Tunnel Spectroscopy of a Proximity Josephson Junction
本文介绍了横向超导体-正常金属-超导体（SNS）约瑟夫森结中邻近效应的隧道光谱实验。我们的薄弱环节是嵌入到一个超导（S）环，允许相位偏置的约瑟夫森结的外部磁场。我们探讨了温度和相位的依赖性的诱导微隙和修改的状态密度在正常（N）金属。我们的结果与基于准经典理论的扩散极限模型一致。该设备提出了一个先进的版本的超导量子干涉邻近晶体管（SQUIPT），现在达到3 nA的$/Φ_0$通量灵敏度，其中$Φ_0$是通量量子。
2011-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interface-Bound States and Majorana Zero Modes in Lateral Heterostructures of Bi$_2$Se$_3$ and Sb$_2$Te$_3$ with Proximity-Induced Superconductivity
本文构建含空间变化化学势与 s 波配对的二维 Dirac/BdG 模型，证明 Nb 邻近超导的 Bi$_2$Se$_3$–Sb$_2$Te$_3$ 横向异质结可产生受拓扑不变量保护且抗扰动的 MZM，并给出隧穿谱预测。
2025-05-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Driven superconducting proximity effect in interacting quantum dots
本文提出了一种由量子点与超导导线之间的含时隧道耦合引起的相互作用量子点中的非平衡超导邻近效应的理论。当驱动频率满足依赖于栅极电压的谐振条件时，可以通过隧穿电流探测到弱耦合的正常引线中的邻近效应。此外，我们建议产生和操纵相干叠加的量子点态的电子数不同的两个，通过施加脉冲振荡的变化点和超导体之间的耦合。
2012-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Current-induced CrI3 surface spin-flop transition probed by proximity magnetoresistance in Pt
利用邻近耦合，我们探测的自旋状态的表面层的CrI 3，一个范德华磁性半导体，通过测量的感生磁电阻（MR）的Pt/CrI 3纳米器件中的Pt。我们制作的设备与清洁和稳定的界面放置新鲜剥离的CrI 3薄片顶部预先图案化的薄Pt条和封装的Pt/CrI 3异质结构与六方氮化硼（hBN）在一个受保护的环境。在由宽范围的CrI 3厚度（30至150 nm）组成的器件中，我们观察到，当电流密度超过2.5 × 10^10 A/m2时，在垂直于层施加的2 T磁场下，Pt MR出现突然向上的跳跃，随后在5 T的范围内逐渐减小。这些不同的MR功能表明自旋翻转过渡，揭示了强烈的反铁磁层间耦合CrI 3的表面层。我们研究的电流依赖性通过保持Pt/CrI 3样品在大约相同的温度，以排除焦耳热效应，并发现MR跳跃增加与电流密度，表明自旋电流的起源。这种自旋电流效应为控制绝缘反铁磁体中的自旋组态提供了一条新的途径，在自旋电子学应用中具有潜在的应用价值。
2020-06-18 cond-mat.mes-hall
Modification of the scattering mechanisms in bilayer graphene in proximity to a molecular thin film probed in the mesoscopic regime
本研究通过低温输运测量发现，铜酞菁分子薄膜的邻近效应显著抑制了双层石墨烯的三角翘曲效应并恢复载流子手性，同时伴随电荷转移且迁移率退化极小。
2025-04-29 cond-mat.mes-hall
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
Full range of proximity effect probed with Superconductor/Graphene/Superconductor junctions
石墨烯态密度的高度可调谐性使其成为不同区域量子输运的理想探针。特别地，可以流过连接到两个超导电极的非超导（N）材料的超电流关键地取决于N相对于超导相干长度的长度。使用石墨烯作为N材料，我们研究了从短到长的扩散结的超导邻近效应的全范围。通过组合具有不同接触和长度的几个S/石墨烯/S样品，并测量它们的栅极依赖临界电流（$ I_c $）和正常状态电阻$ R_N $，我们将乘积$eR_NI_c$与相关能量、长结中的无扰能量和短结中的接触的超导能隙进行比较，超过无扰能量的三个数量级。实验的变化惊人地遵循一个普遍的规律，接近预测的邻近效应在长和短结制度，以及在交叉区域，从而揭示了不同的能量尺度的相互作用。数值系数的差异揭示了石墨烯和超导电极之间的界面势垒所起的关键作用，它减少了短结和长结中的超电流。令人惊讶的是，超电流的减少与栅极电压和电极的性质无关。一个减少诱导间隙和无源能量提取，揭示了在短结中的势垒中的停留时间所发挥的作用，和一个有效的增加扩散时间在长结。我们比较我们的结果Usadel方程和数值模拟，更好地再现实验与不完美的NS接口的理论预测。
2016-02-03 cond-mat.mes-hall
Noise of a superconducting magnetic flux sensor based on a proximity Josephson junction
我们演示了基于邻近效应（超导量子干涉邻近晶体管，SQUIPT）的混合超导磁强计的直流输运特性和磁通噪声的同时测量。噪声由工作在几MHz频率范围内的低温放大器探测。在我们的非优化器件中，我们实现了由探针隧道结的散粒噪声设置的最小通量噪声$\sim 4\;μΦ_0/Hz^{1/2}$。通过进一步优化SQUIPT参数，主要是使邻近结长度和截面最小化，可以改善磁通噪声性能。此外，实验表明，该装置可用于研究其他高阻抗非线性器件中的散粒噪声。该技术为测量包括SQUIPT器件在内的灵敏磁力计提供了机会，其功耗非常低。
2017-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity-effect-induced superconductivity in topological insulator-related material Bi2Se3
研究了与拓扑绝缘体相关的材料Bi_2Se_3在超导Pb-Bi_2Se_3界面附近的电子输运性质，发现Bi_2Se_3在扩展的体积内诱导出超导态.这种状态可以携带约瑟夫森超电流，并展示了一个缺口状结构的电导光谱探测正常金属电极。间隙的建立不是通过将电子限制在靠近超导体-正常金属界面的狭窄空间中，如先前在其他系统中观察到的，而是可能通过Bi 2Se 3中的电子-电子吸引相互作用。
2012-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting proximity effect in a Rashba-type surface state of Pb/Ge(111)
Rashba超导体是低维系统中的一种新的超导体系，其中自旋分裂带变为超导态。利用$\textit{in-situ}$方法对Ge（111）表面上Pb原子层的条纹非公度（SIC）相的Rashba型表面态进行了测量，发现在7 K和3 K附近发生了两步超导转变.后者的超导转变建议诱导在非超导Rashba SIC区，因为超导铅团簇引起的横向邻近效应。我们的结果提出了一种新型的Rashba超导体，这是一个新的平台，以了解Rashba超导系统。
2020-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thomas-Fermi-Dirac-von Weizsacker hydrodynamics in laterally modulated electronic systems
本文研究了具有任意横向电荷密度调制的二维电子气的集体等离子体激发。的动力学是制定使用以前开发的流体动力学理论的基础上的Escheras-Fermi-Dirac-von Weizsacker近似。在这种方法中，在一个一致的方式处理的周期性调制的电子气的平衡和动力学性质。我们特别注意的演变的集体激发的系统经历的过渡，从理想的二维极限的高度本地化的一维极限。我们还计算了在长波长极限的功率吸收，以说明调制的影响，探测模式的远红外（FIR）透射光谱。
1998-08-06 cond-mat.mes-hall
Transient effects in double quantum dot sandwiched laterally between superconducting and metallic leads
我们研究了超导导线与普通金属导线串联耦合的双量子点亚带隙中出现的瞬态现象，重点研究了超导邻近效应的发展。对于不相关的纳米结构，我们推导出明确的表达式的时间依赖性occupancy在两个量子点，电荷电流，和电子配对上诱导的个别点和它们之间。结果表明，初始组态对双量子点与超导库耦合后产生带隙束缚态的动力学过程有很大影响。特别是，当量子点最初被单独占据时，超导邻近效应将被暂时阻挡。这种{ \it三联体}/{ \it Andreev阻断}最近已经被实验报道用于嵌入约瑟夫森中的双量子点[D. Bouman等人，B 102，220505（2020）]和Andreev [P. Zhang等人，arXiv：2102.03283（2021）]连接。我们还讨论了关联效应在最低阶解耦方案中的作用，以及与时间相关的数值重整化群计算。竞争的排斥库仑相互作用与超导邻近效应导致重整化的间隙准粒子，加速量子振荡和缩小区域的瞬态现象，而动态Andreev封锁是非常明显的弱点间耦合限制。我们提出了可行的方法来检测的特征时间尺度，可以观察到的Andreev光谱。
2021-04-30 cond-mat.mes-hall
Time-resolved lateral spin-caloric transport of optically generated spin packets in n-GaAs
本文报道了在$T\leq35$ K下ps激光脉冲在非磁性半导体n-GaAs中产生的电子自旋包的横向自旋热输运。LSCT由附加的连续加热激光引起的局部温度梯度驱动。自旋包的时空演化的时间分辨法拉第旋转探测。我们证明了局部温度梯度诱导的自旋扩散是完全由非平衡热自旋分布驱动的，即不涉及声子拖曳效应。附加的电场驱动的自旋漂移实验被用来直接验证非经典爱因斯坦关系的有效性适度杂质半导体在低温近带隙激发。
2018-03-23 cond-mat.mes-hall
Superconducting proximity effect in a transparent van der Waals superconductor-metal junction
我们报告在清洁NbSe 2双层石墨烯结的Andreev反射。结的高透明度，表现为高达1.8的大电导增强，使我们能够看到双层石墨烯中的邻近诱导的超导能隙和分别通过垂直NbSe 2-石墨烯和横向石墨烯-石墨烯结的两个Andreev反射的清楚证据。量子输运模拟捕捉到了实验数据的复杂性，并阐明了各种微观参数对结传输的影响。我们的工作建立了一个全范德华，高性能超导结的实践和理解。高度透明的接近石墨烯-石墨烯结的实现开辟了工程量子现象的可能性。
2020-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Josephson Field-Effect Transistors Based on All-Metallic Al/Cu/Al Proximity Nanojunctions
我们展示了第一个\textit{all-metallic}介观超导正常金属超导体（SNS）场效应控制的约瑟夫森晶体管（SNS-FET），并显示其充分的表征从临界温度$T_c$下降到50 mK的存在下的电场和磁场。通过横向栅电极施加的电场抑制邻近感应超导体中的临界电流$I_s$的能力被证明为正的和负的栅极电压值。$I_s$抑制通常达到其初始值的约三分之一，在高栅极电压下饱和。我们的SNS-FET在100 mK时的电阻值高达100 nA/V。在基础物理方面，我们的结果表明，观察到的现象的基础上的机制是相当普遍的，并不依赖于一个真正的配对潜力的存在，而是超导相关的存在是足够的效果发生。在技术方面，我们的研究结果扩大了可用于实施全金属场效应晶体管的材料家族，以\textit{synthetic}邻近诱导超导体。
2019-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic Proximity Effect in a van der Waals Moiré Superlattice
研究了单层半导体与二维铁磁体叠层形成的范德华异质结构中的磁邻近效应，其中层间晶格失配和扭曲通常会导致莫尔条纹的形成.我们发现，自旋相关的层间耦合所产生的磁邻近效应敏感地依赖于层间原子注册。因此，在莫尔图案中，原子注册的空间变化导致磁邻近场的横向调制。这种莫尔调制磁邻近效应表现为强烈依赖于莫尔周期性的微带自旋分裂，其可以通过层之间的相对扭转和/或应变来机械调谐。我们还表明，由于莫尔条纹调制的层间距离，一个垂直的电场可以用来控制的迷你带自旋分裂。我们的研究结果表明，潜在的纳米器件的莫尔调制磁邻近效应可以导致独特的自旋可控性。
2019-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mapping the topological proximity-induced gap of multiterminal Josephson junctions
本文提出通过测量扩散型多端约瑟夫森结的电阻来映射其拓扑邻近诱导能隙，揭示准粒子态密度随相位差的调制，为探索拓扑效应提供了简单有效的技术。
2024-12-13 cond-mat.mes-hall
Magnetic Proximity Effect in 2D Ferromagnetic CrBr3/Graphene van der Waals Heterostructures
二维（2D）范德华异质结作为一个有前途的平台，利用各种物理现象在各种各样的新型自旋电子器件的应用。有效的自旋注入是这些器件的先决条件。最近发现的磁性2D材料导致了通过磁邻近效应（MPE）实现自旋注入的完全2D范德华自旋电子学器件的可能性。本文报道了利用塞曼自旋霍尔效应通过非局域测量研究二维CrBr 3/graphene范德华异质结构中的磁邻近效应。塞曼分裂场估计表明，即使在低磁场中也存在显著的磁邻近交换场。此外，在v = 0时，随着磁场的增加，在Dirac点R_（XX，D）处观察到的反常纵向电阻变化可能是MPE诱导新的基态相的结果。因此，在我们的CrBr 3/石墨烯范德华异质结构中揭示的这种MPE为下一代2D自旋逻辑和存储器件提供了坚实的物理基础和关键功能。
2019-10-23 cond-mat.mes-hall
Transport signatures of topological phases in double nanowires probed by spin-polarized STM
我们研究了一个双纳米线设置接近耦合到一个$s$波超导体和搜索的散装签名的拓扑相变，可以观察到实验，例如，与STM提示。本文研究了线内超导的电荷、自旋极化和对振幅三个体量。当系统经历从平凡相到拓扑相的相变时，自旋极化和对振幅的符号翻转。为了确定有前途的方法来观察散装签名的相变在运输实验中，我们计算的自旋电流之间流动的本地自旋极化探针，如STM针尖，和双纳米线系统中的Keldysh形式主义。我们发现自旋电流包含了体自旋极化符号翻转的信息，可以用来确定拓扑相变点。
2020-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing proximity-induced superconductivity in bilayer graphene using gate-defined quantum dots
RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
本研究利用栅极定义的量子点作为局部光谱探针，在双层石墨烯与超导NbSe2近邻化的全二维平台上探测到高达80微电子伏特的近邻诱导超导能隙，并发现其可延伸超过1微米，展示了可控的超导-量子点混合平台。
2026-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ultra-sharp lateral $p\text{-}n$ junctions in modulation-doped graphene
我们证明了超尖锐（${\lesssim}\,10\text{ nm}$）横向$p\text{-}n$结的石墨烯使用电子输运，扫描隧道显微镜，和第一性原理计算。$p\text{-}n$结位于石墨烯片的差分掺杂区域之间的边界处，其中一侧是本征的，而另一侧是通过靠近跨越薄绝缘阻挡层的$α$ $_3$薄片而被电荷掺杂的。我们提取$p\text{-}n$结对器件电阻的贡献，以在结宽度上设置边界。当本征区和掺杂区之间的边界由位于距石墨烯2 nm处的$α$ -RuCl $_3$的解理结晶边缘限定时，我们实现了超尖锐结。石墨烯、六方氮化硼和$α$ $_3$的异质结构中的扫描隧道光谱显示出在亚10 nm长度尺度上的潜在变化。第一性原理计算揭示了石墨烯的电荷掺杂在距离$α$ $_3$薄片边缘仅几纳米的范围内急剧衰减。
2022-05-31 cond-mat.mes-hall
Nb/InAs nanowire proximity junctions from Josephson to quantum dot regimes
实验研究了用Nb引线与InAs纳米线接触制作的约瑟夫森结中的超导邻近效应。观察到接触性排斥反应$t \sim 0.7$。在低温下的电子相位相干长度超过沟道长度。然而，弹性散射长度比通道长度短几倍。电学测量揭示了量子输运的两种机制：（i）约瑟夫森机制，其特征在于高达$\sim 100$ nA的无耗散电流，以及（ii）量子点机制，其特征在于与纳米线沟道内的自发量子点相关联的Andreev束缚态（ABS）的形成。在状态（i）中，临界电流$I_c$相对于轴向磁场$B_{||}$的行为显示出对场$>2$ T的意外调制和持续。在量子点制度中，ABS被建模为安德森型模型的电流偏置的解决方案。在这两个运输制度的Majorana费米子实验设备的适用性进行了讨论。
2016-11-26 cond-mat.mes-hall
Reliability of spin-to-charge conversion measurements in graphene-based lateral spin valves
了解石墨烯中的自旋物理对于开发未来的二维自旋电子器件至关重要。最近的研究表明，通过与相邻的自旋-轨道耦合材料接近，可以在石墨烯中实现经由逆自旋霍尔效应或逆Rashba-Edelstein效应的有效的自旋-电荷转换。由石墨烯霍尔棒和铁磁体组成的横向自旋阀装置最适合此类研究。在这里，我们报告说，模拟逆Rashba-Edelstein效应的信号可以在具有可忽略的自旋-轨道耦合的原始石墨烯中测量，证实这些信号与自旋-电荷转换无关。我们确定无论是在铁磁体的异常霍尔效应或普通的霍尔效应在石墨烯引起的杂散场作为可能的来源，这个文物。通过定量比较这些选项与有限元方法模拟，我们得出结论，后者更好地解释了我们的结果。我们的研究加深了对石墨烯中自旋-电荷转换测量方案的理解，在设计未来的实验时应考虑到这一点。
2021-11-03 cond-mat.mes-hall
Room-temperature spin transport in n-Ge probed by four-terminal nonlocal measurements
我们演示了在室温下使用四端非局域自旋阀和Hanle效应测量在具有Heusler合金肖特基隧道接触的横向自旋阀（LSV）器件中的$n$型Ge（$n$-Ge）中的电自旋注入和检测。所用Ge层（$n \sim$ 1 $\times$ 10 $^{19}$ cm $^{-3}$）在296 K下的自旋扩散长度（$λ$ $_{\rm Ge}$）估计为$\sim$ 0.44 $\pm$ 0.02 $μ$ m。对于具有相对低的电阻-面积积（$RA$）值（$\le$ 1 k $Ω$ $μ$ m $^{2}$）的LSV，可以在低偏置电压范围（$\le$ 0.7 V）下可再现地观察到室温自旋信号。这意味着这里使用的肖特基隧道接触比铁磁体/MgO隧道接触（$RA \ge$ 100 k $Ω$ $μ$ m $^{2}$）更适合于开发Ge自旋电子应用。
2017-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay of bound states in the continuum and Fano--Andreev interference in a hybrid triple quantum dot
Universidad Técnica Federico Santa María（弗雷德里科·圣塔玛利亚技术大学）
研究混合正常-超导三量子点系统中束缚态在连续体的行为，探讨偏置、侧量子点调制和超导近邻效应引起的弹性电子隧道和Andreev反射干涉，揭示准束缚态的形成与过渡。
2026-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Superconductivity in Weyl semimetals in a strong pseudomagnetic field
在局域四费米子相互作用模型下，研究了强应变赝磁场中Weyl半金属的超导s波态。结果表明，在最低的伪朗道能级近似下，只有节点间的配对是可能的。与常规磁场中最低朗道能级的情况不同，相应的能隙方程只有一个平凡的解。然而，超导性可以通过邻近效应与通常的s波自旋单态超导体诱导。由于外尔半金属表面必然存在伪磁场，因此伪磁场对邻近效应有很强的影响。对这种效应的分析表明，当光谱中没有能隙打开时，能级的简并度被提升。Weyl半金属中邻近效应的独特性质可以通过态密度、谱函数和隧穿电流来探讨。态密度在小能量下不为零，并与赝磁场强度成线性关系。这种缩放也表现在隧穿电流中。
2020-07-31 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-driven ferromagnet--topological-insulator heterostructures: The prospect for giant spin battery effect and quantized charge pump devices
我们研究的异质结构中，一个二维的拓扑绝缘体（TI）连接到两个正常的金属（NM）电极，而一个岛的铁磁绝缘体（FI）旋进磁化覆盖其横向边缘的一部分，通过磁邻近效应诱导下的时间相关的交换场。当FI岛覆盖两个横向边缘时，这种装置在没有任何偏置电压的情况下泵送纯自旋电流，从而充当即使在非常小的微波功率输入下也具有巨大输出电流的有效自旋电池，从而驱动进动。当只有一个横向边缘被FI岛覆盖时，电荷和自旋电流都被泵送到NM电极中。我们描绘了相应的电导（电流-微波频率比）的条件下进行量化的进动锥角，这是强大的相对于弱无序，并可以进一步扩展设备的几何形状的变化在一个很宽的区间。
2010-05-20 cond-mat.mes-hall
Thermal boundary conductance across rough interfaces probed by molecular dynamics
本文利用分子动力学研究了界面粗糙度对两晶体间边界热导的影响。我们表明两个政权之间的过渡的证据，取决于界面粗糙度：当粗糙度是小的，边界电导是恒定的，采取接近相应的平面界面的电导值。当粗糙度较大时，电导变得大于平面界面电导，并且发现相对增加接近于界面面积的增加。发现具有粗糙界面的超晶格的跨平面电导率以可比的量增加，表明超晶格中的热传输主要由边界电导控制。这些观测结果被解释使用的能量载体的波特性。我们还表征的粗糙的角度的效果，并发现，边界电导显示的界面具有陡峭的斜坡可能会变得重要，如果表征界面轮廓的横向周期足够大。最后，我们考虑了界面形状的影响，并表明正弦界面显示最高的电导，因为它的大的真实界面面积。所有这些考虑都与纳米级界面能量传输的优化有关。
2015-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantized one-dimensional edge channels with strong spin-orbit coupling in 3D topological insulators
电子自旋与其运动之间的强耦合是基于自旋的数据存储和电子学的先决条件之一。一个主要的障碍是找到自旋轨道耦合材料，其中电子自旋可以在宏观长度尺度上探测和操纵，例如跨越自旋晶体管的栅极沟道。在这里，我们报告毫米级的边缘通道的电导量化在一个单一的量子1 $\times$ $e^2/h$在零磁场。研究了铋硫属化合物三维拓扑绝缘体的量子输运特性。的数据被解释为一个横向的，一维的量子限制的非拓扑表面状态与强大的Rashba自旋轨道耦合。这种边缘传输可以通过静电场效应来开启和关闭。我们的结果与量子自旋霍尔绝缘体和量子反常霍尔绝缘体中的边缘输运有根本的不同。
2015-12-10 cond-mat.mes-hall
Edge State Induced Andreev Oscillation in Quantum Anomalous Hall Insulator-Superconductor Junctions
研究了量子反常霍尔（QAH）绝缘体和超导体（SC）结中边缘手征马约拉纳费米子干涉引起的量子Andreev振荡。我们发现两个手征马约拉纳费米子在QAH边缘与SC接近一般有一个动量差$Δk$，这取决于两个QAH绝缘体和SC的化学势。由于$Δk$引起的空间干涉，QAH-SC结的纵向电导振荡相对于边长和化学势，这可以通过电荷输运探测。此外，我们表明动态SC相位起伏将引起几何修正的纵向电导的结。
2016-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity Induced Vortices and Long-Range Triplet Supercurrents in Ferromagnetic Josephson Junctions and Spin Valves
利用Keldysh方法研究了几种扩散铁磁体/超导体结构中的超电流输运。我们分离出偶数和奇数频率分量，并确定相对贡献的单重态和三重态通道。我们首先考虑由均匀SFFS结构和三层SFFFS结构组成的一维约瑟夫森结构。我们的研究结果表明，SC垂直于FF界面流动，将锥形纹理产生的最有效的方式来观察的签名的远程SC。我们还考虑了三种不同类型的有限大小的二维结构进行施加磁场：一个统一的SFS结，和两个SFFS配置与不同的FF双层安排。在一种情况下，FF界面与SF界面平行，而在另一种情况下，FF结垂直于SF界面取向。对于均匀的SFS结，我们解析推导出的磁场感应SC和对电位，提供洞察的临界SC和邻近涡的变化。我们广泛的计算表明，诱导的长程SC可以深入渗透到均匀的FF双层时，单线态SC平行于FF界面流动，这是在形成鲜明对比的配置，SC垂直于FF界面流动。我们查明的起源诱导的三重态和单重态的相关性，通过分解的总SC的空间配置文件。我们发现，当F带的厚度不相等时，与平行于FF界面流动的SC相关联的长程SC的穿透更加明显。最后，我们表明，相应的实验可访问SFFN自旋阀提供了一个有效的平台，预测的长程效应可以有效地产生和探测。
2015-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetoresistance of vertical Co-graphene-NiFe junctions controlled by charge transfer and proximity-induced spin splitting in graphene
石墨烯被誉为自旋电子学的理想材料，这是由于弱的内在自旋轨道相互作用，这有助于横向自旋输运和其电子性质的可调谐性，包括在石墨烯中诱导磁性的可能性。石墨烯的另一个有前景的应用涉及其在垂直磁阻器件中用作分隔铁磁金属（FM）的间隔物，垂直磁阻器件是广泛用作磁传感器的最突出的一类自旋电子器件。特别是，少层石墨烯被预测为完美的自旋过滤器。在这里，我们表明，石墨烯在这样的设备中的作用（至少在石墨烯和FM之间的外延对齐的情况下）是不同的，并确定由邻近诱导的自旋分裂和电荷转移与相邻的铁磁金属，使石墨烯弱FM电极，而不是自旋过滤器。为此，我们报告的观察磁电阻（MR）在垂直的Co-石墨烯-NiFe结与1至4个石墨烯层分离的铁磁体，并证明，MR符号的层数和它的反转在相对较小的偏置电压的依赖性是一致的自旋输运之间的弱掺杂和不同的自旋极化层的石墨烯。所提出的解释支持的MR符号反转偏置的Co-石墨烯-hBN-NiFe设备中的观察和全面的结构表征。我们的研究结果提出了一种新的架构与电控MR垂直设备。
2017-06-16 cond-mat.mes-hall
Superposition of photon- and phonon- assisted tunneling in coupled quantum dots
本文研究了Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As/GaAs异质结构中两个横向受限的隧道耦合量子点形成的人工分子的电子输运。耦合点中的相干分子态通过光子辅助隧穿（PAT）探测。在10 GHz以上，我们观察到清晰的PAT作为微波光子和分子状态之间的共振的结果。在8 GHz以下，观察到声子和光子辅助隧穿的明显叠加。在声学声子的激发下，分子态的相干叠加仍然存在。
2001-07-11 cond-mat.mes-hall
Hydrostatic pressure control of the spin-orbit proximity effect, spin relaxation, and thermoelectricity in a phosphorene-WSe$_2$ heterostructure
本文基于第一性原理计算，证明在磷烯-WSe$_2$异质结构中施加垂直压力可显著增强磷烯的自旋轨道耦合，改变自旋弛豫机制并降低热电效率。
2024-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric-Field-control of spin rotation in bilayer graphene
电子自旋自由度的操纵是自旋电子学范式的核心，其提供了通过将信息处理与净电荷转移解耦而实现的降低功耗的前景。自旋电子学还提供了设计能够执行逻辑、通信和存储操作的混合设备的可能性。石墨烯具有潜在的长自旋相干长度，是一种很有前途的自旋编码信息传输材料。然而，小的自旋-轨道相互作用也是基于规范Datta-Das自旋FET的常规器件设计的限制。另一种解决方案可以在石墨烯的磁性掺杂中找到，或者如本工作中所讨论的，在利用石墨烯和铁磁氧化物（FO）之间的邻近效应中找到。靠近FO的石墨烯经历交换邻近相互作用（EPI），其充当石墨烯中的电子的有效塞曼场，诱导围绕FO的磁化轴的自旋旋进。在这里，我们表明，在一个适当设计的双栅场效应晶体管，与双层石墨烯沟道和FO用作栅极电介质，自旋进动的载流子可以打开和关闭与应用程序的差分电压的栅极。这一特点是直接探测的双层自旋分辨电导。
2010-07-01 cond-mat.mes-hall
Hanle lineshapes and spin-rotation signatures from in-plane anisotropic spin relaxation in heterogeneous spin devices
Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2), CSIC and The Barcelona Institute of Science and Technology (BIST)（加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所（ICN2），西班牙国家研究委员会（CSIC）和巴塞罗那科学与技术研究院（BIST））
本文通过研究异质自旋器件中平面各向异性自旋弛豫，提出理论框架解释横向石墨烯自旋器件的自旋输运测量。
2026-03-04 cond-mat.mes-hall
The Meissner effect in a strongly underdoped cuprate above its critical temperature
迈斯纳效应和相关的完美“体”抗磁性，以及零电阻和间隙开放是超导态的特征。在铜氧化物的赝能隙态中，人们发现了异常的抗磁信号和反常的邻近效应，但从未观察到迈斯纳效应。在这里，我们探讨了在正常状态下的一个欠掺杂的La_（1.94）Sr_（0.06）CuO_（4）层（厚达46 nm，临界温度Tc' < 5 K），这是密切接触的两个接近最佳掺杂的La_（1.84）Sr_（0.16）CuO_（4）层（Tc \approx 32 K）的局部抗磁响应。我们表明，整个“障碍”层的厚度远大于典型的c轴相干长度的铜酸盐表现出迈斯纳效应在温度远高于Tc'，但低于Tc。在不同的层的有效穿透深度和超流密度的温度依赖性表明，超流性与远程相位相干诱导在欠掺杂层的接近最佳掺杂层，但是，这种诱导的顺序是非常敏感的热激发。
2013-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Long- to short-junction crossover and field-reentrant critical current in Al/Ag-nanowires/Al Josephson junctions
我们利用高质量的单晶银纳米线，通过不同超导材料实现不同长度的约瑟夫森结，研究了超导邻近效应。由于大量的结探测，接触电阻和电子扩散常数可以确定，使测量的临界电流的理论预期的比较，在整个制度从短到长扩散结。尽管临界电流的长度依赖性如预期的那样，但$R_{N}I_c$乘积的幅度小于理论预测的幅度。我们还解决了临界电流的磁场依赖性。除铝外，我们所用的所有超导接触都观察到了窄长结临界电流随期望场的准高斯衰减。本文提出了场对铝接触结临界电流的显著非单调效应，并从磁场改进的准粒子热化角度进行了分析。
2019-11-07 cond-mat.mes-hall
All silicon Josephson junctions
我们已经实现了厚度和掺杂浓度可调的激光掺杂全硅超导（S）/正常金属（N）双层膜。我们观察到一个强烈的双层临界温度降低时，增加正常的金属厚度，与外延尖锐的激光掺杂分布的高度透明的S/N界面的签名。我们提取的接口电阻拟合与线性Usadel方程，表现出减少一个数量级，从以前的超导体/掺杂硅接口。在这个良好控制的晶体系统中，我们利用低电阻S/N界面来制作具有长程邻近效应的全硅横向SNS约瑟夫森结。它们的直流输运性质，如临界电流和再俘获电流，可以很好地理解在扩散制度。此外，这项工作导致超掺杂超导硅的重要参数，如费米速度，相干长度，或电子-声子耦合常数，基本构思全硅超导电子学的估计。
2016-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coulomb Blockade Effects in a Topological Insulator Grown on a High-Tc Cuprate Superconductor
在拓扑绝缘体和高温铜氧化物的异质结构中，邻近诱导超导性的证据一直存在激烈的争论。利用分子束外延技术在Bi_2Sr_2CaCu_2O_（8 +x）衬底上生长了拓扑绝缘体Bi_2 Te_3薄膜，并利用低温扫描隧道显微镜和光谱仪对Bi_2 Te_3表面进行了研究。在少数单位晶胞厚度的Bi_2 Te_3薄膜中，我们发现在dI/dV谱中费米能级处存在V形的缺口状特征。通过减少Bi 2 Te 3薄膜的覆盖率来形成纳米级的岛，我们发现这种光谱特征显著地演变成一个更大的硬隙，这可以被理解为库仑阻塞间隙。这一结论是支持的演化dI/dV光谱的横向尺寸的Bi 2 Te 3岛，以及地形测量，显示一个额外的障碍分离Bi 2 Te 3和Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8 +x。我们得出结论，Bi_2 Te_3薄膜dI/dV谱中明显的类能隙特征不是邻近诱导的超导能隙。相反，它可以通过库仑阻塞效应来解释，该效应考虑了界面处的附加电阻和电容耦合。我们的实验提供了一个新的见解复杂的异质结的隧道测量掩埋界面。
2020-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting crossed correlations in ferromagnets: implications for thermodynamics and quantum transport
结果表明，非局域库珀对可以在具有相反自旋取向的铁磁电极中传播。在这种交叉关联的存在下，发现超导能隙明显依赖于铁磁电极的相对取向。非本地库珀对原则上可以用直流传输探测。利用两个铁磁电极，我们提出了一种可用于检测相关电子对的“量子开关”。利用三个或更多个铁磁电极，类库珀对状态是可以在直流传输中检测到的库珀对的线性叠加。该效应还诱导增强的铁磁邻近效应的基础上，沿畴壁传播的交叉超导相关。
2001-05-30 cond-mat.mes-hall
Electronic and optical properties of quantum wells embedded in wrinkled nanomembranes
作者从理论上研究了非对称放置在褶皱纳米膜中的量子阱中的量子限制和跃迁能。计算表明，皱纹的配置文件诱导蓝移和红移取决于探测的量子阱的横向位置。相关的辐射跃迁包括电子（空穴）的基态和空穴（电子）的激发态。能量转移以及拉伸性的结构作为一个功能的皱纹振幅和周期进行了研究。大的可调谐带宽高达70 nm的预测高度不对称的皱纹量子阱。
2011-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Fano effect and Kondo effect in quantum dots formed in strongly coupled quantum wells
我们提出了横向传输测量强烈，垂直耦合的量子点形成在单独的量子阱中的GaAs/AlGaAs异质结。库仑振荡观察到形成一个蜂窝状晶格一致的两个强耦合点。当上阱中的隧道势垒减少时，我们观察到由于通过下阱中的共振态和上阱中的连续态的干扰路径而产生的法诺效应。在这两种情况下，当磁长度与阱的中心到中心分离相当时，平面内磁场减少了阱之间的耦合。我们还观察到近藤效应，它允许双点系统的自旋态被探测。
2006-02-09 cond-mat.mes-hall
Topological Phase Detection in Rashba Nanowires with a Quantum Dot
我们从理论上研究了用量子点探测Rashba纳米线中的拓扑相变。这种纳米线的能量最低的体态分别在拓扑或平凡相中具有与所施加的磁场平行或反平行的自旋极化。我们表明，这种属性可以探测到的量子点创建在纳米线的末端由外部栅极。通过将量子点的两个自旋分裂能级之一调谐为与纳米线体态共振，可以经由输运测量来检测最低能带的自旋极化。这使得人们能够独立于Majorana束缚态的存在来确定Rashba纳米线的拓扑相。
2018-01-03 cond-mat.mes-hall
Theoretical determination of the effect of a screening gate on plasmon-induced superconductivity in twisted bilayer graphene
本文通过理论计算表明，屏蔽层仅在距离超导体小于3纳米时才影响扭转双层石墨烯的临界温度，从而支持等离子体介导的超导机制，并探讨了隧穿谱特征。
2023-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High fidelity optical preparation and coherent Larmor precession of a single hole in an InGaAs quantum dot molecule
我们采用超快泵浦-探测光谱与光电流读出直接探测一个单一的，电可调的自组装量子点分子形成的垂直堆叠InGaAs量子点中的一个空穴自旋的动态。使用圆偏振皮秒脉冲在两个点中的一个中初始化具有定义的自旋配置的激子。时间依赖的自旋配置探测所产生的几个费米子复合物的自旋选择性光吸收。利用亚5 ps电子隧穿到另一个点的轨道激发态的优势，我们初始化纯度> 96%的单空穴自旋，即，远高于先前单点实验中所展示的。在横向磁场的测量监测的相干拉莫尔旋进的单孔自旋没有明显的损失自旋相干内的~300 ps的空穴寿命。因此，对于所有研究的磁场，空穴自旋初始化的纯度保持不变。
2012-04-26 cond-mat.mes-hall
Scalable first-principles-informed quantum transport theory in two-dimensional materials
二维材料中载流子输运性质的准确测定对于设计高性能纳米电子器件和量子信息平台至关重要。虽然第一性原理计算有效地确定与缺陷和杂质相关的原子势，但它们对于在与器件应用相关的长度尺度上直接建模载流子输运性质是无效的。在这里，我们开发了一个可扩展的第一性原理的量子输运理论来研究二维材料的载流子输运性质。我们推导出一个非渐近量子散射框架，以获得邻近散射中心的输运性质。然后，我们的桥梁散射框架与$\textit{k}\cdot\textit{p}$微扰理论，从第一性原理电子结构计算的输入，构建一个通用的多尺度形式主义，使现实的设备在中尺度建模。我们的形式主义也占了跨异质界面衰减倏逝模式的重要贡献。我们应用这种形式主义研究电子输运在横向过渡金属二硫属化物（TMDC）异质结构，并表明，材料夹杂物可以导致电子迁移率的增强一个数量级大于原始TMDC。
2020-12-03 cond-mat.mes-hall
