电流对施加的磁场具有很强的依赖性。与实验结果一致,我们发现滞后现象是由样品中的强热耗散引起的,其电流接近于金兹伯格-朗道电流和/或超导冷凝物的动力学。理论上得到的非单调依赖的开关电流(从超导到电阻状态)上施加的磁场,所产生的涡量的变化,同意定量与实验数据。我们的研究结果表明,热耗散导致的电流-电压特性的滞后增加,从而掩盖了超导冷凝的实际动态。
2005-02-18 cond-mat.supr-con
Quasiparticle spectrum in mesoscopic superconducting junctions with weak magnetization
该研究理论探究弱磁化对含相位差的扩散铁磁线-超导端介观邻近结构局域态密度的影响,发现无相位差时两类波情况态密度均被显著改变,π相位差时因Cooper对相消干涉改变更小。
2022-04-27 cond-mat.supr-con
Vortex state in a superconducting mesoscopic irregular octagon
我们的研究样本是一个二维超导八边形,具有不同的边界条件,浸没在磁场H中。通过考虑样品不同表面上不同的deGennes外推长度b值来模拟边界条件。我们的研究是通过求解两带含时Ginzburg-Landau方程(TB-TDGL)来进行的。分析了零场冷却过程中以及不同b值和样品尺寸下的超导电子密度和磁化强度随H和温度T的变化曲线。我们发现了一个很强的依赖性的临界场的b和大小的样品。
2021-12-01 cond-mat.supr-con
Vortex matter in superconducting mesoscopic disks: Structure, magnetization, and phase transitions
计算了II型超导介观圆盘的稠密涡旋物质结构和相关磁化强度。磁化表现出一般的一阶相变的涡的数量改变了一个,并提出了两个定义明确的制度:一个非单调的演变的磁化跳的幅度信号的存在下的涡玻璃结构,这是由二阶相变分离在$H_{c2}$从一个凝聚态的涡(巨涡),其中跳跃的幅度单调变化。我们将我们的结果与Geim等人(Nature 390,259(1997))的霍尔磁强计测量结果进行了比较,并声称磁化强度显示出这些涡旋玻璃态存在的清晰痕迹。
1998-06-04 cond-mat.supr-con
Demonstration of an optical microwave rectification by a superconducting diode with near 100% efficiency
本文研究铌基平面 Josephson 结超导二极管,通过几何不对称自场效应实现单向临界电流完全抑制,并演示75 GHz微波无阈值近理想整流。
2025-08-29 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Magnetization of mesoscopic superconducting discs
Ginzburg-Landau方程的解再加上三维麦克斯韦方程。揭示了有趣的小超导粒子的磁响应,定性不同于二维近似,但与最近的实验一致。根据半径和厚度的第一或第二阶过渡被发现为正常超导状态。对于一个足够大的半径的磁盘几个过渡的超导相对应于不同的角动量巨涡状态。为了与这些跳跃的位置和大小以及磁化曲线的线形和幅度达成一致,在计算中将有限厚度结合起来是至关重要的。
1997-10-07 cond-mat.supr-con
Mesoscopic Superconducting Disc with Short-Range Columnar Defects
短程柱状缺陷对介观超导圆盘的磁性有重要影响,它有助于涡旋向样品内部的渗透,从而降低样品的磁化强度,降低上临界磁场。即使是弱缺陷的存在,也会将一个巨大的涡旋态(通常出现在一个干净的圆盘上,靠近向正常态的转变)分裂成许多具有较小拓扑电荷的涡旋。在具有足够数量的足够强的缺陷的圆盘中,涡流总是被放置在缺陷上。缺陷的存在导致额外的磁化跳变的出现,与已经存在于缺陷上的涡流的重新分布有关,而不是与新涡流的穿透有关。
1999-01-19 cond-mat.supr-con
Microscopic model for multiple flux transitions in mesoscopic superconducting loops
构建了一个微观模型,该模型能够描述在最近的超低温隧道实验中在具有正常金属-绝缘体-超导体结的铝超导环上观察到的多个磁通量转变[Phys. Rev. \textbf{70},064514(2004)]。反常的多通量量子跃迁可以用具有大涡度的亚稳态的形成来解释。在我们的描述中,重要的是修改的对势和超导态密度的持续电流的亚临界值调制测得的隧道电流。我们还推测了注入的非平衡准粒子对这些亚稳态稳定性的重要性。
2006-06-21 cond-mat.supr-con
Proximity-induced transport in hybrid mesoscopic normal-superconducting metal structures
使用基于准经典格林函数的方法,我们提出了一个理论研究中的介观S/N结构中的扩散极限的输运。本文讨论了具有势垒(零偏压和有限偏压反常)的S/N结构中的亚带电导。我们还分析了Andreev干涉仪的电导变化$δS(T)$的温度依赖性。我们发现,除了众所周知的低温最大值附近$T_c$第二个最大可能出现。本文给出了四端S/N/S接触中约瑟夫森效应和约瑟夫森临界电流可能符号反转的研究结果。
1998-11-26 cond-mat.supr-con
Properties of Mesoscopic Hybrid Superconducting Systems
本文综述了介观混合超导系统的几个方面。特别是,我们认为混合超导金属结构中的电荷和热传输特性和超导纳米结构中的充电能量的影响。
2007-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex-antivortex configurations and their stability in mesoscopic superconducting square
在磁场中,求解了介观正方形超导薄膜的Ginzburg-Landau方程(GLE).我们专注于该地区的领域,形成的antivortex已被报道。我们发现,在较宽的参数范围内存在反涡旋相。当相干长度减小时,拓扑相变到具有相同的总涡度和降低的对称性的相位发生。发现涡度m=3的巨涡对任何场xi/a和kappa都是不稳定的。与I型超导体的圆柱形样品的情况相反,kappa的减少并不使具有反涡旋的相更稳定。
2002-12-12 cond-mat.supr-con
Vortex states in mesoscopic superconducting squares: Formation of vortex shells
我们从理论和实验上分析了介观超导正方形中的涡旋位形。我们的理论方法是基于伦敦方程的解析解,使用格林函数方法。势能景观发现每个涡旋配置,然后使用Langevin型分子动力学模拟,以获得稳定的涡旋配置。分析了亚稳态及其与基态之间的跃迁。我们提出了我们的结果的第一个直接可视化的涡旋图案在微米级的铌广场,使用苦装饰技术。我们表明,填充规则的漩涡在广场上施加的磁场的增加,可以制定,虽然在不同的方式比在磁盘中,在形成的漩涡“壳”。
2009-02-24 cond-mat.supr-con
Dynamics of Vortex Shells in Mesoscopic Superconducting Corbino Disks
在介观超导盘涡旋形成壳结构,最近观察到在Nb盘。我们研究这样的涡旋的动力学,驱动外部电流I_0,在一个Corbino设置。在很低的I_0下,系统表现出刚体转动,而在某个临界电流I_c,i下,涡壳以角速度ω_i单独转动。该临界电流I_c,i与外加磁场有显著的非单调关系,这是由于动力学诱导的结构转变,即壳层上涡旋的重排,类似于空心原子中的Coster-Kronig转变。在具有钉扎中心的盘中,热激活的外部驱动的磁通运动解释了实验观察到的Ω_i作为I_0和T的函数以及动力学诱导的熔化转变。
2006-10-30 cond-mat.supr-con
Quasiclassical theory of charge transport across mesoscopic normal metal-superconducting heterostructures with current conservation
本文研究了介观超导导线与普通金属贮液器连接时的稳态非平衡行为。超越扩散限制,我们利用准经典理论,并执行一个自洽的计算,保证通过整个系统的电流守恒。从弹道到扩散极限,我们研究了几个关键的现象,如电荷不平衡,动量分辨不平衡分布,和电流到超流转换。与扩散情形的早期结果相联系,我们发现超导电性可以在临界偏压$V_\mathrm{c}$下被击穿。我们发现,$V_\mathrm{c}$一般增加的界面透明度减少,而对平均自由程的依赖是非单调的。我们讨论了弹道和半弹道制度的关键区别,充分扩散的情况下。
2021-11-19 cond-mat.supr-con
Formation and Size-Dependence of Vortex Shells in Mesoscopic Superconducting Niobium Disks
最近的实验[I. V. Grigorieva等人,物理修订信函96,077005(2006)]关于使用Bitter装饰技术的涡旋可视化,揭示了包含高达L=40个涡旋的介观超导Nb盘中的涡旋壳。发现的一些构型与理论预测的不一致。我们在这里表明,这种差异可以追溯到半径为R ~ 1至2.5μm的较大圆盘,即,在实验中使用的R ~ 50-100 <$(0),而在以前的理论研究中,涡量L < 40的涡状态被分析为较小的磁盘与R ~ 5-20 <$(0)。本分析是薄磁盘(介观制度)和厚(宏观)磁盘伦敦筛选考虑在内。我们发现超导盘的半径对涡旋结构有显著的影响,抛物面约束带电粒子的情况。找到了消失的涡结构及其稳定区域,与实验结果一致。
2008-04-10 cond-mat.supr-con
The importance of thermal gradients on the vortex dynamics and magnetic behavior of mesoscopic superconducting samples
超导样品的电、磁特性测量通常在恒温槽中进行。另一方面,温度梯度引起超导序参量的局部变化,涡旋动力学可以呈现有趣的行为。在这项工作中,我们解决了时间相关的Ginzburg-Landau方程模拟样品在两个不同的温度梯度,并考虑两个值的Ginzburg-Landau参数,\k{appa}。我们发现,这两个参数,即,\k{appa}和热梯度对样品的涡旋动力学和磁化行为起着重要的作用。
2019-07-01 cond-mat.supr-con
Multiple fluxoid transitions in mesoscopic superconducting rings
作者报告了介观超导铝环中磁通量跃迁的磁性测量结果。通过向环施加磁通量来诱导过渡,使得诱导的超电流接近临界电流。在接近$T_c$的温度范围内,一次只有一个磁通量进入或离开,导致最终状态高于基态。在降低温度时,几个类磁通同时进入或离开,并且最终状态接近基态,其可以在低于约0.5 $T_c$时达到。基于广泛使用的含时Ginzburg-Landau理论的无带隙超导体模型只能在使用非物理参数的情况下解释数据。加热和准粒子扩散可能对定量理解这个实验很重要,它可以为研究远离平衡态的超导体的非线性动力学提供一个模型系统。
2007-09-07 cond-mat.supr-con
Closed vortex state in 3D mesoscopic superconducting films under an applied transport current
利用全三维广义含时Ginzbug-Landau方程,研究了有限宽和有限厚的超导长膜在外加输运电流作用下的运动。我们表明,足够大的厚度,涡和反涡成为弯曲之前,他们相互湮灭。当它们接近样品的中心时,它们的末端结合,产生一个封闭的漩涡。我们还确定了临界值的厚度为封闭涡集在不同的值的金兹伯格-拉道参数。最后,我们提出了一个模型,如何检测一个封闭的旋涡实验。
2023-03-20 cond-mat.supr-con
The Meissner and Mesoscopic Superconducting States in 1-4 Unit-Cell FeSe-Films up to 80 K
FeSe/SrTiO_3单胞膜的界面诱导超导电性在铁基超导体中最高,仅次于铜酸盐,其Tc可达~ 65 ± 5 K。在这里,我们显示的第一个磁和电阻调查的结果1-4晶胞FeSe薄膜SrTiO 3。样品在~ 20 K以下表现出Meissner态,在2 K时由于大的边缘效应,穿透场低至0.1 Oe;在45~55 K时表现出介观超导态,由尺寸小于1 μ m的小块组成;在80 K时表现出反常的抗磁弛豫,表明在此高温下可能存在超导性。这些观测结果表明了这些薄膜中超导态的异质性,并为提出的高温超导性和未来超导电子制造中界面的作用提供了新的见解。
2013-11-25 cond-mat.supr-con
Vortex quasi-crystals in mesoscopic superconducting samples
在超流体和超导体中,原子和分子物质的相与涡旋物质的相之间似乎存在着一一对应的关系。晶体、液体和玻璃已经在实验中观察到,在这两个Arachial和VM。在这里,我们提出了一个涡旋准晶体状态,可以稳定由于边界和表面能的特殊形状和尺寸的样品的影响。对于有限尺寸的五边形样品,随着样品尺寸的减小,涡旋晶体和涡旋准晶之间的相变是磁场和温度的函数。
2007-03-15 cond-mat.supr-con
Resonant multiple Andreev reflections in mesoscopic superconducting junctions
本文研究了超导量子接触中的亚谐带隙结构(SGS)的性质。我们发现共振结中的SGS有两个明显的新特征,它们区别于非共振点接触:(i)在正常电子共振接近费米能级的情况下,共振结的电流-电压特性的奇阶结构被强烈增强并具有明显的峰值,而偶阶结构被抑制。(ii)在$eV=\pm 2E_0$处产生巨大的电流峰,其中$E_0$表示共振到费米能级的距离。这些性质是由多个Andreev反射期间的共振变窄的效果以及电子和空穴共振的重叠决定的。
1998-07-23 cond-mat.supr-con
Field-free Superconducting Diode Effect in FeTe$_{0.55}$Se$_{0.45}$
本研究针对铁基超导体简单结构下难实现无场超导二极管效应的问题,在FeTe₀.₅₅Se₀.₄₅薄膜中观测到非易失性无场SDE,排除多种干扰因素并发现局域应力的增强作用,为无场超导二极管提供了结构简单的可靠平台。
2025-10-01 cond-mat.supr-con
Vortex-Antivortex annihilation dynamics in a square mesoscopic superconducting cylinder
研究了涡旋-反涡旋对湮灭的动力学。在一个正方形介观超导圆柱体上模拟磁滞回线时,该对被磁激活,圆柱体的中心插入一个反点。我们研究的成核的涡旋和反涡旋,首先增加的磁场,平行于样品的轴,从零开始,直到第一个涡旋创建。磁场的进一步增加会把漩涡拉进去,直到它到达反点。当场的极性反转时,一个反涡旋进入场景,向样品的中心移动,最终这对粒子被湮灭。根据样品的大小、温度和Ginzburg-Landau参数,涡旋-反涡旋相遇发生在反点或其周围的超导海中,涡旋和反涡旋奇点的位置和速度随时间变化。计算了电流密度、磁化强度和序参量拓扑。
2009-01-13 cond-mat.supr-con
Thermal signatures of Little-Parks effect in the heat capacity of mesoscopic superconducting rings
我们提出了第一次测量的热签名的小公园效应,使用一个高度敏感的nanocalorimeter。用阿焦耳量热法测量了250万个无相互作用的微米级超导环在磁通量$Φ$作用下的热容$C\_p$的微小变化。这种非侵入性的方法允许测量纳米系统的热力学性质--从而探测纳米系统的能级,而不会对它们产生电干扰。观察到$C\_p$在临界温度$T\_c$附近受到磁通量子化(Little-Parks效应)的强烈影响。超导相变时$C\_p$的跃迁是以$Φ\_0=h/2e$(磁通量量子)为周期的$Φ$的振荡函数,这与Ginzburg-Landau超导理论一致。
2006-09-21 cond-mat.supr-con
Proximity Effect, Andreev Reflections, and Charge Transport in Mesoscopic Superconducting-Semiconducting Heterostructures
在AlSb衬底和超导铌层之间的InAs沟道的准二维(Q2 D)电子气中,邻近效应诱导了一个对势,从而在沟道中形成Q2 D介观超导-正常-超导(SNS)结。对势的计算采用准经典格林函数。对于这样的结的交流约瑟夫森电流和电流-电压特性(CVC)的计算,使用非平衡准粒子波函数,解决了时间相关的Bogoliubov-de Gennes方程。CVC表现出由Kroemer小组实验发现的特征:在小电压(“脚”)下电流的急剧上升在“角电流”处改变为在更高电压下电流的缓慢增加,并且零偏置差分电阻随温度增加。相位相干多次Andreev反射和相关的库珀对转移是振荡约瑟夫森电流和CVC的物理机制。额外的实验结果不再现的理论需要模型的改进,特别是考虑的外部电流引线,应该引起混合准粒子/集体模式的激发。
1998-11-03 cond-mat.supr-con
High-Efficiency and Large Supercurrent Rectification with Superconducting Coil
Tokyo Metropolitan University(东京都立大学);National Institute for Materials Science(国立材料研究所);Tohoku University(东北大学);The University of Tokyo(东京大学)
本文提出线圈形超导导线器件,利用外磁场与线圈自身磁场的补偿作用,实现大超电流下的高整流效率,为超电流电力电子发展提供了新方案。
2026-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.app-ph
Superconductivity in mesoscopic high-$T_{c}$ superconducting particles
基于非声子运动学机制下的哈伯德模型,考虑电子能谱的离散性,分析了介观高$T_{c}$球的超导临界温度随掺杂和粒子半径的变化.临界温度$T_{c}$是粒子半径的振荡函数。在高- $T_{c}$纳米颗粒中揭示了尺寸依赖的掺杂制度。我们的分析表明,$T_{c}$中的每一个振荡对应于球体中的能级数增加一个。$T_{c}$的振荡幅度随着$R$的减小而增大,对于尺寸约为25 nm的纳米颗粒,其振荡幅度可达到6 K,这与YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7-δ}$纳米颗粒的实验研究结果一致.
2002-11-07 cond-mat.supr-con
Subgap resonances and conduction channels in mesoscopic superconducting devices
与多个Andreev反射相关联的峰已被用于识别介观超导结中的传导通道的数量和它们的透射率。我们分析了每个通道的详细形状以及其中薄弱环节的数量对最终结果的影响。电导直方图的统计解释的连接也。
1998-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex states in a mesoscopic superconducting triangle
求解了有限厚度铝介观超导三角形的非线性Ginzburg-Landau方程组。计算了三角形内超导相的分布以及三角形内和附近的磁场的分布。研究了超导相在三角形中的分布随外加磁场的变化。分析了磁场穿透三角形的可能情况。我们考虑了两种不同的状态:一种是单涡状态,另一种是三个涡和一个涡量L_a =-2的反涡对称组合(“3 - 2”组合)。自由能的计算表明,一个单一的涡穿透三角形通过一个边的中点。当涡靠近三角形中心时,“3 - 2”组合在热力学上是优选的。当单个旋涡(或“3 - 2”组合的每个分量)位于三角形的中心时,达到平衡。
2001-11-19 cond-mat.supr-con
Nucleation of superconductivity in mesoscopic star-shaped superconductors
我们研究了星形超导体的相变,它光滑地覆盖了从零到二维的超导相干长度。详细的测量和数值计算表明,在该装置中超导形核是非常不均匀的,导致超导转变中的丰富结构作为温度和磁场的函数。超导序参量在靠近多个边界的区域被强烈增强并且大多是鲁棒的。
2002-06-07 cond-mat.supr-con
Heat rectification via a superconducting artificial atom
在将电子设备降低到纳米尺度的过程中,传热已经成为一个严重的障碍,但也是未来发展的潜在资源,无论是对于传统架构还是量子计算架构。因此,在电路量子电动力学(cQED)和电路量子热力学实验(cQTD)的工程微波环境中,控制超导电路中的热传输受到越来越多的关注。虽然cQTD器件的理论建议很多,但实验情况却不那么先进。只有相对较少的实验实现,主要是由于在开发的混合设备和接口这些往往技术对比组件的困难。在这里,我们展示了一个量子热整流器的实现,一个热等效的电子二极管,利用超导transmon量子比特耦合到两个强烈不平等的谐振器终止介观热浴。我们的工作是由Segal和Nitzan提出的自旋玻色子整流器的实验实现。
2019-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Large-scale superconductivity-induced conductance suppression in mesoscopic normal-superconducting structures
对混合超导正常金属结构的实验已经揭示,即使在没有隧道结的情况下,超导性的开始也可以导致电导的降低,其量比$e^2/h$大许多个数量级。在这封信中,我们提供了一个理论,这种现象表明,它起源于一个不稳定的4探针电导测量是从2探针测量缺席。我们比较了正常扩散金属与超导体接触时,正常态(N)和超导态(S)的零偏压、零温度四探针电导$G_{N}$和$G_{S}$。在没有隧道势垒的情况下,差异$δG=G_{S}-G_N$的系综平均值消失,与准经典理论一致。然而,我们也预测,存在宏观样品特定的波动$δG$,这超出了准经典理论,并允许大的负值$δG$发生。
1997-12-15 cond-mat.supr-con