Andreev Reflection in Narrow Ferromagnet/Superconductor Point Contacts
从理论上研究了窄铁磁/超导点接触的Andreev反射。我们表明,电导量子化取决于是否接触区域是超导或铁磁以及在铁磁体的交换场的强度。铁磁接触的Andreev反射比超导接触的Andreev反射更受抑制。我们还发现,如果没有界面散射,电导-电压曲线在零偏置电压有一个隆起。相反,当系统存在界面散射时,电导-电压曲线出现下降。
2001-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Crossed Andreev Reflection in Structures Consisting of a Superconductor with Ferromagnetic Leads
本文提出了超导体与两个铁磁引线组成的结构中的交叉Andreev反射理论。由于交叉Andreev反射的电流强烈地依赖于两个铁磁引线的磁化的相对取向。通过考虑铁磁体中波函数之间的干涉,了解了电流和磁阻对两铁磁引线之间距离的依赖关系。电流和磁阻作为交换场和界面势垒高度的函数计算。
2004-10-26 cond-mat.mes-hall 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
Andreev experiments on superconductor/ferromagnet point contacts
Andreev反射是研究超导体和铁磁体之间点接触电流的自旋极化P的一个聪明的工具。我们比较了不同的模型,以提取P从实验数据和研究P对不同的接触参数的依赖性。
2013-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev spectroscopy of doped HgTe quantum wells
我们研究了高迁移率HgTe/CdTe量子阱中的Andreev反射过程。我们发现Andreev电导探测了大质量2+1狄拉克费米子的动力学,并且即使在正常/超导结两侧的费米波长之间存在较大失配的情况下,也可以实现镜面Andreev反射和逆反射。
2010-08-08 cond-mat.mes-hall
Local characterization of ferromagnetic properties in ferromagnet/superconductor bilayer by Point Contact Andreev Reflection Spectroscopy
实现了铁磁/超导双层膜的点接触光谱实验。微分电导曲线显示了几个功能,我们解释内Bogoliubov-de Gennes形式主义考虑两个界面的存在下,在正常的金属尖/铁磁体/超导体设备。我们证明,这种配置是合适的本地探针的自旋极化和铁磁层的厚度,直接在双层区域。这是由于Andreev表面状态对铁磁夹层的物理性质的高灵敏度。
2014-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev drag effect in ferromagnetic-normal-superconducting systems
我们研究了由一个正常的多通道导体连接到一个超导和两个铁磁电极组成的系统中的电导和电流相关性。对于铁磁体极化的反平行取向,由于Andreev反射,来自一个铁磁体的电流注入可以导致电流从第二铁磁体向超导体的净阻力。我们提出的Andreev阻力的条件,在铅的极化程度,接触电导和自旋翻转散射。值得注意的是,平衡和非平衡的零频率电流之间的相关铁磁体成为积极的,即使在自旋弛豫的存在。
2003-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetoanisotropic Andreev Reflection in Ferromagnet/Superconductor Junctions
铁磁/超导结的Andreev反射谱是研究铁磁/超导结自旋极化的重要手段。我们从理论上研究了在存在Rashba和Dresselhaus界面自旋轨道场的情况下FS结中的自旋极化输运,并表明Andreev反射可以通过改变磁化方向来控制。我们预测一个巨大的在和出平面的结电导的磁各向异性。如果铁磁体是高度自旋极化的-在半金属极限-磁各向异性Andreev反射普遍依赖于自旋轨道场。结果表明,Andreev反射光谱可以灵敏地探测FS结中的界面自旋轨道场。
2015-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting proximity effect and zero-bias anomaly in transport through quantum dots weakly attached to ferromagnetic leads
利用实时图解法,在顺序隧穿和共隧穿两种模式下,对耦合到两个外铁磁引线和一个超导引线的量子点的Andreev输运进行了理论研究.我们表明,隧道磁电阻(TMR)的Andreev电流显示的偏置电压和水平失谐的非平凡的依赖关系,并可以描述在零温度极限的解析公式。共隧穿过程导致TMR的强烈修改,这是最明显的库仑阻塞制度。我们发现了一个零偏置异常的Andreev微分电导的平行配置,这是与一个非平衡自旋积累的点触发的Andreev过程。
2014-03-12 cond-mat.mes-hall
Interference effects induced by Andreev bound states in a hybrid nanostructure composed by a quantum dot coupled to ferromagnetic and superconductor leads
在这项工作中,它被认为是一个纳米结构组成的量子点耦合到两个铁磁体和超导体。在广义平均场近似下,考虑邻近效应和量子点内的自旋翻转关联,研究了该系统的输运性质。结果表明,铁磁引线之间的共隧穿的零偏置透射率呈现一个下降,其高度取决于磁化的相对取向。当超导体与系统耦合时,不同自旋态之间的电子-空穴关联导致在透射率中出现的凹陷处出现共振。这样的效果是伴随着两个反共振解释的泄漏的传导通道从共隧穿的Andreev运输。在非平衡状态下,量子点内的相关性引入了对施加到铁磁引线的有限偏压的共振条件的依赖性。然而,仍然可以在电流中观察到相同干扰效应的特征。
2014-09-18 cond-mat.mes-hall
Magnon-assisted Andreev reflection in a ferromagnet-superconductor junction
本文研究了低温下铁磁-超导结中由于Andreev反射引起的亚带输运。铁磁体中的自旋极化电流和超导体中的无自旋电流的失配导致额外的接触电阻,该接触电阻可以通过铁磁体中的磁振子发射来减小。利用s-f模型,并着眼于半金属铁磁体,我们计算了相应的非线性贡献的电流是关于偏置电压的符号不对称的,并在铁磁体中的磁振子的态密度有关。
2000-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Crossed Andreev reflection as a probe for the pairing symmetry of Ferromagnetic Superconductors
铁磁超导体是超导与铁磁共存的产物。在正确识别这种超导体的配对对称性之前,理解这种对抗现象的兼容性所需的理论是无法建立的。正确和明确的识别这种超导体的配对对称性是本文的主题。这项工作表明,交叉Andreev反射可以是一个非常有效的工具,以确定这些超导体的配对对称性。
2006-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev-Klein reflection in graphene ferromagnet-superconductor junctions
我们发现铁磁(F)和超导(S)石墨烯区域之间的结中的Andreev反射与常见的FS结根本不同。对于交换场$h$大于费米能$E_{\rm F}$的弱掺杂F石墨烯,无质量狄拉克费米子的Andreev反射与Klein隧穿通过两个自旋分裂导带和价带之间的交换场p-n势垒有关.我们发现,这Andreev-Klein过程的结果在增强的亚间隙电导的石墨烯FS结$h$的点,在低电压下的电导$eV\ll Δ$是大于其值为相应的非铁磁结。我们还表明,Andreev反射可以是复古或镜面类型的收敛和发散的方式与反射方向对齐,分别更接近和更远离法线的交界处相比,入射方向。
2008-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interplay between spin-relaxation and Andreev reflection in ferromagnetic wires with superconducting contacts
我们分析了扩散铁磁(F)线和正常金属电极之间的结的电阻的变化,由于超导性(S)在后者的发病和双Andreev散射过程导致一个完整的内反射的大部分自旋极化电子回到铁磁体。超导转变导致额外的接触电阻,这是由于需要将F线中的自旋极化电流与S库中的无自旋电流相匹配而产生的,这与长度等于自旋弛豫长度的一段F线的电阻相当。
1999-01-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Anisotropic angle-dependent Andreev reflection at the ferromagnet/superconductor junction on the surface of topological insulators
我们从理论上证明了当面内磁化强度有一个垂直于铁磁/超导结的分量时,三维拓扑绝缘体(3D TI)表面的铁磁/超导结具有各向异性的角度依赖Andreev反射.在存在面内磁化时,狄拉克锥的位置在$k$空间中调整,而其面外分量引起间隙。这种运动导致各向异性的角度依赖的Andreev反射,并创建平行于界面的横向电导流。此外,在结中引入间接能隙,这消除了Majorana束缚态的输运特征。由于狄拉克费米子在3DTI表面上的完全自旋动量锁定,一个称为\textit{Andreev Transfer Torque}(ATT)的扭矩施加在结上。此外,我们提出了一个设置来检测它们的实验。
2023-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Subgap transport in ferromagnet-superconductor junctions due to magnon-assisted Andreev reflection
我们提出了一个新的磁振子辅助Andreev反射过程在铁磁金属-超导体界面,它包括同时注入的库珀对从超导体和磁振子内的铁磁体的发射。在低温下,这个过程代表了一个额外的通道,用于穿过FS界面的子带隙传输,这解除了对电流的限制,所述电流是由于必须将铁磁体中的自旋极化电流与超导体中的无自旋电流相匹配而产生的。对于任意极化度的超导体和铁磁体之间的结,非弹性磁振子辅助的Andreev反射过程将表现为对$I(V)$特性的非线性附加,该非线性附加相对于偏置电压的符号是不对称的,并且与铁磁体中磁振子的态密度有关。子间隙$I(V)$特性的表达式给出了任意的界面质量,而均匀透明和无序界面的限制情况下进行了详细讨论。
2001-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev reflection from non-centrosymmetric superconductors and Majorana bound state generation in half-metallic ferromagnets
本文研究了半金属与超导体界面上的Andreev反射。虽然在半金属中不存在少数载流子使得单线态Andreev反射不可能,但是自旋-轨道相互作用引起三线态Andreev反射,即,多数电子反射到多数空穴中,反之亦然。作为我们计算的一个应用,我们考虑一个薄的半金属膜或导线横向连接到超导接触。如果半金属是无无序的,则激发能隙打开,其与超导体中的自旋-轨道相互作用强度成比例。对于能量低于这个间隙的电子,横向半金属-超导体接触成为完美的三重Andreev反射器。我们表明,该系统支持本地化马约拉纳在此限制的最终状态。
2010-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlocal pure spin current injection via quantum pumping and crossed Andreev reflection
提出了一种基于绝热抽运和正交垂直/Andreev反射的纯自旋流注入器。该装置由三端铁磁体-超导体-半导体系统组成,其中纯自旋电流注入到半导体中,该半导体在远离铁磁体的相干长度内耦合到超导体,使得交叉正常/Andreev反射现象能够操作。量子抽运是通过电磁调制铁磁导线的两个独立参数,即磁化强度和铁磁体与超导体之间的耦合强度来诱导的。正常/Andreev反射和交叉正常/Andreev反射之间的竞争,两者都由泵浦引起,导致纯自旋电流非局部注入到半导体中。最后讨论了该装置的实验实现。
2005-07-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Evidence for anisotropic spin-triplet Andreev reflection at the 2D van der Waals ferromagnet/superconductor interface
基本对称性破缺和相对论性自旋轨道耦合在量子材料中引起了许多有趣的现象。特别令人感兴趣的是铁磁体和常见的s波超导体之间的界面,其中出现的自旋轨道场支持难以捉摸的自旋三重态超导性,这对超导自旋电子学和拓扑保护的马约拉纳束缚态至关重要。本文报道了在准二维范德华铁磁体Fe 0.29TaS2和传统s波超导体NbN之间的界面上观察到的大磁阻效应,为Rashba自旋轨道耦合引起的铁磁体/超导体界面上的自旋三重态Andreev反射和诱导自旋三重态超导提供了可能的实验证据.温度,电压和界面势垒的磁阻依赖性进一步支持诱导的自旋三重态超导性和自旋三重态Andreev反射。这一发现,加上令人印象深刻的进展,在二维范德华铁磁体,打开了一个重要的机会,设计和探测超导界面与异国情调的属性。
2021-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evidence for crossed Andreev reflection in superconductor-ferromagnet hybrid structures
我们测量了用电子束光刻和阴影蒸发制作的铝铁自旋阀结构的非局域电阻。样品几何形状由铝棒和两个或多个铁磁线组成,铁磁线以彼此不同的距离与铝形成点接触。在铝的正常状态下,我们观察到一个自旋阀信号,这使我们能够控制铁磁接触的磁化的相对取向。在超导状态下,在低温和激励电压远低于间隙,我们观察到一个自旋相关的非本地电阻衰减在一个较小的长度尺度比正常状态的自旋阀信号。该信号的符号、幅度和衰减长度与交叉Andreev反射(CAR)的预测一致。
2004-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev bound states in ferromagnet-superconductor nanostructures
本文在铁磁体交换分裂和超导体电子-电子吸引的哈伯德模型基础上讨论了铁磁体-超导体异质结构的性质。我们完全自洽地求解了自旋极化的Hartree-Fock- Gorkov方程和麦克斯韦方程(安培定律)。我们发现在这种异质结构中实现了邻近效应- Fulde - Ferrell - Larkin - Ovchinnikov态.它表现在铁磁体中的对振幅的振荡行为和在基态自发产生的自旋极化电流。我们认为它是建立在Andreev束缚态,其能量可以通过交换分裂进行调节,因此可以与费米能量相一致,从而产生载流$π$态。我们还建议实验来验证这些预测。
2003-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Crossed Andreev reflection at ferromagnetic domain walls
我们研究了几个因素控制的混合结构的物理,包括铁磁畴壁(DW)和超导(S)金属。我们讨论了自旋$\otimes$ Nambu $\otimes$ Keldysh公式中S/DW结中非共线磁化的作用。我们讨论了在S/DW/N和S/DW/S结中畴壁存在非弹性散射时的输运。在这种情况下,S/DW/S和S/DW/N结的输运性质是相似的,并且由空间上分离的库珀对穿过畴壁的顺序隧穿控制。在非弹性散射的情况下,我们发现,约瑟夫森电流循环,只有当铁磁区域的大小小于弹性平均自由程,这意味着约瑟夫森效应相关的交叉Andreev反射不能在通常的实验条件下观察到。然而,由于与顺序隧穿相关联的交叉Andreev反射,有限的直流电流可以在S/DW/S结上循环。
2003-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev reflection through a quantum dot coupled with two ferromagnets and a superconductor
研究了两个铁磁体($_1$和$_2$)通过一个量子点(QD)与超导体(S)耦合的三端介观杂化系统中的Andreev反射(AR).利用非平衡格林函数,导出了F $_1$和F $_2$中允许任意自旋极化、磁化方向和偏置电压的通用电流公式.该公式适用于研究零偏置电导和有限偏置电流。由包含F $_1$、F $_2$和S的交叉AR传导的电流是特别不寻常的,其中从一个铁磁体入射的具有自旋$σ$的电子从另一个铁磁体拾取另一个具有自旋$\barσ$的电子,两者都进入S并形成库珀对。几个特殊的情况下,研究揭示该系统中的AR的性质。
2001-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Current carrying Andreev bound states in a Superconductor-Ferromagnet proximity system
本文在准经典理论的基础上研究了铁磁-超导异质结构的基态性质。我们完全自洽地求解了Eilenberger方程和Maxwell方程,发现由于邻近效应,在该系统中实现了类Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态。此外,这种状态的配对振幅在一个或两个方向上的振荡,这取决于交换分裂和铁磁体的厚度。特别是,使用半经典的参数(玻尔-索末菲量子化规则),我们表明,由于Andreev束缚态的铁磁体中的存在下,在基态的自发电流产生作为一个标志的FFLO状态在平行于界面的方向。讨论了界面的弹性无序和有限透明性对系统中$FFLO$态性质的影响。
2003-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Crossed Andreev reflection-induced magnetoresistance
我们表明,非常大的负磁阻可以得到在磁三层在电流平面几何由于交叉Andreev反射的存在。这种自旋阀由一层薄的超导薄膜夹在两个铁磁层之间组成,铁磁层的磁化可以是顺磁或反磁排列的。对于合适的结构参数和几乎完全自旋极化的铁磁体的选择,磁阻可以超过~ 80%。我们的研究结果是相关的自旋电子器件利用铁磁超导结构的设计和实施。
2006-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Writing Spin in a Quantum Dot with Ferromagnetic and Superconducting Electrodes
我们提出了一种在量子点中写入自旋的有效机制,量子点是量子比特的理想候选者。这个想法是基于铁磁/量子点/超导体系统中的Andreev反射诱导自旋极化(ARISP)。研究发现,在Andreev反射共振下,量子点的自旋极化强烈依赖于铁磁电极的磁化强度,并且自旋极化的符号可以通过偏置电压来控制.在点内库仑相互作用存在的情况下,只要充电能量与超导能隙相当,ARISP效应仍然存在。文中还讨论了ARISP的具体条件和性质。
2003-01-14 cond-mat.mes-hall
Andreev reflection in the fractional quantum Hall effect
我们研究了电子和准粒子在分数量子霍尔(HHH)态和正常金属(铅)之间的点接触界面上的反射,以及具有失配填充分数的两个HHH态之间的界面。我们分类的过程发生在强耦合极限的接口。在这种情况下,一组准粒子可以在结的另一侧衰变为电荷激发,而在结的另一侧衰变为准空穴。这个过程类似于正常金属/超导体(N-S)界面中的Andreev反射。
1998-06-19 cond-mat.mes-hall
Andreev conductance of a domain wall
在低温下,通过超导体-铁磁隧道界面的传输是由于电子成对的隧穿。单畴铁磁体的交换场使电子自旋取向,抑制双电子隧穿。在SF界面处的畴壁的存在强烈地增强了子带隙电流。Andreev电导被证明是成比例的SF界面处的畴壁的总长度。
2003-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mechanisms of normal reflection at metal interfaces studied by Andreev-reflection spectroscopy
与非磁性正常金属接触的元素超导体的Andreev反射光谱表明,正常反射的强度变化很小。这一观察对三种可能的正反射机制施加了强烈的约束:通过电介质势垒的隧穿,由于两个电极的不同电子特性引起的反射,以及接触区域中弹性散射引起的扩散传输。我们详细讨论了费米表面失配所起的作用,代表不同的费米速度的两侧的接触界面。我们发现,它至少不是占主导地位的机制,并可能完全没有在安德烈耶夫反射过程。
2014-07-09 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent Andreev reflection tunneling through a quantum dot with intradot spin-flip scattering
研究了包含点内自旋翻转相互作用的铁磁体和超导体连接的量子点的Andreev反射隧穿。利用非平衡格林函数法,导出了零温下线性AR电导的计算公式。结果表明,点内自旋翻转散射和与引线的隧穿耦合之间的竞争主导了AR电导随栅电压的共振行为,弱自旋翻转散射导致单峰共振,但随着自旋翻转散射强度的增加,AR电导将发展为双峰共振,这意味着AR电导的隧穿谱出现了新的结构.此外,还详细讨论了自旋相关隧穿耦合、费米速度匹配和铁磁体的自旋极化对AR电导的影响。
2004-09-08 cond-mat.mes-hall
Andreev bound states for cake shape superconducting-normal systems
通过求解Bogoliubov-de Gennes方程,计算了饼形正常超导系统的能谱。我们考虑了正常和超导区域的有效质量和费米能量以及界面处的势垒的失配。在理想界面和无失配的情况下,能级用半经典方法处理。解析表达式的态密度和它的积分,阶跃函数,推导出并与精确数值计算得到的。我们发现这两种计算方法非常吻合。结果表明,该谱具有一个能隙,能隙边缘的态密度是奇异的。研究了失配和势垒对带隙的影响。
2004-05-18 cond-mat.mes-hall 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
Splitting efficiency and interference effects in a Cooper pair splitter based on a triple quantum dot with ferromagnetic contacts
理论上研究了基于三重量子点的库珀对分裂器的自旋分辨亚能隙输运性质。使用Keldysh格林函数的形式主义,我们分析的Andreev电导,库珀对分裂效率,和隧道磁阻的栅极和偏置电压施加到系统上的依赖。我们表明,该系统的输运性质的强烈影响自旋依赖性的隧道过程和量子干涉不同的本地和非本地Andreev反射。我们还研究了边量子点之间的有限跳跃对Andreev电流的影响。这允许识别用于增强器件的库珀对分裂效率的最佳条件。我们发现,分裂效率表现出非单调依赖于自旋极化的程度的铅和点之间的跳跃的大小和类型。当侧量子点的能量被调谐到相应的Andreev束缚态的能量时,在非线性响应机制中预测了几乎完美的分裂效率。此外,我们分析了隧道磁电阻(TMR)的特点,为广泛的栅极和偏置电压,以及为不同的模型参数,找到相应的符号变化的TMR在某些运输制度。导致这些影响的机制进行了深入的讨论。
2018-05-28 cond-mat.mes-hall
Interplay of spin-discriminated Andreev bound states forming the 0-$π$ transition in Superconductor-Ferromagnet-Superconductor Junctions
考虑自旋向上和向下的准粒子的不同反射(透射)振幅,描述了S-F-S结中的约瑟夫森电流。我们表明,0- $π$转变的结可以发生在一定的温度下,只有足够强的自旋活动的接口。特别地,Andreev界面束缚态能量在一个自旋通道中必须全部为负,而在另一个自旋通道中必须为正。只有一个自旋通道对零温度约瑟夫森电流有贡献。在0- $π$转变的温度下,两个自旋通道基本上相互补偿,并且可以导致隧道结中临界电流的显著最小值。最小临界电流是二次的小透明度,并包含一个和相同的阶数的第一和第二谐波。
2001-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum effects in graphitic materials: Colossal magnetoresistance, Andreev reflections, Little-Parks effect, ferromagnetism, and granular superconductivity
不同于更常见的本地电导光谱,非本地电导可以区分非拓扑零能量模式本地化周围的不均匀性,和真正的马约拉纳边缘模式的拓扑阶段。特别是,负的非局部电导是由交叉Andreev反射。在石墨烯中,Andreev反射和带间Klein隧穿通过超导(SC)对势或静电势的作用耦合类电子和类空穴状态。我们在这里探测改性石墨样品中的量子现象。使用Quantum Design物理性质测量系统进行低温至室温下的四点接触传输测量。观察到的负非局域微分电导Gdiff探针的Andreev反射在壁的SC颗粒耦合通过半导体矩阵的约瑟夫森效应。此外,Gdiff显示了电阻式随机存取存储器器件特有的蝴蝶形状。在磁场中,Andreev反射抵消了原本降低的传导的影响。在低温下,磁阻显示出不可逆的但强烈的巨大振荡,这是已知的量子性质。此外,我们还发现了表面上颗粒状的SC以及铁磁性的证据。此外,Little-Parks效应在经典的小振幅和相位滑移驱动的大振幅振荡的磁阻。因此,石墨材料显示出量子电子学应用的潜力,包括整流和拓扑状态。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proposal for a nonadiabatic geometric gate with an Andreev spin qubit
提出在铁磁绝缘体–超导体弱连接混合结构中构建 Andreev 自旋量子比特,并借助磁化动力学与改进 Hahn 自旋回波实现非绝热几何门。
2024-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Experimental Evidence for Crossed Andreev Reflection
我们报道了介观超导铁磁自旋阀结构的电子输运性质。两个铁磁性铁引线形成到超导铝导线的平面隧道接触,其中两个接触的距离为铝的相干长度的数量级。我们观察到一个负的非局部电阻,这可以通过交叉Andreev反射来解释,这是一个过程,从其中一个引线入射的电子被反射为一个空穴进入另一个引线,从而产生一对空间分离的纠缠粒子。
2005-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev tunneling through a double quantum-dot system coupled to a ferromagnet and a superconductor: effects of mean field electronic correlations
我们研究了由一个铁磁体、两个量子点和一个超导体串联而成的混合纳米结构的输运性质。本文用非平衡格林函数方法计算了超导带隙内的电流、微分电导和能量透射率。在这种情况下,电荷传输的机制是Andreev反射,这允许控制通过铁磁体极化的电流。我们还包括interdot和intradot的相互作用,并通过平均场近似分析了它们的影响。在存在相互作用的情况下,库仑阻塞往往会将电子定位在双点系统处,导致点处态密度的不对称模式,从而降低通过器件的传输概率。特别地,对于非零极化,点内相互作用分裂自旋简并,由于不同的自旋向上和自旋向下的状态密度而降低电流的最大值。负微分电导(NDC)出现的电压偏置的某些区域,作为Andreev散射与电子相关的相互作用的结果。通过在点处施加栅极电压,可以调整效果,改变出现这种新现象的电压区域。这种控制电流的机制在技术应用中可能是重要的。
2009-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhanced Andreev reflection in gapped graphene
我们从理论上证明了带隙石墨烯中超导邻近效应的不寻常特征,它呈现出一种具有净赝磁化的赝自旋破缺铁磁体。我们发现,带隙的存在使得石墨烯超导体/赝铁磁体(S/PF)结的Andreev电导的行为类似于石墨烯铁磁体-超导体结。能隙$Δ_N$增强了S/PF结的赝自旋反转Andreev电导,使$Δ_N\gg μ$达到极限最大值,该值取决于偏置电压,可以大于没有能隙的相应结的值。我们进一步证明了S/PF结的PF区域的局域态密度的阻尼振荡行为和PF/S/PF结构中的长程交叉Andreev反射过程以及PF的伪磁化的反平行排列,这证实了,在这方面,带隙的正常石墨烯表现得像铁磁石墨烯。
2012-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable crossed Andreev reflection in a heterostructure consisting of ferromagnets, normal metal and superconductors
交叉Andreev反射(CAR)是在连接到超导体(SC)的两个正常金属(NM)引线的系统中的非局域输运现象,其将一个金属引线中的类电子激发转换为另一个金属引线中的类空穴激发。电子隧穿(ET)、电子反射(ER)和Andreev反射(AR)等散射现象与CAR相互竞争,降低了CAR的几率。观察CAR的实验实现的建议之一是采用两个铁磁(FM)引线的反并联配置连接到SC通过抑制ET和AR。但是CAR概率不能在此设置中调整。我们提出了一种设置包括一个门可调NM区连接到两个超导区的任何一方连接到FM引线进一步远离反平行配置,其中CAR和ER的概率可以改变从$0$到$1$通过改变施加到NM区的栅极电压。施加到NM区域的栅极电压决定NM区域的化学势,并给出NM区域中电子和空穴模式的法布里-珀罗干涉的处理。我们计算的建议的设置,可以在整个范围$0$到$-e^2/h$调整的差分Σ Δ。
2022-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mechanisms of Andreev reflection in quantum Hall graphene
我们在量子霍尔机制中模拟了混合超导体-石墨烯器件,以在最近的实验中识别下游电阻振荡的起源[Zhao et. Nature Physics 16,(2020)]。除了之前研究的谷极化边缘态之间的马赫-曾德尔干涉之外,我们还考虑了无序诱导的散射,以及之前忽视的由界面密度失配产生的反向传播态的出现。比较我们的结果与实验,我们得出结论,所观察到的振荡引起的界面无序,晶格匹配的超导体是必要的,以观察替代弹道效应。
2022-07-29 cond-mat.mes-hall
Andreev scattering and cotunneling between two superconductor-normal metal interfaces : the dirty limit
交叉Andreev反射和共隧穿发生在两个相邻的超导体-正常金属或超导-铁磁体界面之间。以前的工作假设一个干净的BCS超导体。本文将相应的交叉电导项的计算推广到脏超导体。该效应的范围被示出为相干长度$\tildeξ = \sqrt{\hbar D/Δ}$,而不是BCS相干长度$ξ_0$。此外,在三维中,代数前因子的尺度为$1/r$而不是$1/r^2$。计算涉及准粒子在超导能隙以下、正常通道和反常通道中的虚扩散几率。
2003-10-13 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent Transparency of Ferromagnet/Superconductor Interfaces
由于点接触Andreev反射(PCAR)决定的铁磁体的自旋极化的物理解释是不平凡的,我们已经进行了无参数计算的PCAR光谱的基础上的Andreev反射的散射理论公式推广到自旋极化系统和紧束缚线性松饼罐轨道方法计算相应的散射矩阵。PCAR被发现测量自旋相关的界面透明度,而不是体极化的铁磁体,这是强烈高估的自由电子模型拟合。
2002-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Asymmetric Andreev resonant state with a magnetic exchange field in spin-triplet superconducting monolayer $MoS_2$
基于超导次能隙隧穿效应,通过磁交换场感应获得自旋谷自由度,以获得载流子通过结的输运,可以为未来电子学提供新的方案。由于单层$MoS_2$(ML-MDS)价带中强的自旋-轨道耦合,低能类Dirac电子(空穴)准粒子在铁磁/超导(F/S)界面的传输具有重要意义. ML-MDS顶部的铁磁部分的磁交换场(MEF)可以不同地影响自旋向上和自旋向下电子的电子(空穴)激发。调谐MEF使得能够控制电特性(诸如带隙、SOC等)或电特性(诸如带隙、SOC等)。或自旋极化传输。我们研究了MEF对出现在相应F/S界面的Andreev共振态(ARS)的手征性的影响,其中诱导对序参量为手征$p$波对称性.由此产生的正常电导被发现是更敏感的MEF的大小和F区的掺杂制度。非常规自旋三重态$p$波对称性的特点是零偏压电导,这强烈依赖于相关NFS结中F区的$p$掺杂水平。
2017-08-06 cond-mat.mes-hall
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
Specular Andreev reflection in graphene
结合相对论性量子力学中的Dirac方程和超导学中的Bogoliubov-De Gennes方程,研究了石墨烯中正常金属-超导体界面的电子-空穴转换.我们发现狄拉克费米子的Andreev反射有几个不寻常的特征:1)电子和空穴占据能带结构的不同谷; 2)在垂直入射下,尽管界面两侧的费米波长有很大的失配,但电子-空穴转换仍以单位效率发生;最根本的是:3)远离垂直入射,反射角可以与入射角相同(回射),或者可以是反向的(镜面反射)。当正常区域的费米波长大于超导相干长度时,镜面Andreev反射在弱掺杂石墨烯中占主导地位。我们发现,从逆反射到镜面反射的过渡与减少掺杂是与反转的界面的子带隙电导的电压依赖性。
2006-05-19 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit driven spin depolarization in the ferromagnetic Weyl semimetal Co3Sn2S2
Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$最近作为铁磁Weyl半金属出现。自旋分裂带的理论研究预测在化合物中的半金属性。在这里,我们报告的检测自旋极化的超电流通过Nb/Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$的Andreev反射被认为是大的,表明从半金属量的大偏差点接触。实际上,Andreev反射谱的分析揭示了Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$在费米能级上只有50%的自旋极化.我们对电子态密度的理论计算揭示了在费米能级附近存在自旋去极化效应。包含自旋轨道耦合也揭示了粒子-空穴的不对称性,这解释了在我们的实验Andreev反射光谱中观察到的大的不对称性。
2019-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting Junctions with Ferromagnetic, Antiferromagnetic or Charge-Density-Wave Interlayers
从理论上研究了具有有序夹层的洁净超导体结中Andreev界面态的光谱、自旋结构和约瑟夫森电流。通过铁磁体-绝缘体-铁磁体夹层的约瑟夫森电流可以表现出非单调依赖于取向差角。在平行磁化的特定情况下,如果π态是结的平衡态,则发生特征行为。我们发现了一个新的渠道准粒子反射(Q反射)从最简单的两个子晶格反铁磁体(AF)的二分晶格。作为Andreev和Q反射的组合效应,Andreev态在AF/SC界面处出现。当Q反射占主导地位的镜面反射时,Andreev束缚态在AF/s波SC界面上的能量几乎为零,而对于AF/d波SC界面,它们位于连续谱的边缘附近。对于s波SC/AF/s波SC结,发现束缚态分裂并携带超导电流。我们的分析结果是基于一种新的准经典的方法,它适用于涉及巡回反铁磁体的接口。在超导体与电荷密度波材料(CDW)的界面上也可以发生类似的效应,包括铜氧化物可能的d-密度波态(DDW)。
2005-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev Reflection and Proximity effect
Andreev反射是超导邻近效应的关键机制。它提供了在介观尺度下,即在远大于微观长度的距离上的非相互作用电子系统中的相位关联:费米波长和弹性电子平均自由程。这一研究领域近年来吸引了越来越多的兴趣,部分原因是纳米纤维技术的巨大发展,也是因为所涉及的量子效应的丰富性。在本文中,我们回顾了一些最近取得的进展。我们还讨论了新的开放问题,特别是非平衡效应和邻近效应的系统中的铁磁元素。
1999-12-23 cond-mat.mes-hall
Anisotropic Andreev reflection in semi-Dirac materials
在Bogoliubov-de Gennes方程的框架下,我们从理论上研究了基于半狄拉克材料的正常超导结中的Andreev反射。由于半狄拉克材料的本征各向异性,Andreev反射和微分电导的位形与取向有很强的依赖性。对于沿线性色散方向的输运,微分电导表现出明显的交叉从逆Andreev反射镜面Andreev反射与偏置电压的增加,和微分电导振荡没有衰减的轮廓时,界面势垒强度的增加。然而,对于沿二次色散方向的输运,逆Andreev反射和镜面Andreev反射之间的边界是模糊的,微分电导随动量失配或界面势垒强度的增加而衰减。我们说明了伪自旋纹理,揭示背后的各向异性相干输运性质的物理基础。这些结果丰富了对半狄拉克材料中超导相干输运的理解。
2021-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling conductance of graphene ferromagnet-insulator-superconductor junctions
通过求解自旋极化的Dirac-Bogoliubov-de-Gennes方程,采用Blonder-Tinkham-Klapwijk方法研究了石墨烯铁磁-绝缘体超导(FIS)结的输运性质.我们发现,在交换作用的存在下,石墨烯FIS结中的逆反射和镜面Andreev反射发生了显著的改变,并且隧道电流的自旋极化($P_T$)可以通过偏置电压($V$)从正值调节到负值.在薄势垒极限下,石墨烯FIS结的电导$G$作为势垒强度$χ$的函数振荡。电导振荡的幅度和相位都随交换能$E_{ex}$而变化。对于$E_{ex}<E_F$(费米能),振荡幅度随着$E_{ex}$而减小。对于$E_{ex}^{c}>E_{ex}>E_F$,振荡幅度随着$E_{ex}$的增加而增加,其中$E_{ex}^{c}=2E_{F}+U_{0}$($U_{0}$是在结的超导段上施加的静电势)。对于$E_{ex} > E_{ex}^{c}$,振荡幅度再次随着$E_{ex}$而降低。有趣的是,$χ$中$π/2$的普遍相位差存在于$E_{ex}>E_F$和$E_{ex}<E_F$的$G-χ$曲线之间。最后,我们发现反射和镜面Andreev反射之间的跃迁发生在$eV=|E_{F}-E_{ex}|$和$eV=E_{ex}+E_{F}$处,因此在这些偏置电压附近电导的奇异行为是镜面反射和反射Andreev反射之间输运性质的差异造成的.
2009-12-23 cond-mat.mes-hall
Proximity effect in ferromagnet-superconductor hybrid structures: role of the pairing symmetry
在二维扩展哈伯德模型下,利用Bogoliubov-deGennes方法自洽地计算了d波或s波超导体-铁磁体混合结构中对振幅的空间变化和局域态密度.我们描述了超导体/铁磁体(SF)双层,FSF三层,超导体和铁磁畴壁之间的界面的邻近效应。我们详细研究了配对对称性,交换场,界面散射和交叉Andreev反射所起的作用。
2002-11-28 cond-mat.mes-hall
Characterizing a high spin magnetic impurity via Andreev reflection spectroscopy
利用Andreev反射研究了高自旋磁性杂质的基态性质及其与电子自旋的相互作用。我们看到,通过电荷和自旋电导可以有效地估计任何高自旋磁性杂质的相互作用强度、基态自旋和磁矩。我们展示了如何在正常金属和超导体之间的交界处的高自旋磁性杂质可以有助于超导自旋电子学的应用。特别是,虽然自旋电导是不存在的铁磁-绝缘体-超导体结的间隙以下,我们表明,在正常金属-高自旋磁性杂质-正常金属-绝缘体-超导体(NMNIS)结的情况下,它是存在的。此外,可以看出,纯自旋传导可以存在于NMNIS结中,而没有任何伴随的电荷传导。
2018-05-16 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized transport and Andreev reflection in semiconductor/superconductor hybrid structures
结果表明,自旋极化电子在半导体/超导体(Sm/S)混合结构中的传输敏感地依赖于自旋极化的程度以及界面处的电势和自旋翻转散射的强度.我们表明,增加费米速度失配的Sm和S区域可以导致增强的结的透明度中存在的自旋极化。我们发现,在超导能隙处的Andreev反射振幅是自旋极化强度的一个可靠的度量,它与超导体的势散射、自旋翻转散射和费米速度的强度无关.
1999-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con