Proximity-induced transport in hybrid mesoscopic normal-superconducting metal structures
使用基于准经典格林函数的方法，我们提出了一个理论研究中的介观S/N结构中的扩散极限的输运。本文讨论了具有势垒（零偏压和有限偏压反常）的S/N结构中的亚带电导。我们还分析了Andreev干涉仪的电导变化$δS(T)$的温度依赖性。我们发现，除了众所周知的低温最大值附近$T_c$第二个最大可能出现。本文给出了四端S/N/S接触中约瑟夫森效应和约瑟夫森临界电流可能符号反转的研究结果。
1998-11-26 cond-mat.supr-con
Approaching Zero-Temperature Metallic States in Mesoscopic Superconductor-Normal-Superconductor Arrays
放置在普通金属膜上的超导岛系统提供了二维（2D）超导性的可调实现;因此，它们可以阐明关于2D超导体和竞争态的性质的开放问题。特别是，岛系统已被预测表现出零温度金属状态。虽然在某些二维系统中存在这种金属态的证据，但它们的性质还没有得到很好的理解：传统的金属理论无法解释它们，而且它们的性质很难调整。在这里，我们表征的超导转变介观岛阵列系统作为岛的厚度和间距的函数。我们观察到两个过渡过程中的超导性，这两个过渡温度表现出意想不到的强大的抑郁症广泛分布的岛屿。这些凹陷与系统接近零温度金属态是一致的。过渡的性质和它们之间的状态解释使用的现象学模型，涉及稳定的超导性在每个岛上通过一个弱耦合，并从其邻居的反馈。
2011-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous charge transport in mesoscopic triplet superconductor junctions
基于Keldysh-Nambu准经典格林函数理论，研究了扩散正常金属/三重态超导体（DN/TS）结的电荷输运性质.与传统的单重态超导结的情况相反，在TS的界面处的中间带隙Andreev共振态（MARS）被示出为增强DN中的邻近效应。% DN/TS结的总电阻急剧降低，并且在极端情况下与DN的电阻完全无关。这种反常输运伴随着电导谱中的巨大零偏压峰和DN区局域态密度的零能峰。这些显著的特征表明了三重态超导结所特有的邻近效应的存在。
2004-04-19 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
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
The Mesoscopic SNS Transistor
在介观超导体-正常金属-超导体（SNS）异质结构中，准粒子分布可以被施加在正常金属两端的电压驱动远离平衡。这减少了超导电极之间的超电流，这创造了将这些SNS结用作快速开关和晶体管的可能性。我们在准经典理论的框架下描述了该系统，并与最近的实验结果很好地吻合。我们提出了进一步的实验测试，例如电流相位关系的电压依赖性，其中包括一个过渡到$π$结。
1998-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Signatures of topological ground state degeneracy in Majorana islands
我们考虑一个介观超导岛托管多对马约拉纳零能模式。马约拉纳岛由多个p波导线组成，这些p波导线通过平凡（s波）超导主干连接在一起，其特征在于总充电能量为$E_C$ ;导线通过隧道结耦合到普通金属引线。我们计算了岛上的平均电荷以及作为p波对隙$Δ_P$，充电能量$E_C$和无量纲结电导$g_i$的函数的非局部电导矩阵。我们发现，在岛的拓扑基态简并的存在下，显着地增强了电荷的波动，并导致抑制库仑阻塞效应。与传统的（s-波）介观超导岛相比，我们发现，库仑阻塞振荡的电导抑制马约拉纳岛的比例$E_C/Δ_P$或电导的大小$g_i$。我们还讨论了我们的研究结果与所谓的拓扑近藤效应。
2020-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Universal Properties of Mesoscopic Fluctuations of the Secondary "Smile" Gap
在介观系统中，准连续谱的能级在位置上波动，波动的分布揭示了所考虑结构的微观性质的信息。在这里，我们调查介观波动的二次“微笑”的差距，出现在准经典频谱的混沌腔耦合到一个或多个超导体。利用随机矩阵模型，我们数值计算了Andreev能级的能量和访问的间隙宽度的分布。我们主要集中在普适机制$E_{\mathrm{Th}}\ggΔ$，其中$E_{\mathrm{Th}}$是腔的无功能量，$Δ$是超导能隙。我们发现，该分布是由一个中间能级尺度$Δ_g$决定的，其值介于腔中的能级间距$δ_s$和带隙的准经典值$E_g$之间。从我们的数值，我们外推的前两个累积量的间隙分布在大的水平和通道数的限制。我们发现，在这个制度的规模分布是特雷西Widom分布：发现由Vavilov等人相同。\textbf{86}，874（2001）]，以获得相反极限$E_{\mathrm{Th}}\ll Δ$中的小间隙边缘的分布。这使我们得出这样的结论，发现的分布是一个普遍的性质的混沌邻近系统的边缘的连续谱。
2021-09-07 cond-mat.mes-hall 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
Spin-accumulation and Andreev-reflection in a mesoscopic ferromagnetic wire
在准经典近似下，采用非平衡格林函数方法研究了铁磁金属-超导混合器件中的电子输运。注意力集中在铁磁体中的交换分裂远大于超导能隙的极限上。然后，传输特性由靠近界面的自旋累积和界面处的Andreev反射之间的相互作用决定。我们发现，电阻可以增强或降低相比，正常情况下，可以有一个非单调的温度和电压依赖性。在非线性电压制度电子加热效应可能会支配的运输性能，导致定性不同的行为比在没有加热效应。最近的超导体对铁磁体电导的影响的实验结果，可以理解我们的结果与能量相关的界面电阻以及自旋积累的影响，而不调用长程配对关联的铁磁体。
2000-05-11 cond-mat.supr-con
Mesoscopic supercurrent transistor controlled by nonequilibrium cooling
提出了超导体-绝缘体-正常金属-绝缘体-超导体（SINIS）介观线中非平衡态下存在的独特准粒子分布，作为控制长约瑟夫森弱连接中超电流强度的新工具.我们提出了一个描述这个系统的扩散极限准经典格林函数理论的框架，并考虑到非弹性散射的影响与任意强度。超电流的增强和抑制，包括一个显着的过渡到一个$π$结是一个完全可调结构的显着特点。的非平衡度，温度和材料的选择，以及像噪声，开关时间，电流和功率增益的功能的作用也得到了解决。
2004-04-16 cond-mat.mes-hall 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
Supercurrent-carrying density of states in diffusive mesoscopic Josephson weak links
最近的实验表明，通过扩散相相干正常金属弱连接的超电流的非平衡控制。实验结果已准确地描述了准经典格林函数技术的Keldysh形式主义。考虑到结构的几何形状，不同的能量尺度和非理想性的接口，使我们能够获得的理论和实验结果之间的定量协议的振幅和相位依赖的超电流，没有或很少的拟合参数。在这里，我们讨论了最重要的因素与这样的比较：超导序参量和结的无功能量之间的比率，额外的电线对弱连接的影响，以及由于不完善的影响，最显着的是由于非理想界面。
2002-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhanced chiral edge currents and orbital magnetic moment in chiral $d$-wave superconductors from mesoscopic finite-size effects
利用准经典理论，研究发现介观有限尺寸效应显著增强手性 $d$-波超导圆盘的总电荷电流与轨道磁矩，并揭示 $1/\mathcal{R}$ 标度及小尺寸下的电流反转，为实验验证提供新途径。
2023-08-29 cond-mat.supr-con
Nonequilibrium mesoscopic superconductors in a fluctuational regime
我们表明，存在一类非平衡系统，可以构建一个非平衡模拟的Ginzburg-Landau（GL）功能，并提出其推导过程。作为一个例子，我们考虑了一个小的超导岛的大小小于相干长度在一个固定的非平衡态。我们找到了这样一个系统的自由能泛函的GL展开式，并分析了展开式系数对外部驱动和非平衡分布函数的依赖关系。
2010-06-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
A numerical study of planar arrays of correlated spin islands
我们提出了我们的分析系统的相互作用岛屿的XY自旋的三角形晶格，几年前已推出的Eley等人。占的现象，在实验中的可调阵列的近耦合长超导体正常金属超导结。该模型的主要特点是局部和整体相互作用能标度的分离和自旋岛的介观特征。在降低温度的模型经历了两个交叉对应于一个增加的相位相干性在一个单一的岛屿和发病的全球性的连贯性在整个阵列，后者是在伊辛普适性类的一个化学相变。第二跃迁对岛边间距的依赖关系与耦合常数的邻近效应有关。
2016-04-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Spontaneous generation of fractional vortex-antivortex pairs at single edges of high-Tc superconductors
具有对破缺边缘的非常规d波超导体具有自发破缺的时间反转和平移对称性的基态。我们使用准经典理论的超导性，以证明这样的阶段可以存在于任何单一的对破刻面。这意味着更多种类的系统，不一定是介观大小的，应该对这种对称性破缺不稳定。在小平面上平均的态密度显示出以零能量为中心的宽峰，这与在低温下具有与温度无关的宽度的宽零偏压电导峰的实验结果一致。
2017-08-28 cond-mat.supr-con
Self-consistent electronic structure of multiquantum vortices in superconductors at $T\ll T_c$
研究了由杂质散射率定义的“干净”和“脏”两种情况下第二类超导体中的多量子涡旋态。在准经典方法中，我们自洽地计算了序参量分布和电子局域态密度（LDOS）分布。在干净的情况下，我们发现了G.E. Volovik，JETP Lett. { \bf 58}，455（1993），并获得类似于先前在Bogolubov-de Gennes理论的框架中发现的LDOS分布中的干涉图案。在脏区，多量子涡旋在零能LDOS分布中具有一个特殊的平台，这可以被认为是介观超导体中多量子涡旋形成的实验标志。
2013-04-10 cond-mat.supr-con
Imaging and controlling vortex dynamics in mesoscopic superconductor-normal-metal-superconductor arrays
利用超导体中涡旋的性质对于基础科学和技术应用至关重要;因此，局部探测和控制涡旋一直是一个持续的目标。在这里，我们使用的扫描探针技术，使超导系统中的涡旋动力学的研究，通过利用光栅扫描，磁尖悬臂梁的共振行为。这个实验装置使我们能够对涡旋进行成像和控制，并提取涡旋相互作用的关键能量尺度。将这种技术应用于金属上超导体岛阵列的晶格，我们获得了各种引人注目的空间图案，这些图案编码了系统中涡旋的能量景观信息。我们解释这些图案在当地的涡旋动力学和提取系统中的特征能量尺度的相对强度，如涡旋-磁场和涡旋-涡旋相互作用强度，以及涡旋化学势。我们还证明了相互作用的相对强度可以调整，并显示这些相互作用如何随着施加的偏差而变化。这种涡旋成像和控制的高度可调谐性和局部性质不仅使人们能够对涡旋相互作用有新的理解，而且在更复杂系统中具有潜在的应用，例如与量子计算相关的系统。
2021-06-24 cond-mat.supr-con
Tailoring Josephson coupling through superconductivity-induced nonequilibrium
提出了超导体-绝缘体-正常金属-绝缘体-超导体（SINIS）介观线中非平衡态下存在的独特准粒子分布，作为控制长约瑟夫森弱连接中超电流强度的新工具.我们提出了一个描述这个系统的扩散极限准经典格林函数理论的框架，并考虑到非弹性散射的影响与任意强度。超电流的增强和抑制，包括一个显着的过渡到一个$π$结是一个完全可调结构的显着特点。
2003-11-17 cond-mat.mes-hall 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
Coulomb Blockade in Fractional Topological Superconductors
本文研究了电荷在填充率为$ν=2/3$的介观超导体中的输运。我们考虑一个超导岛有限的充电能量，并调查其通过设备的运输效果。我们通过这样一个系统计算电导作为温度和施加到超导岛的门电压的函数。我们表明，运输的强烈影响的存在下的parafermionic零模式，导致在零温度下的零偏置电导量化的单位为$νe^2/h$独立于所施加的栅极电压。
2017-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signatures of Majorana bound states and parity effects in two-dimensional chiral p-wave Josephson junctions
本文研究了介观手征$p$波超导岛耦合形成的约瑟夫森结的拓扑结构。通过分析和数值计算研究了在垂直磁场作用下，约瑟夫森涡旋中的BdG（Bogoliubov-de Gennes）能谱，发现了局域的MBS（Majorana束缚态）。此外，我们证明了一个扩展的MBS的存在，是离域周围的耦合岛，这对约瑟夫森超导和相位动力学的结的外周界有可测量的后果。特别是，我们预测的变化，在临界电流衍射图案中，奇数整数通量节点被解除费米子宇称依赖的方式。我们的竞争随机效应的热噪声和宏观量子隧穿RCSJ框架内的模型，并显示了双峰临界电流分布的出现。我们表明，增加宇称跃迁率抑制双峰性质的分布，从而强烈强调了非平凡的宇称依赖性质的多体基态。最后，我们考虑了三个岛屿的三结几何形状，并讨论了可能的方案编织马约拉纳束缚态移动的约瑟夫森涡，他们绑定。
2022-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Heat Transistor: Demonstration of Gate-Controlled Electron Refrigeration
我们目前的实验超导正常金属电子制冷机的制度，单电子充电效应是显着的。该系统用作热晶体管，即，从普通金属岛出来的热通量可以用栅极电压来控制。单电子隧穿的框架内开发的理论模型提供了一个完整的定量协议与实验。这项工作作为第一个实验观察库仑控制的传热，特别是在介观系统的制冷。
2007-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A Time-Dependent Ginzburg-Landau Framework for Sample-Specific Simulation of Superconductors for SRF Applications
针对SRF应用中超导体多尺度材料特性控制需求，提出纳入实验与从头算参数的时变金兹堡-朗道框架，实现样品特异性模拟，通过Nb₃Sn缺陷建模预测涡旋成核阈值及耗散趋势，为微观缺陷与宏观性能关联提供途径。
2025-06-20 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
d+is vs d+id' Time Reversal Symmetry Breaking States in Finite Size Systems
本文报道了有限尺寸非常规超导系统中自发电流和磁矩的自洽准经典计算，即：（i）在孤立的d波超导岛中，除了占主导地位的序参量外，（具有d_{x^2-y^2}对称性），增加s或d_{xy}对称性的次优序参量;（ii）在两个任意取向的d波超导体之间以及在d波和s波超导体之间的晶界结中。我们发现，自发电流密度的轮廓和磁场分布依赖于系统的时间反演对称性破缺性质。对于d_{x^2-y^2} + id_{xy}态，在有限尺寸系统的边缘附近出现涡旋。我们将这些涡旋与混合序参量的手征性质联系起来。该方法具有较强的通用性，可用于预测任何有限尺寸超导系统的性质。
2002-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-local Tunneling Spectroscopy of Inelastic Quasiparticle Relaxation in Superconducting 1-D Wires
National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；Northwestern University（西北大学）；Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院）
通过非局域导电实验研究超导一维线中准粒子输运与弛豫，利用双偏压方案提取准粒子能量不平衡的影响，结合准经典模拟估算能量依赖的非弹性散射时间，并探讨超流体动能效应。
2026-04-29 cond-mat.supr-con quant-ph
Numerical modelling of a vortex-based superconducting memory cell: dynamics and geometrical optimization of a fluxonic quantum dot
本文通过含时Ginzburg-Landau方程对基于单个阿布里科索夫涡旋的AVRAM超导存储单元进行数值模拟，优化了零磁场下的几何参数，实现了皮秒级超快切换和0.1 aJ的超低操作能耗。
2024-08-27 cond-mat.supr-con math-ph math.MP
Impurity strength-temperature phase diagram with phase crystals and competing time-reversal symmetry breaking states in nodal $d$-wave superconductors
本文采用准经典理论与 ${t}$-矩阵方法，研究了节点 $d$ 波超导体边缘的相位晶体，绘制了杂质强度-温度相图，发现相位晶体在强杂质散射下仍能存续，并揭示了介观效应引发的竞争性时间反演对称性破缺态。
2025-06-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
