Multiple superconducting ring ratchets for ultrasensitive detection of non-equilibrium noise
当非对称环通过噪声或交流电流在超导态和正常态之间切换时,观察到直流电压中的磁量子周期性。该量子效应用于借助于串联连接的直径为$1 \ μm$的667个不对称铝环的系统来检测非平衡噪声。任何噪声下降到平衡一个可以检测到的帮助下,这种系统具有足够大的数量的非对称环。
2015-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex Matter in Mesoscopic Superconducting Disks and Rings
通过自洽求解两个非线性Ginzburg-Landau方程,研究了在外加磁场作用下,介观盘和环的超导态和超导-正常态之间的相变.通过中间有孔的圆盘的通量不是量子化的。
1999-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fluctuation persistent current in small superconducting rings
我们扩展了以前的理论研究的波动库珀对持续电流的超导环受到磁场的贡献。对于足够小的环,其中的相干长度$ξ$超过半径$R$,平均场论预测出现的磁通调谐量子临界点分离金属和超导相附近的半整数通量通过环。对于含有$R\gtrsim ξ$的较大环,转变温度周期性地降低,但在非常低的温度下超导性占优势。我们计算了这两种类型的环的金属相的不同区域的波动持续电流。特别注意的是致力于波动的序参量场的角动量模式的相互作用。我们讨论了使用不同的配对破坏机制的组合,以简化观测的通量调谐跃迁的环与$ξ>R$的可能性。
2010-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The Little-Parks effect in an inhomogeneous superconducting ring
研究了置于磁场中的非均匀超导环。结果表明,如果环中的磁通量不能被磁通量子整除,则最低临界温度段的超导转变可能是一级相变。在这一转变过程中,热涨落可以在尺寸较小的环中感应出直流电压。电压值以周期性方式取决于包含在环内的磁通量。根据这一结果,在所考虑的量子系统中,熵值可以减小。混沌热能可以转化为直流电的电能。
1998-11-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Finite-size effect of critical penetration of Pearl vortices in narrow superconducting flat rings
我们重新讨论了在磁场中冷却的超导扁窄环中珍珠涡旋的临界穿透。扫描超导量子干涉装置显微镜测量显示如何磁场穿透和涡旋被困在由非晶钼锗薄膜制成的平环。计算每个图像的被捕获的涡旋的数量,我们发现,当施加的场$H$低于阈值场$H_{\rm{p}}$时,涡旋完全被排除在圆环之外:高于该场,涡旋随场线性增加。所得到的$H_{\rm{p}}$值依赖于环宽$w_{\rm{ring}}$,并遵循$μ_0H_{\rm{p}} = (1.9 \pm 0.1) Φ_0/w_{\rm{ring}}^2$与超导通量量子$Φ_0$的关系。这种关系提供了一个洞察的净电流在环形区域中循环的效果,也导致了一个精确的控制,以捕获或消除扁平环中的涡流。
2019-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Persistent current in small superconducting rings
本文从理论上研究了涨落库珀对对穿过磁通量的超导环中持续电流的贡献。对于足够小的环,其中的相干长度$ξ$超过半径$R$,平均场论预测的转变温度完全减少到零附近的半整数通量。我们发现,尽管如此,一个非常大的电流预计将持续在环作为一个后果的库珀对波动不凝聚。对于含$R\gg ξ$的较大环,我们解析地计算了强涨落临界区的磁化率,并表明它反映了两个相互作用的复序参量的竞争.
2008-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of dc power on system of identical asymmetric superconducting rings
通过对非对称超导环上直流电压的观测,证明了环中的一个环段是直流电源。持续电流逆着该段中的总电场流动。当环或环段在非平衡噪声的作用下在超导态和正常态之间切换时,观察到了这种反常现象。我们证明了直流电压和功率的增加与相同的环串联连接的数量。在具有足够大数量的环的系统中可以获得足够用于实际应用的大电压和功率。我们指出,使用这样的系统的直流电压以上超导过渡和正常金属制成的不对称环的观察的可能性。
2019-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum fluctuations in superconducting dots at finite temperature
我们研究了在有限温度下,能级间距$δ$与配对关联能$T \gsim δ$相当或更小的超小金属晶粒的热力学。我们描述了一种方法,它允许找到量子校正的经典波动的影响。我们目前的结果在有序的晶粒和重入奇数磁化率无序晶粒的热力学量。
2000-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Instabilities and resistance fluctuations in thin accelerated superconducting rings
研究了受恒电动势({ \it emf})驱动的准一维超导环的非平衡性质。{ \it emf}使超导电子加速,直到达到临界电流,并且发生降低电流的耗散相位滑移。相位滑移现象被检查作为一个功能的{ \it电动势},热噪声,和正常状态电阻率的强度。数值和分析方法被用来作出详细的预测相位滑移和随后的耗散的大小。
2002-11-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Vortex states in superconducting rings
在精确考虑退磁效应的非线性Ginzburg-Landau理论下,研究了带孔超导薄圆盘的超导态。我们发现,通过孔的磁通量是不量子化的,超导状态是稳定的,随着孔的大小为固定半径的磁盘,并发现一个过渡到一个多涡状态,如果磁盘是足够大的。通过圆盘上的孔的非中心位置打破圆形对称,增强了多涡状态。
2000-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Low-energy subgap states and the magnetic flux periodicity in d-wave superconducting rings
本文用解析方法求出了d波超导环中Aharonov-Bohm磁通量穿过的低能准粒子亚带隙态的波函数。在小的磁通量下,各自的能量最接近于间隙的中间位置,并且由于超导产生的多普勒频移而偏离费米面。多普勒频移的零能态导致环在小通量下的顺磁响应。这些状态只存在于库珀对的质量质心的偶数角动量中,这与最近对这个问题的数值研究结果一致。d波环中的宏观量子效应导致h/2 e周期性被破坏,只保留了具有变化的磁通量的超电流的h/e周期行为。
2008-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Aharonov-Bohm effect and plasma oscillations in superconducting tubes and rings
研究了超导管中的低频等离子体振荡。两个不同的维度制度的出现等离子体振荡管中,表现出从一维到二维的行为交叉,这取决于是否$k R\ll 1$或$k R\gg 1$,其中$k$是等离子体波矢量和$R$是管的半径,进行了讨论。研究了超导管和环中等离子体振荡的Aharonov-Bohm效应,该效应导致等离子体频率随磁通量变化的振荡行为,其磁通量子周期为$hc/2e$(类似于Little-Parks效应)。振荡的幅度与$(ξ/R)^2$成比例,其中$ξ$是超导相干长度。
2008-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum magnetoresistive (hc/2e)/m periodic oscillations in a superconducting ring
实验发现,随着温度的降低和外加直流电流的增加,超导介观环中Little-Parks型的量子磁阻hc/2 e周期振荡被修正为(hc/2 e)/m谐波周期振荡之和。多重Andreev反射可能是这种效应的一个可能原因。
2019-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Imaging phase slip dynamics in micron-size superconducting rings
我们提出了一种扫描探针技术,用于测量多连接超导结构中单个磁通量跃迁的动力学。在这些测量中,附着在硅悬臂尖端的小磁性颗粒在由薄铝膜制成的微米尺寸的超导环上扫描。我们发现,附近的超导转变温度的铝,耗散和频率的悬臂梁的变化显着在特定的位置,尖端诱导的磁通量穿透环导致两个最低能量的磁通量状态成为近简并。在这个制度中,我们表明,悬臂频率和耗散的变化是很好地描述了随机共振(SR)过程,其中小的振荡的悬臂在存在热激活相位滑移(TAPS)的环中产生的动态力,修改悬臂的机械性能。使用SR模型,我们计算的平均波动率的TAPS作为温度的函数在32 dB的频率范围内,我们比较它的Langer-Ambegaokar-McCumber-Halperin理论TAPS在一维超导结构。
2018-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Deterministic phase slips in mesoscopic superconducting rings
一维超导体的性质受到序参量的拓扑涨落的强烈影响,称为相位滑移,这导致超导环中持续电流的衰减和超导导线中电阻的出现。尽管广泛的工作,相位滑移的定量研究一直受到限制的不确定性有关的序参量的自由能景观。在这里,我们展示了在很宽的温度范围内,磁场和环尺寸的孤立磁通偏置环和金斯堡-朗道理论的持续电流的测量之间的详细协议;该协议提供了一个定量的自由能景观。我们还表明,相位滑移发生确定性的障碍分离两个竞争的序参量配置消失。这些结果将使量子和热相位滑移的研究在一个良好的表征系统,并将提供访问有关一维超导性质的悬而未决的问题。
2016-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting fluctuations--Large Diamagnetism of Low $T_c$ Nanoparticles
结果表明,由低$T_c$超导体制成的纳米颗粒在高于$T_c$几个数量级的温度下具有大的抗磁响应。最近观察到的Au纳米棒的巨抗磁性的大部分特征都可以用超导涨落来解释,除了这种效应的巨大幅度。
2015-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic coupling between mesoscopic superconducting rings
利用非线性Ginzburg-Landau理论研究了两个同心介观超导环之间的磁耦合随环的厚度的变化。该磁耦合的尺寸随着环的厚度而增加。
2001-12-03 cond-mat.supr-con
Quantum detector of noise based on a system of asymmetric Al superconducting rings
在非对称超导回路上观察到的量子整流效应被提出作为具有最大灵敏度的噪声检测器的基础。测量结果表明,噪声或交流电流的临界幅度在超导转变点Tc附近下降到零,正如超导临界电流一样。因此,任何微弱的噪声,直到平衡噪声,都可以引起Tc附近直流电压的量子振荡。在非对称超导回路上观察到的随机噪声功率到直流功率的转换提供了非常重要的优点:即使是非常弱的噪声也可以在具有大量回路的系统中提供足够高的输出功率。
2006-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electromagnetic-field-induced decay of currents in thin-film superconducting rings with photons emission
结果表明,在相干微波场辐照下,薄膜超导环中的电流随光子发射而离散衰减。这些超电流的量子化跳跃对应于环中捕获的一个或几个磁通量量子的破坏。环的厚度应小于低频场的趋肤深度。给出了微波场诱导的超导环中超导态的单光子衰变几率。研究了超导环发射光子的角度分布和当前态寿命随环尺寸和初态磁通数的变化。
2011-07-14 cond-mat.supr-con
Magnetic flux locking in two weakly coupled superconducting rings
我们分析了宏观“超导分子”中的量子干涉效应。复合系统由两个大质量的超导环组成,每个环被约瑟夫森结中断,它们同时彼此弱耦合。通过约瑟夫森四端结耦合的特殊情况被认为是。计算了外加磁场中宏观量子态的结构。它示出,取决于通过每个环的磁通量的值,系统显示两组状态,“正态"与两个感应电流在相同的方向,和”parastates"与相反的电流和总感应通量锁定为零值。随着总磁通量的变化,到磁通锁定状态的转变是突然的,并且保持在一定的间隔内,该间隔由通过每个环施加的磁通量的差异决定。这使得系统对外部磁场的小梯度敏感。
1998-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The effect of charge fluctuation on a normal-superconducting-normal single-electron transistor
从理论上研究了正常-超导-正常单电子隧穿晶体管中电荷在奇、偶态之间的量子涨落。结果表明,由于超导能隙的存在,偶态在库仑阻塞区的电荷涨落大于奇态。我们表明,在前政权的电荷涨落所造成的大的能量校正可以解释考虑充电能量重整化。
2001-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Could two degenerate energy states be observed for a superconducting ring at $Φ_{0}$/2?
观察到的非对称超导铝环电阻的Little-Parks振荡和整流电压的量子振荡给出了磁通量$Φ_{0}$ /2处两种简并能态的实验证据。还测量了临界电流随磁场变化的量子振荡。一方面,这些振荡证实了整流电压的量子振荡是电流-电压曲线的不对称性的周期依赖性的结果,另一方面,振荡与Little-Parks测量结果的比较是矛盾的。
2006-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Kosterlitz-Thouless vs Ginzburg-Landau description of 2D superconducting fluctuations
我们评估的2D吸引哈伯德模型的电荷和自旋亲合性,我们比较我们的结果与蒙特卡洛模拟相同的模型。我们讨论的可能性,包括拓扑Kosterlitz-loss超导波动在一个标准的微扰方法替代的波动传播的Ginzburg-Landau相关长度与Kosterlitz-loss相关长度。
1999-06-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Transformation of Thernal Energy in Electric Energy in an Inhomogeneous Superconducting Ring
本文指出,利用非均匀超导环可以将热能转化为直流电能。这种转变在温度反复变化和温度不变的情况下都是可能的。在第一种情况下,环是经典的热机,在卡诺循环中具有最大效率。第二种情况与上世纪中叶提出的热力学第二定律相矛盾。尽管如此,这个结果是正确的,因为热涨落是熵增加定律的相反(相对于热力学第二定律)结果。为了在热涨落的混沌能量中引入某种秩序,应该存在一个优先方向。如果一个磁通量不能被磁通量量子整除,则在环中存在超导电子运动的这种优先方向。
1999-01-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Inelastic scattering of neutrons by superconducting rings
考虑中子磁矩与超导电流产生的磁场的相互作用,从理论上导出了中子被超导环非弹性磁散射的微分截面。在这个散射过程中,中子的动能离散地增加,而环中捕获的磁通量量子数则相应地减少。本文定量计算了薄膜厚度为$d<λ$($λ$为穿透深度)的Ⅱ型超导体薄膜环对冷中子的散射截面。
2010-02-25 cond-mat.supr-con
Superconducting fluctuations in small grains - the Universal Hamiltonian and the reduced BCS model
在约化BCS哈密顿量和普适哈密顿量的框架下讨论了超导小晶粒。结果表明,在小晶粒和超小晶粒中,远离费米能级的电子涨落主导着超导性质。与自旋磁化率和持续电流的晶粒和环弱电子-电子相互作用的实验结果进行了讨论。
2007-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum phase fluctuations and density of states in superconducting nanowires
我们认为,序参量相位的量子涨落可能强烈地影响超导导线中的电子态密度(DOS)。我们证明,这种波动的效果是等效的量子耗散环境所形成的声音一样的等离子体模式沿导线传播。我们推导出一个非微扰的表达,充分考虑量子相位波动的超导纳米线的局部电子DOS。在任何非零温度下,这些涨落会抹去超导能隙附近DOS中的平方根奇异性,并在亚能隙能量下产生准粒子态。此外,在足够大的值的线阻抗,这种奇异性被抑制到$T=0$,在这种情况下,DOS趋于零,在子间隙能量和表现出的幂律行为以上的间隙。我们的预测可以在超导纳米线的隧穿实验中直接得到验证。
2017-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum fluctuations and phase coherence in superconducting nanowires
超导纳米线的量子行为可能主要取决于所采用的实验装置。在这里,我们调查的设置,使通过平衡超导电流跨越任意段的导线,而不限制其超导相的波动。该系统的低温物理性质是由集体类声等离子体激发和量子相位滑移的综合效应决定的。在$T=0$处,导线表现出两个量子相变,两者都由无量纲导线阻抗$g$控制。含有$g>16$的较粗导线保持超导性,而含有$g<2$的最细导线中的超导电流完全被量子涨落破坏。与$2<g<16$的中间阶段的特点是由两个不同的相关长度展示超导的行为在较短的尺度结合消失的超导响应在长尺度极限。
2019-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonequilibrium noise and current fluctuations at the superconducting phase transition
研究了介观NSN电路中超导相变点的非高斯非平衡电流涨落。该装置包括一个电压偏置的薄膜纳米桥超导体(S)连接到两个正常的金属(N)通过隧道结引线。我们发现,以上的临界温度波动的超导序参量与预制的库珀对介导的非弹性电子散射,促进强电流波动。虽然电导被抑制由于准粒子态密度的耗尽,更高的累积量的电流波动参数增强。我们确定实验相关的运输制度,过量的电流噪声可能达到甚至超过热噪声的水平。
2014-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum oscillations of rectified dc voltage as a function of magnetic field in an "almost" symmetric superconducting ring
在临界温度Tc附近测量了直流整流电压Vdc(B)对垂直磁场B的周期性量子振荡。随着偏置电流和温度的变化,这些Vdc(B)振荡的行为类似于在圆形非对称环中观察到的Vdc(B)振荡,但幅度较小。Vdc(B)函数的傅立叶频谱呈现对应于环面积的基频及其高次谐波。出乎意料的是,卫星频率取决于结构的几何形状和外部参数被发现旁边的基频和周围的高次谐波。
2007-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin Current in p-wave Superconducting Rings
从超导平均场论出发,导出了介观超导体中自旋电流的计算公式。自旋流是由代表自旋三重态超导体自旋态的$\vec{d}$的空间涨落产生的。本文讨论了零磁场下孤立p波超导环中存在循环自旋流的可能性。自旋流的方向取决于表征环上$\vec{d}$空间构型的拓扑数。
2005-07-25 cond-mat.supr-con
A Superconducting 180° Hybrid Ring Coupler for circuit Quantum Electrodynamics
超导电路量子电动力学实验与传播微波需要设备作为分束器。采用硅衬底和蓝宝石衬底上的铌薄膜制作了中心频率为6 GHz的超导180°微带混合环形耦合器。对于耦合和隔离的幅度,我们发现在2GHz的带宽中分别为-3.5+/-0.5dB和至少-15dB。我们还研究了反射的效果在超导体正常导体接触的低温激光扫描显微镜。我们的测量结果表明,我们的混合环非常适合在电路量子电动力学实验芯片上的应用。
2010-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Observation of slow order parameter fluctuations in superconducting films using beta-detected NMR
我们报告的β-NMR研究极化8Li注入薄Pb和Ag/Nb膜。在临界超导温度下,我们观察到一个奇异的峰值自旋弛豫率在小的纵向磁场,这是由于在超导序参量的波动。然而,峰值比基于超导波动增强动态电子自旋磁化率的预测大一个数量级以上,并反映了意外的缓慢波动的存在。此外,波动在小磁场中被迅速抑制,这可以解释为什么它们以前没有被常规NMR或NQR观察到。
2011-09-21 cond-mat.mes-hall 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
Saddle point states and energy barriers for vortex entrance and exit in superconducting disks and rings
利用非线性Ginzburg-Landau泛函研究了介观超导薄圆盘和环的不同涡旋态之间的跃迁。它们是自由能的鞍点,代表不同涡旋状态之间的过渡必须克服的能垒。在小的超导盘和环中,得到了两个巨涡旋态之间的鞍点态,在较大的系统中,得到了多涡旋态和巨涡旋态之间以及两个多涡旋态之间的鞍点态。不同的磁盘和环配置的形核势垒的形状和高度进行了研究。
2000-10-16 cond-mat.supr-con
Magnetic response of mesoscopic superconducting rings with two order parameters
各种尺寸的超导铝环的磁响应和磁通量转变,沉积条件下可能产生的层状结构,表现出良好的协议与两个顺序参数金斯堡-朗道模型。对于中间耦合,我们发现亚稳态,有不同的相位绕组数在环周围的两个序参量。这些状态,以前理论上预测的,类似于分数涡在单连接样品与二阶参数超导。较大的耦合锁定相对相位,使得两个序参量仅在响应的温度依赖性中显现。随着邻近化程度的增加,这种特征逐渐消失。
2006-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting Proximity Effect and Universal Conductance Fluctuations
利用Bogoliubov-de Gennes方程的数值解研究了介观正常-超导-正常(N-S-N)结构中的普适电导涨落(UCF)。我们讨论两种情况下,根据准粒子传输的存在(“开放”结构)或不存在(“封闭”结构)。与N-S结构相比,超导电性的出现增加了波动,我们发现N-S-N结构的超导电性抑制了UCF。我们证明了在"开放“和"封闭”结构的波动表现出不同的响应所施加的磁场和超导序参量施加的相位变化。
1999-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of Magnetic Fingerprints in Superconducting Au_0.7In_0.3 Cylinders
在无序超导Au_(0.7)In_(0.3)圆柱体的超导转变区的低温部分,实验上观察到了可再现的、样品特有的磁阻涨落(磁指纹)。波动的幅度被发现超过了几个数量级的正常金属的普遍电导波动。这些意见的物理起源进行了讨论的上下文中的超导凝聚能在无序超导体的介观波动。
2000-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Suppression of diamagnetism in superconducting nanorings by quantum fluctuations
零电阻、抗磁性(迈斯纳效应)和激发光谱中的能隙是超导性的基本属性。在特征尺寸为10 nm的纳米颗粒中,超导性被电子能谱的量子化所抑制。在窄的准一维超导通道中,热涨落仅在明显低于临界温度Tc的温度下才能实现零电阻,而量子涨落甚至在接近T=0的温度下也能抑制超窄超导纳米线中的无耗散电流。在这里,我们证明了相同的基本上纳米级的现象,量子波动,是负责淬火抗磁性超导纳米环显着影响的幅度,周期和形状的循环持续电流(PC)。这种效应对于我们理解纳米尺度下量子相干系统的行为具有根本的重要性,并且应该在各种纳米科学应用中加以考虑。
2009-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The effect of superconducting fluctuations on the ac conductivity of a 2D electron system in the diffusive regime
我们报告了一个完整的解析表达式的单回路校正的交流电导率$σ(ω)$的无序二维电子系统中的扩散制度。得到的表达式包括弱局域化和Altshuler-Aronov修正以及超导转变温度以上的超导涨落修正。导出的表达式在静态极限$ω\to 0$中没有$1/(iω)$发散,与无序电子系统正常态电导率的一般预期一致。
2020-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Time-dependent photon generation by superconducting thin-film rings irradiated by coherent microwave fields
当相干微波场作用于具有超导电流的薄膜环时,微波场将引起超导电流中所有库珀对的相干振荡。振荡的带电凝聚体将发射光子,其能量由超导环的量子化能级差决定。这种效应只能在环中观察到,环的厚度小于场趋肤深度和伦敦穿透深度。计算了微波场诱导单光子和双光子发射的几率。研究了发射光子的能量角分布随环的大小和环中磁通量的变化。
2012-07-06 cond-mat.supr-con
Superconducting Ring Resonators: Modelling, Simulation, and Experimental Characterisation
Cavendish Laboratory(卡文迪许实验室);Clarendon Laboratory(克拉伦登实验室)
本文研究了超导环谐振器的建模与实验表征,揭示其在超导电子学和量子技术中的应用潜力及频率分裂与模式旋转现象。
2026-01-15 astro-ph.IM cond-mat.supr-con
Magnetic dependence of the critical and persistent current of asymmetric superconducting rings
所获得的周期性磁场的临界电流的依赖关系,在相反的方向上测量的非对称超导铝环,允许解释观察到的直流电压作为交流整流的结果的早期量子振荡。据发现,高效率的整流的个别环和环系统连接到一个滞后的电流-电压特性。提供整流效应的电流-电压特性的不对称性是由于在相反方向上测量的临界电流的磁依赖性的相对移位。这种移位意味着临界电流最小值的位置不对应于n + 0.5磁通量量子,这与Little-Parks电阻振荡的测量结果直接矛盾。尽管存在这种矛盾,临界电流各向异性振荡的幅度及其随温度的变化与持续电流振荡的预期幅度及其随温度的变化相对应。
2009-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fluctuation spectroscopy of granularity in superconducting structures
我们建议使用“波动光谱”作为一种方法来检测接近超导过渡的无序金属的粒度。我们表明,随着温度降低$T$的电阻$R(T)$的系统相对较大的晶粒最初增长由于波动抑制的单电子隧穿,但随着进一步降低$T$由于相干电荷转移的波动库珀对。在一定条件下,这种最大值在$R(T)$原来是敏感的弱磁场由于一种新的Maki -汤普森型机制。
2008-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting quantum fluctuations in one dimension
本文综述了准一维超导领域的一些最新进展。我们证明了超导纳米线的低温性质基本上是由量子涨落决定的。超导相的平滑(高斯)波动(也与沿着导线传播的等离子体模式相关联)可以显著影响这种纳米线中的电子态密度,并在超导纳米环中引起持续的电流噪声。进一步有趣的现象,例如,电流偏置超导纳米线中的非零电阻和电压散粒噪声是由序参量--量子相位滑移(QPS)的非高斯涨落引起的。这种现象可以解释为磁通子隧穿的有效量子“粒子”的双重库珀对和遵守复杂的全计数统计,减少到泊松一个在低频限制的作用。我们还表明,QPS效应可能是特别明显的最薄的电线和环的量子相位滑移保持不受约束,并确定一个非微扰的长度尺度$L_c$,超过该超电流得到抑制的量子波动。因此,对于$T \to 0$,这样的纳米线在超过$L_c$的尺度下应该变得绝缘,而在较短的长度尺度下,它们仍然可以表现出超导性质。我们认为,与序参量的量子涨落相关的某些非平凡特征可能对特定的电路拓扑结构敏感,并且可以在诸如,电容耦合超导纳米线系统。
2022-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of the Little-Parks Oscillations in a System of Asymmetric Superconducting Rings
在直径为2000 nm的110个串联铝环系统中观察到Little-Parks振荡,测量电流为10 nA至1000 nA。测量结果表明,振荡的幅度和性质与测量电流和持续电流幅度之间的关系无关。利用非对称环证明了持续电流存在顺时针或逆时针方向。这意味着,在测量Little-Parks振荡时,半环之一中的总电流可以被定向为对抗电场。在零和低测量电流下的测量表明,尽管没有法拉第电压,但持续电流与常规循环电流一样,在具有不同截面的半环上引起电势差。
2008-05-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Frustration in d-wave Superconducting Circuits: $π$-Ring Behaviour
包含奇数个$π$结的闭合超导电路,即$π$环,在基态具有有限电流。我们明确地构建这样的d波超导体环,并证明存在的自发电流的Bogoliubov德Gennes方程的直接自洽的解决方案。我们表明,目前有一个拓扑起源,由于挫折的d-波序参量,这只是部分解释了Sigrist-Rice隧道公式。
2000-06-02 cond-mat.supr-con
Majorana states in a p-wave superconducting ring
本文计算了具有与相干长度相当的内外半径的俘获单位磁通的手征超导环的激发谱。我们发现在Bogoliubov-deGennes方法中存在一对精确的零能态。它们不受拓扑的保护,但在系统的某些变形下是稳定的。我们讨论的方法来调整系统,使其成长为这样的“马约拉纳磁盘”。这种情况具有共振现象的特征。
2012-12-17 cond-mat.supr-con
Two permitted states of superconducting ring observed at measurements of its critical current
本文测量了均匀截面小窄斑超导铝环临界电流的磁相关性。常规环由于其谱的强离散性,在每个磁通量值处只能观察到允许态。但是由于小的窄点,观察到两个状态。
2011-02-25 cond-mat.supr-con
Fluctuation Superconductivity in Mesoscopic Aluminum Rings
波动在相变附近是重要的,在那里它们可能难以定量描述。介观环中的超导性特别有趣,因为临界温度是磁场的振荡函数。一维超导环中的热涨落有一个精确的理论,因此有望成为一个很好的模型系统。我们测量许多环的磁化率,一次一个环,使用扫描SQUID,可以隔离磁信号从7个数量级更大的背景施加通量。我们发现,波动理论描述的结果和一个单一的参数表征的方式,其中波动是特别重要的磁场中的临界温度被抑制。
2009-01-02 cond-mat.mes-hall 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
Fluctuation-induced noise in out-of-equilibrium disordered superconducting films
我们研究无序超导体中接近超导转变的非平衡输运。我们考虑一个薄膜连接的电阻隧道接口的热库具有不同的化学势和温度。在非线性西格玛模型描述下计算了非平衡纵向电流-电流关联函数,得到了非线性温度和化学势依赖关系.不同的贡献进行了计算,起源于波动引起的抑制准粒子态密度,Maki-汤普森和Aslamazov-Larkin过程。作为我们的结果的一个特殊情况下,接近平衡,我们得到的纵向交流电导率的波动耗散定理。
2013-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evidence for Thermally Activated Spontaneous Fluxoid Formation in Superconducting Thin-Film Rings
我们已经观察到自发磁通量产生的薄膜环的非晶超导体Mo $_3$ Si,通过正常超导转变冷却,作为一个功能的淬火率和外部施加的磁场,使用可变的样品温度扫描SQUID显微镜。我们的研究结果可以解释使用的模型freezout热激活fluxoids,介导的运输散装涡环壁。该机制是对Kibble和Zurek提出的机制的补充,该机制仅依赖于因果关系来产生序参量波动的冻结。
2003-02-19 cond-mat.supr-con
Multiple flux jumps and irreversible behavior of thin Al superconducting rings
对介观铝超导环的磁通跳跃和不可逆磁化曲线进行了实验和理论研究。在小磁场区,涡量随磁场的变化可以大于1。这种行为与几种不同涡度的亚稳态的存在有关。在环中故意引入缺陷对通量跳跃的大小有很大的影响。基于时间相关的Ginzburg-Landau模型的计算使我们能够半定量地解释实验结果。
2002-09-11 cond-mat.supr-con