Bogoliubov - de Gennes versus Quasiclassical Description of Josephson Structures
分析了超导准经典理论在约瑟夫森多层结构中的适用性。准经典的方法进行了比较与精确理论的基础上Bogoliubov -德Gennes方程。使用这两种技术的角度和能量分辨(粗粒)电流计算。结果表明,这两种方法同意在$SIS'IS''$几何后的粗晶粒平均。一个定量的差异,这超过了准经典的准确性,观察时,三个或更多的接口。准经典理论的无效性归因于界面上连续反射形成的闭合轨线的存在。
2002-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasiclassical theory of magnetoelectric effects in superconducting heterostructures in the presence of the spin-orbit coupling
为了定量描述混合超导系统中存在自旋轨道耦合时的磁电效应和邻近诱导的三重态关联,推广了格林函数方程(Eilenberger方程)形式的准经典理论.在自旋-轨道耦合相对于费米能较弱,但大大超过超导能标的条件下,该形式是有效的。在此基础上,证明了在自旋-轨道耦合的正常金属中,三重态关联可以在没有任何交换或外加磁场的情况下通过接近单重态超导体而产生.它们包含一个奇数频率的偶数动量分量,这是稳定的无序。邻近诱导的三重态关联的值为$Δ_{so}/\varepsilon_F$的量级,这在标准准经典近似的框架中是不存在的,但可以用我们的理论来描述。计算了超导体/Rashba金属/超导体结中约瑟夫森电流引起的自旋极化。
2017-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A finite element method for the quasiclassical theory of superconductivity
Eilenberger-Larkin-Ovchinnikov-Eliashberg准经典超导理论是研究传统和非传统超导体中各种平衡和非平衡现象的有力方法。本文介绍了一种基于间断Galerkin方法的有限元方法,自洽地求解了一般器件几何形状、任意平均自由程和超导序参量对称性的基本输运方程。我们目前的结果i)标量杂质散射的影响相位晶体在$d$波超导晶粒在低温下和ii)电流流动和聚焦在$d$波超导弱连接,模拟最近的实验实现槽高温超导Dayem桥。这种有限元方法的准经典理论的高度适应性铺平了道路,为未来的研究超导器件和新的物理现象,在非常规超导体。
2023-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasiclassical theory of twin boundaries in High-T_c superconductors
利用准经典超导理论研究了高温$_c$材料中孪晶界的电子结构。在低温下,我们发现在孪晶边界处的时间反演对称性破缺态的局部不稳定性。这种状态产生沿孪晶界的自发电流,微观上可以用准粒子束缚态的结构来解释。我们计算了局域态密度,并发现了一个分裂的零偏置峰,一旦自发电流设置。这种分裂是可测量的STM技术,是一个独特的签名的时间反演打破状态的孪生边界。
1998-01-12 cond-mat.supr-con
Suppression of the "quasiclassical" proximity gap in correlated-metal--superconductor structures
研究了超导体-相关金属-超导体约瑟夫森结中局域态密度的能量和空间依赖性,其中相关金属为非费米液体(用Falicov-Kimball模型描述).用动力学平均场论处理多体关联,并推广到非均匀系统。虽然准经典理论预测的一个无序的费米液体,这是邻近耦合内的介观结的频谱中的minigap,我们发现,增加电子相关破坏任何minigap可能会在多体相关的情况下打开。
2001-11-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiclassical calculation of spontaneous current in restricted geometries
非均匀超导体中电流和序参量分布的计算通常基于准经典格林函数的Eilenberger方程的自洽解。与原来的Gorkov方程相比,由于格林函数在给定点处的值通过沿准粒子的经典轨迹“拖动”而连接到无穷远处的体值(边界值),因此问题大大简化。在有限大小的系统中,经典的轨迹经历了表面和界面的多次反射,这种方法的有用性不再明显,因为没有简单的标准来确定轨迹对应于什么边界值,以及它是否达到无穷大。在这里,我们展示了修改的方法的基础上Schophol-Maki变换,这提供了稳定的数值计算在2D的基础。我们将其应用到两个例子:产生的自发电流和磁矩在孤岛的d-波超导体次主导序参数s和d_{xy},并在两个任意取向的d-波超导体之间的晶界结。这两个例子都与非常规超导体中时间反演对称性破缺的讨论有关,也与量子计算中的应用有关。
2002-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Revision of the quasiclassical boundary resistance of the metal/superconductor interface
在Kupryanov-Lukichev(K-L)准经典边界条件下讨论了金属/超导体界面的透明性.结果表明,原始的K-L边界透明性是通过单通道Landauer电导来表示的。这是超导邻近效应理论与实验之间巨大差异的一个来源。对边界条件提出了改进的多通道求导方法,恢复了准经典方法在边界透明问题上的一致性,消除了理论与实验之间至少一个数量级的差异。讨论了界面粗糙度和边界处波函数对称性失配对界面透明性的影响。警告的理论,使用准经典边界条件与界面的一致性接近1。
2006-01-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Vortex state in a Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov superconductor based on the quasiclassical theory
我们研究了高场相CeCoIn_5的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)调制的涡旋态。在准经典Eilenberger理论的基础上,我们计算了s波和d波对的对势、内部磁场、顺磁矩和电子态的三维结构.在FFLO节面或涡核处的对势的π相移在局域态密度中产生尖锐的峰态,并增强了局域顺磁矩。我们还讨论了核磁共振谱和中子散射作为检测FFLO结构的方法。
2007-04-04 cond-mat.supr-con
D-Wave Superconductors near Surfaces and Interfaces: A Scattering Matrix Approach within the Quasiclassical Technique
最近开发的一种方法[A]。Shelankov和M. Ozana,Phys.Rev.B61,7077(2000)]被应用于研究(粗糙)表面附近的d波超导体。虽然这种方法允许将任意接口的准经典技术,我们讨论,作为例子,扩散表面和边界的小倾斜镜(面)。表面的性质通过准经典格林函数的边界条件中的散射矩阵进入。漫射表面由随机散射矩阵的集合描述。我们发现态密度在平均值附近的起伏很小,零偏压电导峰随着无序度的增加而变宽。在散射矩阵耦合m个入轨和m个出轨(m>=2)的模型中描述了刻面表面。[100]表面没有发现零偏压电导峰;与Fogelstrom等人[Phys. Rev. Lett. 79,281(1997)]。
2001-01-29 cond-mat.supr-con
Quasiclassical numerical method for mesoscopic superconductors: bound states in a circular d-wave island with a single vortex
我们展示了一个有效的数值方法,获得独特的解决方案,一个介观或纳米尺度超导体的艾伦伯格方程。特别地,我们计算了包含单个涡旋的圆形d波岛的局域态密度。在这样的小系统中,“涡影”效应强烈地依赖于准粒子能量。我们展示了如何用几何方法构造边界有镜面反射的有限尺寸系统中的准粒子轨道,并讨论了d波超导体中节状准粒子或零能量通过涡旋中心的准粒子的序参量为零时数值解的稳定性.
2012-08-20 cond-mat.supr-con
Inhomogeneity Effects in Topological Superconductors
我们建立了一个适用于Cu_xBi_2Se_3 [Y]的强自旋-轨道耦合超导体的准经典框架。Nagai,H. Nakamura和M. Machida:arXiv:1305.3025]。值得注意的一点是,在这个框架中,Bogoliubov-de Gennes哈密顿与建议奇宇称配对状态转向准经典的通常的自旋三重态库珀对。利用这个准经典理论,我们可以研究这种超导体中的非均匀性效应,如涡旋和表面现象,并揭示拓扑超导体的配对状态。本文将准经典框架应用于Bi_2Se_3中具有拓扑不变量的Dirac-cone能量色散的表面束缚态,研究了这些束缚态在超导序参量下的稳定性.在Cu掺杂的Bi $_{2}$ Se $_{3}$超导体中,奇宇称能隙函数不能在狄喇克锥色散带上打开。我们证明了在奇宇称拓扑超导体中,源于正常态拓扑不变量的无质量Dirac准粒子和Majorana准粒子共存于表面。在拓扑超导体中,利用我们的准经典框架可以很容易地研究非均匀性效应。
2013-10-18 cond-mat.supr-con
Surface Bound States in n-band Systems with Quasiclassical Approach
本文用准经典方法讨论了铁基超导体等多带系统中表面的隧穿谱。我们扩展了Matsumoto和Shiba [J. Phys. Soc. Jpn. 64,1703(1995)]引入到$n$ -频带系统($n \geq 2$)中。我们表明,零偏压电导峰的出现条件不依赖于对势各向异性的细节,但它取决于在完全带隙的超导体的情况下的正常状态属性的细节。作为一个最简单的应用,给出了双带超导体的表面态密度。准经典的方法使我们能够很容易地计算隧道光谱的表面角度依赖性。
2009-03-12 cond-mat.supr-con
Gauge Invariance and Hall Terms in the Quasiclassical Equations of Superconductivity
本文详细推导了准经典超导方程,使准经典格林函数$\hat{g}$的时空变元保持明显的规范不变性。从推导中自然出现了负责霍尔效应的术语。该方程适用于清洁以及肮脏的超导体的任意外部频率远小于费米能量。因此,他们将形成一个完整的微观理解的霍尔效应在II型超导体的基础。
2001-10-26 cond-mat.supr-con
Vortex viscosity in the moderately clean limit of layered superconductors
本文对中等清洁状态下二维或层状超导体中运动涡旋的核部能量耗散进行了微观计算。在这个制度下,准经典的Barnes-Stephen结果仍然有效,尽管能级之间的强相关性。我们发现准经典表达式既适用于快速涡旋运动的极限(具有模糊能级之间的转变),也适用于缓慢涡旋运动的极限(具有接近绝热的动力学)。这一发现可以与酉随机矩阵模型的类似结果相联系。
2002-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasiclassical expressions for the free energy of superconducting systems
在G. Eilenberger [Z. Phys.214,195(1968)]中提出了自旋单态超导体自由能的准经典表达式。从Luttinger-Ward公式出发,我们导出了Eilenberger自由能,并找到了它对具有自旋三重态关联的超导体或超流体的推广。除了具有各种散射机制的普通超导体外,所得到的自由能泛函还可用于具有自旋三重态配对的系统,如超流$^3$ He和具有空间非均匀交换场或自旋轨道耦合的超导系统。利用这个一般结果,我们推导出的动量平均传播的自由能在扩散限制的简化表达式。
2019-09-03 cond-mat.supr-con
General Boundary Conditions for Quasiclassical Theory of Superconductivity in the Diffusive Limit: Application to Strongly Spin-polarized Systems
准经典超导理论中的边界条件对于描述异质结构中的邻近效应是至关重要的。虽然他们已经推导出弹道的情况下,在充分的一般性,相应的边界条件的扩散限制,Usadel理论所描述的,一直缺乏界面涉及强自旋极化材料,例如半金属铁磁体。鉴于目前在超导自旋电子学的新兴领域的研究激烈,制定适当的边界条件Usadel理论的扩散超导体与强自旋极化铁磁体接触任意传输概率和任意自旋相关的界面散射相一直是一个燃烧的公开问题。在这里,我们关闭这个差距,并获得准经典格林函数的扩散极限,有效的任何值的自旋极化,传输概率,自旋混合角(自旋相关的散射相移)的完整的边界条件。它还允许跨界面的复杂自旋纹理和通道非对角散射(当界面两侧的通道数量不同时,这是一个必要的成分)。作为一个例子,我们推导出表达式的邻近效应在扩散系统中涉及半金属铁磁体。在超导体/半金属/超导体约瑟夫森结中,我们发现在一定的界面条件下的$ϕ_0$结行为。
2015-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasiclassical analysis of vortex lattice states in Rashba noncentrosymmetric superconductors
本文采用准经典理论和超导序参量的朗道能级展开相结合的方法,假设$s$ -波对情形,研究了在平行于对称面的磁场作用下,具有Rashba型自旋-轨道耦合的非中心对称超导体中出现的涡旋晶格态。所得的场-温度相图不仅包括一个不连续的过渡,但在不同的涡旋晶格结构之间的连续交叉,而且,进一步,在本方法中,在中间场和低温下发现一个结构过渡线的临界端点。它指出,奇怪的领域依赖的涡旋晶格结构是一个后果的各向异性源于Rashba自旋-轨道耦合,和临界端点有关的螺旋相位调制特有的这些材料在理想的Pauli有限的情况下。此外,还给出了STM实验中可探测的局域态密度的计算结果。
2015-10-13 cond-mat.supr-con
Quasiclassical Theory on Third-Harmonic Generation in Conventional Superconductors with Paramagnetic Impurities
研究了微波脉冲辐照下s波超导体的三次谐波产生。我们考虑了顺磁杂质对脏超导体三次谐波强度的影响。用准经典格林函数方法计算了非线性响应函数。结果表明,振幅模作为顶点修正被包括在内,并对三倍频强度作出了主要贡献。当顺磁杂质的影响较弱时,THG强度在超导能隙与入射脉冲的频率大致相同的温度处显示峰值,与实验中类似。随着顺磁杂质的作用增强,三倍频峰消失。这表明,由于顺磁杂质的时间反演对称性破缺消除了明确定义的振幅模式。计算结果表明,振幅模的存在可以通过三倍频强度得到证实。半定量的计算结果与实验结果符合得很好,并表明抗磁项可以忽略。
2017-12-25 cond-mat.supr-con
Charged and uncharged vortices in quasiclassical theory
超导涡旋的荷电效应对超导涡旋的输运性质有着重要的影响。手征p波超导体,被称为拓扑超导体(SC),在涡旋核中有一个马约拉纳费米子,并且已经使用微观Bogoliubov-de Gennes(BdG)理论研究了充电效应。根据基于BdG理论的计算,一种类型的涡旋以及s波SC的涡旋是带电的,而另一种是不带电的。我们在手征p波SC中使用增广的准经典理论再现了这种有趣的充电效应,通过这种理论,我们可以在准经典近似下处理粒子-空穴不对称性。
2017-07-10 cond-mat.supr-con
Quasiclassical Green's function approach to mesoscopic superconductivity
最近对介观正常金属-超导体异质结构的实验解决了长度尺度和低温下的性质,使得温度低于无功能$k_B T \le E_{Th}$。我们描述的准经典多体技术的框架内,这些系统的属性。扩散和弹道系统包括在平衡和非平衡的情况下。因此,我们证明了各种子主题的共同物理基础。
1999-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasiclassical theory of vortex states in locally non-centrosymmetric superconductors: application to CeRh$_{2}$As$_{2}$
本文用准经典理论计算CeRh$_{2}$As$_{2}$双层超导体涡旋态局域态密度,发现不同配对对称性在涡旋核心峰结构中有清晰体现,为实验验证超导宇称转变提供途径。
2025-10-16 cond-mat.supr-con
Basal-Plane Magnetic Anisotropies of High-kappa d-Wave Superconductors in a Mixed State: A Quasiclassical Approach
本文基于准经典的BCS-Gor 'kov理论,研究了层状d波超导体混合态中的可逆磁化和转矩的基面各向异性。纵向磁化强度($M_L$)和扭矩($τ$)都显示出作为磁场角$χ$的函数的四倍振荡。阐明了波节位置与$M_L$和$τ$所示振荡模式之间的关系。它还表明,$τ(χ)$ -振荡的符号不改变之间的$H_{c1}$和$H_{c2}$,而$M_L (χ)$ -振荡的符号的变化。新获得的$τ$结果表明,扭矩实验可以让我们检测$H_{c2}$的面内各向异性,即使在具有强波动的材料,如铜酸盐或有机超导体,其中$H_{c2}$本身不能通过实验确定。
2006-09-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiclassical Theory for Thermodynamic Properties of the Two-Band Superconductor MgB$_2$ under Magnetic Fields
利用准经典近似解析解,对磁场$H$作用下MgB $_2$的强各向异性热力学性质给出了一致的解释.以两个能带的对相互作用强度和费米速度作为拟合参数,可以在相图的宽区域内再现零能态密度(ZEDOS)、两个能隙、比热和$H_{c2}$各向异性等相关量的$H$和温度依赖性。结果表明,两个带的速度比对ZEDOS的低场行为和能隙有很大的影响。该比率还影响$H_{c2}$各向异性的高温行为。在$σ$带的相干长度的各向异性弱依赖于$H$和$T$,而在$π$带的相干长度保持各向同性,即使在带间耦合的存在。
2005-03-21 cond-mat.supr-con
Breaking time-reversal and translational symmetry at edges of $d$-wave superconductors: microscopic theory and comparison with quasiclassical theory
我们报告的二阶相变的微观计算的结果,到一个国家打破时间反转和平移不变性沿对破断边缘的$d$波超导体。通过用Bogoliubov-de~Gennes方法精确对角化求解紧束缚模型,我们发现这种电流回路直径为几个相干长度的态在能量上是有利的,低于体超导性的$T_{\mathrm{c}}$的10%-20%之间的$T^*$,取决于模型参数。这扩展了我们以前在准经典超导理论中对这种相晶体的研究,并表明当包括更现实的能带结构和费米波长尺度上的快速振荡时,不稳定性没有质的不同。尺寸量子化和弗里德尔振荡的影响并不是有害的。我们还报告了与准经典理论的比较与费米面提取的紧束缚模型中使用的微观计算。例如,不同模型之间的$T^*$值存在定量差异,但我们可以将每个模型中预测的转变温度解释为由于零能Andreev束缚态的不同光谱权重以及通过打破时间反演和低于$T^*$的平移不变性而导致的自由能增益。
2020-05-31 cond-mat.supr-con
Quasiclassical boundary conditions for spin-orbit coupled interfaces with spin-charge conversion
超导的准经典理论提供了一种方法来研究由超导体与其他材料连接而成的混合结构中的涌现现象。该理论的一个关键组成部分是描述材料的格林函数必须满足的边界条件。最近,已经取得了进展,制定这样的边界条件与自旋轨道耦合的界面,后者在自旋电子学中的几个现象起着重要的作用。在这里,我们推导出一个边界条件的自旋-轨道耦合界面,其中包括梯度项,使自旋霍尔与超导体由于这样的接口的影响的描述。作为一个例子,我们表明,边界条件预测,超导体是耦合到正常的金属通过自旋轨道接口,可以在正常的金属诱导非局部磁化流过超导体。
2022-11-08 cond-mat.supr-con
Quasiclassical description of transport through superconducting contacts
我们提出了一个理论研究的基础上,通过超导接触的边界条件,模仿准经典理论的超导界面的新配方的输运性质。这些边界条件是基于一个简单的哈密顿方面的接口的描述。我们展示了如何将这种哈密顿描述通过T矩阵方程纳入准经典理论,通过在开始时整合出不相关的能量尺度。由此产生的边界条件再现传统的准经典边界条件,或基于散射方法的边界条件所获得的结果。这种形式主义是非常适合于磁活性界面的分析,以及用于计算时间相关的属性,如电流-电压特性或作为任意传输和偏置电压的结中的电流波动。这种方法说明了约瑟夫森电流通过各种超导结,从传统的d波超导体的计算,并通过铁磁纳米粒子的超电流的分析。电流-电压特性和噪声的计算适用于两个d波超导体之间的接触的情况。特别是,我们讨论了使用散粒噪声的测量电荷转移在d波超导体中的多次Andreev反射。
2001-01-14 cond-mat.supr-con
Superconducting gap function in the organic superconductor (TMTSF)2ClO4 with anion ordering; First-principles calculations and quasiclassical analysis for angle-resolved heat capacity
在Kramer-Pesch近似的基础上,结合第一性原理计算得到的电子结构,计算了低磁场范围内的角相关热容,并通过与实验的比较,确定了(TMTSF)2ClO 4的超导能隙函数。目前的比较研究表明,一个节点d-波间隙函数一致地解释了实验结果(TMTSF)2ClO 4。特别是,它强调的是,所观察到的不寻常的轴不对称的角度依赖性消除了s波和无节点的d-波函数的可能性。同时发现ClO 4阴离子的方向性排列对费米面结构没有任何显著的影响,这是因为在第一性原理计算的全精度范围内,能带计算得到的两个费米面几乎相交.
2011-07-01 cond-mat.supr-con
Quasiclassical Approach to Transport in the Vortex State and the Hall Effect
我们推导了广义准经典输运方程,该方程包含了洁净II型超导体涡旋态中引起霍尔效应的项,并计算了高场区s波超导体的电导率张量.我们发现,下面的超导转变的贡献的横向电导率由于动态波动的序参量的准粒子贡献的修改补偿。在这个制度的霍尔角的非线性行为是由有效准粒子散射率的变化,由于在费米能级的态密度的减少。与实验结果的连接进行了讨论。
1997-12-23 cond-mat.supr-con
Incomplete Andreev reflection in a clean Superconductor/Ferromagnet/Superconductor junction
本文研究了任意大自旋极化下洁净超导体-铁磁体-超导体结中的约瑟夫森效应。在干净的铁磁体-超导体界面处的Andreev反射是不完整的,并且具有大入射角的Andreev通道随着交换能量的增加而逐渐被抑制。其结果是,临界电流表现出振荡作为交换能和铁磁体的长度的函数,并具有偏离由准经典理论预测的温度依赖性。
2004-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Approach to Solving Quasiclassical Equations with Gauge Invariance
在静态极限下讨论了非常规单重态超导中具有明显规范不变性的准经典方程。偏差的准经典传播从它的平衡解决方案中存在的磁场和霍尔条款进行了分析,在一个小参数和制定的一阶小。一个修改后的准经典传播定义为这个顺序,是一个新的规范不变的Eilenberger方程的一个归一化条件的解决方案。提出了具有明显规范不变性的Ricatti参数化。该理论直接适用于磁场存在下的均匀d波序参量,例如高温超导体。
2020-07-31 cond-mat.supr-con
Analytical Formulation of the Local Density of States around a Vortex Core in Unconventional Superconductors
基于准经典超导理论,得到了具有各向异性对势和费米面的超导体在任意方向磁场作用下涡旋核周围的局域态密度(LDOS)公式.早期的d波超导体和NbSe $_2$的LDOS的结果自然地解释在我们的理论的几何;在数值计算中观察到的LDOS的高强度的区域原来的Andreev束缚态的轨迹的包络曲线。本文用准经典超导理论讨论了YNi $_2$ B $_2$ C的实验结果。
2006-10-05 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
Quasiclassical theory of nonlinear response in d-wave superconductors
Kent State University(肯特州立大学)
利用自洽Keldysh-Nambu准经典理论,研究干净d波超导体中的光致序参量静态修正(Eliashberg效应)和三次谐波产生,发现与s波不同,d波超导体在领先阶无Eliashberg增强,且三次谐波中电荷密度涨落通道显著主导。
2026-06-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Conductance suppression in normal metal-superconductor mesoscopic strucutres
利用散射矩阵方法和准经典格林函数技术,我们计算了S/N系统的电导(见图1)。我们确定,对于大的S/N界面电阻$(R_{S/N})$,超导电导和正常电导之间的差异$(δG = G_s - G_n)$为负,并且随着$R_{S/N}$的减小而改变符号。并将计算结果与实验数据进行了比较。
1998-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity in Multiple Interface Geometry: Applicability of Quasiclassical Theory
本文回顾了两点准经典格林函数方法,讨论了它在描述层状结构中多次反射/透射问题中的适用性。本文用最近提出的准经典方法求出了具有半透明界面的超导夹层结构的格林函数[A。Shelankov和M. Ozana,Phys.Rev.B61,7077(2000)],以及确切地,从Gor'kov方程。通过对两种方法结果的比较,证实了拟经典方法描述实(不可积)系统的有效性。
2001-09-25 cond-mat.supr-con
Density of States below the Thouless Gap in a Mesoscopic SNS Junction
准经典理论预言在长扩散超导体-正常金属-超导体(SNS)结的激发谱中存在一个尖锐的能隙E_g \sim D/L ^2。我们表明,介观波动删除频谱的尖锐边缘,导致所有能量的非零DoS。物理上,这种效应源于正常金属中的准定域态。在技术上,我们使用扩展的Efetov的超矩阵西格玛模型的混合NS系统。我们证明了超对称鞍点解与标准准经典Usadel解的等价性,并证明了超对称破缺的瞬子解在能量E < E_g处具有非零的DoS.
2001-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamical Hall responses of disordered superconductors
本文通过修正准经典Usadel方程扩展Mattis-Bardeen理论,建立可描述无序超导体中普通霍尔与自旋霍尔效应频率依赖的动力学响应框架,为新型薄膜超导体的动力学实验分析提供基础。
2023-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The proximity effect in normal metal - multiband superconductor hybrid structures
本文在准经典格林函数理论的基础上,建立了正常金属-多带超导体混合结构中邻近效应的理论。结果表明,多个超导带的存在表现为结构中态密度的附加峰的出现。邻近效应和带间耦合之间的相互作用以非平凡的方式影响超导体中的能隙的大小。将该理论应用于具有低透明界面的多带超导体-正常金属-超导体约瑟夫森结中的超导电流计算,并与多带隧道结的计算结果进行了比较。
2004-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Impurity Effects on Caroli-de Gennes-Matricon Mode in a Vortex Core in Superconductors
通过改进Kopnin-Kravtsov方案的相干因子和对各种超导体的适用性,提出了一种Gor'kov Green函数方案来处理超导体中杂质对Caroli-de Gennes-Matricon(CdGM)模的影响.相对于准经典理论,我们可以在保持能谱离散性的情况下研究杂质效应。因此,我们可以将该方案应用于具有小准经典参数$k_{\mathrm{F}}ξ_{0}$(其是零温度下纯SC中的费米波数$k_{\mathrm{F}}$和相干长度$ξ_{0}$的乘积)和/或超净区$Δ_{\mathrm{mini}} τ\gg1$($Δ_{\mathrm{mini}}$和$τ$分别表示称为minigap的CdGM模式的能级间隔和CdGM模式的弛豫时间,我们取$\hbar =1$)的SC。我们调查的杂质效应作为一个白噪声的漩涡在s波SC和两种类型的漩涡在手征p波SC,为各种值的准经典参数和杂质强度(从适度清洁制度superclean制度),并确认该计划的有效性。
2015-12-14 cond-mat.supr-con
Effective quasiclassical models for odd-frequency superconductivity: energy-symmetry, preserved spectral weight, and Meissner response
奇频超导态通常出现在由传统超导体和其他材料组成的混合结构中,其特征是电子形成时间非局域库珀对。超导的准经典理论已被广泛用于模拟这样的系统,在许多情况下发现与实验测量非常吻合。因此,研究奇频超导的有效模型来预测与这种非常规配对形式相关的新现象是很有意义的。我们建立了奇频超导系统中的准经典格林函数在Dirty极限下必须满足的物理合理性判据,包括谱重守恒。我们表明,有可能写出满足所有上述标准的有效模型,但当涉及到超导体的态密度和磁响应时,仍然预测不同的行为。例如,一个有效的奇频反常格林函数模型,给出了一个保守的谱权重,可以在费米能产生一个峰值或间隙态密度,并表现出常规的,零的,或非常规的迈斯纳响应。这一发现表明,为了获得物理上合理的结果,仔细考虑描述奇频超导性的有效模型的性质是重要的。
2022-12-01 cond-mat.supr-con
General boundary conditions for the quasiclassical kinetic equations in the presence of magnetism and unconventional superconductivity
University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学);Nagoya University(名古屋大学);Centro de Física de Materiales (CFM-MPC) Centro Mixto CSIC-UPV/EHU(材料物理中心(CFM-MPC)CSIC-巴斯克国立理工大学联合中心);Donostia International Physics Center (DIPC)(圣塞巴斯蒂安国际物理中心)
本文提出磁性及非常规超导系统中准经典动力学方程的一般边界条件,推导输运及全计数统计,并揭示反常邻近效应与约瑟夫森耦合中的自旋取向及二极管效应条件。
2026-10-06 cond-mat.supr-con
Quasiclassical theory of superconducting states under magnetic fields: Thermodynamic properties
本文提出了一个计算磁场作用下超导性质的简单方案。准经典理论中的近似解析解与自由能泛函相结合,为空间平均热力学性质提供了一种广泛使用的形式,并且只需要很少的数值计算。该理论涵盖了在杂质散射存在下具有各种单重态和幺正三重态对的多带超导体。它也适用于在旋转磁场中借助于能带结构计算来分析实验结果。我们演示了应用到s波,d_{x^2-y^2}波和两个波段的s波配对,并讨论了理论的有效性与以前的数值研究比较。
2004-06-22 cond-mat.supr-con
Stationary Josephson effect in a weak-link between nonunitary triplet superconductors
从理论上研究了非幺正三重态超导体弱连接中的稳态约瑟夫森效应。对该系统的非自洽准经典Eilenberger方程进行了解析求解。作为这个解析计算的应用,我们绘制了两个非幺正双极$f-$波超导体组之间的结的电流-相位图。观察到平行于超导体界面的自发电流。研究了晶体间取向差对约瑟夫森电流和自发电流的影响。这种电流-相图的实验研究可以用来检验上述超导体中的对对称性。
2005-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Free Energy of an Inhomogeneous Superconductor: a Wave Function Approach
本文提出了一种计算非均匀超导体自由能的新方法。这种方法是基于弱耦合超导体理论的Bogoliubov-de Gennes(或波函数)公式的准经典极限(或Andreev近似)。该方法适用于在超导电流和外加磁场存在下,由具有任意空间依赖性的对势描述的任何纯块状超导体。我们发现非均匀超导体的局域态密度和自由能量密度都可以用相应Andreev哈密顿量的对角预解式来表示,该预解式服从所谓的Gelfand-Dikii方程.此外,著名的Eilenberger方程的准经典格林函数和鲜为人知的Gelfand-Dikii方程的Andreev哈密顿量的对角预解式之间的联系建立。这些结果被用来构建一个通用的算法,计算(规范不变)的梯度展开的自由能量密度的非均匀超导体在任意温度下。
1998-03-26 cond-mat.supr-con
DC conductivity in an s-wave superconducting single vortex system
研究了二维s波超导体在运动单涡旋存在下的动力学行为。我们的分析是基于Kita[T. Kita,PRB,64,054503(2001)]。本文采用自洽的方法数值计算了在直流外电流驱动下运动单涡旋的线性响应,即同时求解Dyson方程、能隙方程、麦克斯韦方程组和广义准经典方程。我们得到霍尔电导率诱导的涡旋运动使用广义准经典方程,而我们确认,它消失在传统的准经典方程。
2013-11-07 cond-mat.supr-con
DC-current induced domain wall in a chiral $p$-wave superconductor
本文从理论上研究了外加直流电流对介观手征$p$波超导体的影响。执行准经典计算的二维系统上,与外部磁通量产生的直流电流,我们表明,电流可以触发一个过渡到一个状态与不同的手征区域之间的畴壁。该系统显示出滞后行为,因为对于给定的电流,不同的畴壁配置是可能的。这种畴壁产生机制可以为最近的实验提供新的见解,观察Sr ${}_2$ RuO ${}_4$结中的异常电流变化。
2018-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermally induced spin torque and domain wall motion in superconductor/antiferromagnetic insulator bilayers
我们从理论上研究了由相邻自旋分裂超导层中热产生的自旋电流引起的反铁磁绝缘层中的畴壁运动。一个未补偿的反铁磁界面使两个关键因素的机制-自旋分裂的超导体和吸收的自旋电流的反铁磁。用准经典理论和反铁磁体的Landau-Lifshitz-Gilbert描述处理超导体,我们发现畴壁沿热梯度以相对较大的速度$\sim 100$ m/s传播。我们的建议利用自旋分裂超导体的巨大的热响应,在实现大的自旋扭矩驱动畴壁和反铁磁体的其他自旋纹理。
2020-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex charge and impurity effects based on quasiclassical theory
本文在准经典理论下研究了二维s波和手征p波超导体涡旋核周围的电荷密度。我们考虑的贡献,通过一阶的准经典参数的梯度展开,使用增广的准经典理论的粒子-空穴不对称性。根据Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程,手征p波SC具有两个不等价的涡旋:一个是带电的,另一个是不带电的。我们也用增广的准经典理论解释了这种性质不同的电荷。此外,我们发现在干净的系统中,手征p波SC的带电涡旋比s波SC的带电涡旋诱导了更大的电荷。我们也证实了这种增强通过定量比较的结果的基础上BdG理论。我们还研究了玻恩型杂质的影响,使用自能形式主义,并发现,较大的电荷密度,而抑制在对比的s波的。此外,我们还研究了局域态密度作为粒子-空穴不对称性的另一个平衡性质。
2018-09-07 cond-mat.supr-con
Local spectroscopy of a proximity superconductor at very low temperature
我们用超低温(60 mK)扫描隧道显微镜(STM)对正常金属-超导(N-S)结进行了局域光谱研究。局域态密度的空间依赖性在N-S界面附近进行了局部探测。我们观察到的光谱与一个充分发展的差距在一个薄的正常金属层覆盖的超导点的区域。在靠近S金属边缘处,出现了明显的赝能隙,这是长正常金属超导邻近效应的特征。实验结果进行了比较的准经典理论的预测。
2001-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous features of the proximity effect in triplet superconductors
在准经典格林函数形式下研究了扩散正常金属/三重态超导体(DN/TS)结邻近效应的异常特征。与单线态超导结中的$f_{N}(ε)=f^{*}_{N}(-% ε)$相反,DN中的对振幅$f_{N}$作为能量$ε$的函数,满足反常关系$% f_{N}(ε)=-f^{*}_{N}(-ε)$。这种不寻常的$ε$依赖性导致了局部态密度中的零能量峰,并且是所施加的磁场异常穿透到DN中的来源。我们的结果与Sr $_{2}$ RuO $_{4}$有关,它被认为具有$p_{x}+ip_{y}$波对称性。
2005-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The quasiclassical theory for interfaces with spin--orbit coupling
近年来,准经典理论在超导混合结构中的应用取得了实质性的进展。这个理论框架依赖于一组适当的边界条件来描述多层系统。随着超导自旋电子学领域的出现,将重金属层(其中存在大的自旋-轨道耦合)与铁磁体结合的系统由于其产生长程三重态超导性的潜力而受到了极大的关注。与强自旋极化材料的界面相反,这是很好理解的,在系统中有显着的自旋-轨道耦合的界面的准经典理论还不存在。在回顾了界面的准经典理论之后,我们在这里通过导出一组新的边界条件来解决这个问题,该边界条件明确地考虑了自旋-轨道耦合。然后,我们继续应用这些边界条件的超导铁磁体(SF)双层和SFS约瑟夫森弱连接,证明了在这些系统中出现的长程三重态超导。
2019-06-18 cond-mat.supr-con
Spectrum of low energy excitations in the vortex state: comparison of Doppler shift method to quasiclassical approach
我们提出了一个详细的比较准经典的Eilenberger方程的数值解与几个近似方案的状态密度的s-和d-波超导体的涡旋状态,这是最近使用。特别是,我们严格审查使用的多普勒频移方法,这已被要求提供良好的结果为d波超导体。研究单涡的情况下,我们表明,有重要的贡献来自核心状态,延伸到节点方向远离涡核,并不存在于多普勒频移方法,但显着影响在低能量的状态密度。这导致了对Volovik定律的相当大的修正,我们预计Volovik定律对杂质散射很敏感。对于涡晶格,我们还显示了比较与方法由于勃兰特,Pesch,和Tewordt和近似的分析方法,推广的方法由于Pesch。这些是在接近上临界场Bc 2处严格有效的高场近似。在低能量下的近似分析方法在很宽的磁场范围内给出了令人印象深刻的好结果,我们建议使用这种方法在不太低的磁场的涡旋状态的研究。
2002-07-08 cond-mat.supr-con
Emergence of Non-Axisymmetric Vortex in Strong-Coupling Chiral p-Wave Superconductor
研究了强耦合对二维手征p波超导体中孤立涡旋的影响。我们自洽地求解了准经典格林函数的Eilenberger方程和单模Einstein玻色子的Eliashberg方程。我们计算了每个涡的自由能,发现在某些情况下存在亚稳的非轴对称涡。
2016-10-28 cond-mat.supr-con
Exchange induced ordinary reflection in a single-channel superconductor-ferromagnet-superconductor junction
本文重新讨论了任意大自旋极化下洁净超导-铁磁-超导结中的定态约瑟夫森效应。超电流的准经典计算假设Andreev反射对所有通道都是完全的。然而,De Jong和Beenakker已经表明,由于铁磁体中的交换相互作用,在干净的FS界面处的Andreev反射是不完整的。考虑到这种不完全Andreev反射,我们研究了弹道单沟道SFS结中的准粒子谱、约瑟夫森电流和$0-π$跃迁。我们发现能隙在相位相关谱中是开放的。虽然当交换能增加时,光谱被强烈地修改,但是约瑟夫森电流和$0-π$跃迁仅受不完全Andreev反射的微弱影响,除了当交换能接近费米能时。
2004-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con