$π-$shifted magnetoconductance oscillations in mesoscopic superconducting-normal-heterostructures
介观金属环中邻近感生超导关联的干涉对环内的磁通量$Φ$很敏感。这就是在这样的系统中的磁导振荡的原因。我们从实验上检测到并从理论上解释了一种新的效应:这些振荡的相位可以在0和$π$之间切换,这取决于金属间界面的电阻和温度。这种效应是由于邻近诱导的局部电导率增强和邻近诱导的低能量态密度抑制之间的非平凡相互作用。
1998-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interplay between pairing and exchange in small metallic dots
我们研究了当平均能级间距与BCS对能相当或大于BCS对能时,介观涨落对超小金属点中交换和配对相互作用之间竞争的影响.由于介观涨落,具有非零自旋基态的概率可能是非零的,并且显示出与能级统计和相互作用相关的普遍特征。样品到样品的重整化配对波动的启发。
2002-08-13 cond-mat.supr-con
Anomalous metallic phase and reduced critical current in superconducting nanowires due to inverse proximity effect
University of Copenhagen(哥本哈根大学)
本研究揭示了超导细 wire 中金属接触诱导的反近邻效应导致异常金属相和临界电流降低的现象,为理解介观超导体提供了新视角。
2025-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic superconductivity in ultrasmall metallic grains
具有不规则边界的纳米尺度金属颗粒(纳米颗粒)是一个零维系统,其单粒子动力学是混沌的,在大量电子的限制下,它由所谓的泛哈密顿量描述。该哈密顿量的相互作用部分包括超导配对项和铁磁交换项。自旋-轨道散射破坏了自旋对称性,抑制了交换相互作用项。特别令人感兴趣的是波动为主的制度,在实验中的最小颗粒的典型,其中散装配对间隙是可比的或小于单粒子平均水平间距,和巴丁库珀施里弗(BCS)平均场论的超导性不再有效。在这里,我们研究的BCS和波动主导的制度之间的交叉在两个限制。在没有自旋轨道散射的情况下,配对和交换相互作用项相互竞争。我们描述了这种竞争的签名在热力学观测,热容量和自旋磁化率。在强自旋轨道散射的情况下,交换相互作用项可以忽略。我们讨论了如何在这样的纳米粒子的离散能级的磁场响应是受配对相关。我们确定签名的配对相关性在这个响应中,这是可检测的,即使在波动占主导地位的制度。
2014-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con nucl-th
Balanced double-loop mesoscopic interferometer based on Josephson proximity nanojunctions
我们报道了一种基于三个纳米级截面的V/Cu/V约瑟夫森结的双端介观干涉仪的制作和表征。结已被安排在一个双环的几何形状实现的金属薄膜沉积通过电子束光刻定义的悬浮掩模。虽然观察到每个结的临界电流之间的显著量的不对称性,我们表明,干涉仪是能够抑制的超电流低于千分之6的水平,在这里被限制的测量分辨率。本纳米器件适用于微米尺度上的低温磁力和梯度测量。
2013-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic proximity effect in double barrier Superconductor/Normal Metal junctions
我们报告运输测量到T= 60 mK的SININ和SNIN结构的扩散限制。制备了Al-AlOx/Cu/AlOx/Cu(SININ)和Al/Cu/AlOx/Cu(SNIN)垂直结。首次在金属SININ结构中观察到零偏异常。我们把这个电导峰归因于两个隧道势垒之间的电子的相干多次反射。该电导最大值由介观SININ结构的相关理论定量拟合。当SN界面处的势垒被移除(SNIN结构)时,我们观察到在有限电压下的电导峰值伴随着过量的子带隙电导。
2002-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductor-to-Metal Transitions in Dissipative Chains of Mesoscopic Grains and Nanowires
分析了介观超导晶粒链中量子涨落和耗散的相互作用,并将结果应用于纳米线。结果表明,在一维并联约瑟夫森结阵列中,晶粒内的超导正常电荷弛豫起着重要的作用。在零温度下,可以存在两个超导相,主要取决于耗散的强度。在完全超导相(FSC)中,每个晶粒都是超导的,并且与耗散传导的耦合是重要的。在SC* 相中,耗散在长波长处是不相关的。这两个超导相与正常金属相之间的相变可以是局部的也可以是全局的,具有丰富而复杂的临界性质。这些都是从弱耦合和强耦合重整化群分析中推断出来的。在中间温度下,在超导体到正常相变附近,存在超金属行为的区域,其中电阻率首先随着温度降低而逐渐减小,然后随着温度进一步降低而最终增大。链的约瑟夫森结的结果扩展到连续的超导纳米线和微妙的问题,这些是否可以表现出FSC相被认为是。在其他系统中的超导体-金属过渡的潜在相关性也进行了讨论。
2005-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Approaching ideal weak link behavior with three dimensional aluminum nanobridges
我们提出了运输测量的未分流直流超导量子干涉器件(SQUID)组成的30 nm宽的铝纳米桥的不同长度L接触的二维和三维银行。具有L $\leq$ 150 nm(约为超导相干长度的3-4倍)的3D纳米桥SQUID在施加磁场的情况下表现出$\approx 70%$临界电流调制,接近理想短金属弱连接的理论极限。相比之下,2D纳米桥SQUID表现出显著较低的临界电流调制。这种增强的非线性使得3D纳米桥约瑟夫森结非常适合优化弱连接SQUID磁力计的灵敏度,以及实现超低噪声放大器和量子位。
2010-05-07 cond-mat.mes-hall 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
Transition from coherent mesoscopic single particle transport to proximity Josephson-current
通过金属-超导体界面的输运受一种特殊的电荷转换过程--安德烈耶夫反射--控制,在该过程中,每一个入射电子都会拖曳另一个电子,形成一个库珀对。在正常的一侧,留下一个被超导关联修饰的空穴。对于低透明度界面,两个电荷的同时转移被强烈抑制,导致电导降低。在这里,我们表明,这种减少电导可以变成一个无限的调整纳米几何形状。通过在金属薄膜和超导尖端之间建立不同尺寸的纳米结,我们研究了多重相位相干散射如何增强正常侧的超导关联。通过最初增加载流子的相干体积,通过界面的传输被连续地增强。然而,当相位相干体积到达薄膜的相对表面时,形成谐振器,并且由于库珀对冷凝而引起鲁棒的转变。
2011-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Local density of states and its mesoscopic fluctuations near the transition to a superconducting state in disordered systems
我们发展了无序超导体局域态密度(LDOS)的理论,采用非线性σ模型形式主义和重整化群框架。该理论考虑了所有通道中无序和相互作用耦合的相互作用,平等对待短程和库仑相互作用的系统。我们探讨的二维系统,将安德森绝缘体在没有相互作用和2D或3D系统,在没有相互作用的情况下进行安德森过渡。我们计算了正常无序系统中与LDOS多重分形相关的平均隧穿态密度及其介观涨落。所获得的平均LDOS在费米能附近显示出明显的耗尽,无论是在金属相中(即,高于超导临界温度$T_c$)和在超导体-绝缘体转变(SIT)附近的绝缘相中。LDOS的波动被发现是特别强的情况下,短程相互作用-特别是,在政权时,$T_c$增强安德森局域化。另一方面,长程库仑排斥减小了介观LDOS的涨落。然而,同样在具有库仑相互作用的模型中,当系统接近SIT时,波动变得很强。
2016-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Designing edge currents using mesoscopic patterning in chiral d-wave superconductors
本文通过介观有限尺寸样品设计,发现低旋转对称性几何形状可显著增强手性d波超导体的边缘电流和磁信号,为实验探测手性d波超导提供了可行途径。
2025-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Existence of an Independent Phonon Bath in a Quantum Device
在低温下,衬底上的金属薄膜中的声学声子的热波长可以大大超过膜厚度。因此,通常认为在低温下操作的介观器件不携带单独的声子群。在这项工作中,我们提供了直接的实验证据的热去耦的声子在介观量子器件从其衬底声子热浴在亚开尔文温度。一个简单的热平衡模型,假设一个独立的声子浴以下通常的电子-声子和Kapitza耦合定律可以解释所有的实验观察。
2014-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Possible Superconductivity Approaching Ice Point
最近,在高度压缩的硫化氢中发现了203 K的BCS超导性。本文利用第一性原理计算系统地研究了部分取代硫族元素原子对高压下氢硫族化合物超导电性的影响。我们发现详细的趋势,如何临界温度的变化与增加的V-,VI-或VII-取代率,突出了低原子质量和强共价金属性所发挥的关键作用。特别是,在250 GPa压力下,具有Im-3 m结构的稳定H3 S 0.925 P 0.075的临界温度可能达到280 K.
2016-06-23 cond-mat.supr-con
Upper critical field divergence induced by mesoscopic phase separation in the organic superconductor (TMTSF)2ReO4
由于两种阴离子序的竞争,(TMTSF)2 ReO 4,在很宽的压力范围内呈现半导体和金属(超导)区域(丝或液滴)之间的相共存。在这种情况下,平行于c* 和b'轴的H超导上临界场在低场下呈现线性部分,然后在交叉场上方发散。这种交叉对应于预期在非晶态或粒状超导体中的3D-2D去耦转变。转变的尖锐性也表明所有的细丝都具有相似的尺寸,并且以非常有序的方式自组织。估计了细丝之间的距离及其横截面。
2007-01-26 cond-mat.supr-con
Mesoscopic gap fluctuations in an unconventional superconductor
我们研究了各向异性带隙超导体中的介观无序涨落,它导致了局域配对温度的空间变化和在平均场转变之上超导岛的形成。我们导出了对温度和超导能隙的概率分布函数。结果表明,以上的平均场转变,一个无序的BCS超导体与一个不寻常的配对对称性所描述的超导岛和金属区域的网络具有强烈的抑制态密度,由于超导波动。我们认为,与介观无序波动的现象也可能是相关的高温超导体,特别是最近的STM实验中,间隙不均匀性已明确观察到。有人建议,在赝隙相的间隙波动应直接关系到相应的配对温度的波动。
2008-02-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Observation of double resistance anomalies and excessive resistance in mesoscopic superconducting Au$_{0.7}$In$_{0.3}$ rings with phase separation
我们测量了介观超导金$_{0.7}$在$_{0.3}$环制备的电子束光刻和顺序沉积的金和在室温下,然后由一个标准的剥离程序。在样品中没有显示小公园电阻振荡,非常不寻常的双电阻异常,两个电阻峰值附近的超导性,观察到。虽然在各种介观超导样品中观察到了具有单电阻峰特征的电阻异常,但以前从未观察到双电阻异常。动态电阻测量表明,在这些样品中存在两个临界电流。此外,两个电阻峰被发现在不同的磁场抑制。我们将观察到的双电阻异常归因于一个潜在的相分离,其中富In晶粒的金属间化合物的AuIn沉淀在一个均匀的In-稀基体的Au $_{0.9}$在$_{0.1}$。富In颗粒的本征超导转变温度远高于稀In基体的本征超导转变温度。通过考虑富In晶粒的$T_c$的强烈变化,在同一幅图中解释了传统的Little-Parks电阻振荡的抑制。我们还报告观察到一个不寻常的磁场诱导的金属状态,其电阻高于正常状态的电阻,这里称为过度电阻,和一个h/2 e电阻振荡的振幅依赖于温度非常弱。
2005-10-19 cond-mat.supr-con