Thermal metal-insulator transition in a helical topological superconductor
具有时间反演对称性的二维超导体具有Z_2拓扑不变量,它可以区分有无螺旋Majorana边态的相。我们研究了DIII类网络模型中的拓扑相变,并表明它与螺旋超导体热导的金属-绝缘体转变有关。局域化长度发散的临界指数约为2.0,约两倍的手征超导体中的已知值的过渡。
2012-05-07 cond-mat.mes-hall
Supercurrents through gated superconductor-normal-metal-superconductor contacts: the Josephson-transistor
我们分析了通过窄弹道超导体-正常金属-超导体约瑟夫森接触的输运,在超导体-正常金属界面处具有非理想传输,例如,由于绝缘层、有效质量阶跃或带失配(SIN界面)。通过在SIN界面处的Andreev反射和正常反射的组合来确定正常导线中的电子光谱。在SIN界面的强正常散射引入电子和空穴的共振在正常区域中出现在准粒子谱。这些共振有很强的影响,我们发现由最低准粒子水平确定的临界超电流$I_c$:调整潜在的$μ_{x0}$的电子和空穴类共振交叉点,我们发现在$I_{\rm c}$尖锐的峰值,导致在一个transitor效应。我们比较了这种谐振约瑟夫森晶体管(RJT)的超导单电子晶体管(SSET)的性能。
2001-01-16 cond-mat.mes-hall
Multiple Andreev Reflection and Giant Excess Noise in Diffusive Superconductor/Normal-Metal/Superconductor Junctions
我们研究了超导体/正常金属/超导体(SNS)结组成的短Au或Cu线之间的Nb或Al银行。基于Nb的结显示由NS边界的高热阻引起的固有电子加热效应。铝基结显示在另外的次谐波间隙结构的微分电导dI/dV和一个明显的峰值在过量的噪声在非常低的电压V。我们认为,噪声峰是由超导银行之间的约瑟夫森耦合的发病时的超导电流的波动。在超导电流被抑制的中间温度下,噪声贡献约为1/V,这可以被解释为源自大的多个电荷的散粒噪声。
2000-02-24 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
Normal reflection at superconductor - normal metal interfaces due to Fermi surface mismatch
由于电介质势垒或费米表面的不同性质,电子可以在两种金属之间的界面处反射。当其中一种金属是超导体时,Andreev反射允许直接测量正常反射。本文研究了非磁性正常金属与超导Nb(Tc = 9.2K)和Al(Tc = 1.2K)界面的正反射。对于特定金属组合的多个接触,界面势垒Z的相对强度的值的分布示出了可归因于费米表面失配的明确限定的峰。我们的反射系数一般小于理论预测或来自正常超导双层的邻近效应研究。
2011-09-23 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium and proximity effects in superconductor-normal metal junctions
本文用一个简单的准一维模型研究了正常金属-绝缘体-超导体-绝缘体-正常金属(NISIN)结中的非平衡加热和逆邻近效应。我们特别关注的观测值和参数区域,在设计的SINIS冷却器与准粒子陷阱的兴趣。我们提出的数值计算结果,通过求解Usadel方程,并提出了分析近似在两个极限情况下:一个短结的两端和一个长结的一个透明的接触不可忽略的电阻在一端。
2013-04-04 cond-mat.mes-hall
Influence of a single defect on the conductance of a tunnel point contact between a normal metal and a superconductor
本文从理论上研究了隧道极限下正常超导点接触的电导,分析了准粒子与点状缺陷散射引起的量子干涉效应。对于位于正常金属或超导体中的缺陷,得到电导对缺陷位置的振荡依赖性的解析表达式。研究发现,当外加偏压接近超导体的带隙能时,振荡的幅度显著增大。还得到了缺陷存在时表面附近的序参量的空间分布。
2008-07-02 cond-mat.mes-hall
Transport and noise properties of a normal metal-superconductor-normal metal junction with mixed singlet and chiral triplet pairings
研究了具有混合单重态和手征三重态对的正常金属-超导体-正常金属(NSN)结的输运和零频散粒噪声散粒噪声特性。我们表明,在subgapped制度时的手征三重态配对振幅占主导地位的单线态,共振现象出现在零能量,所有的量子力学散射概率获得的值为0.25。在共振处,通过这种结介导的交叉Andreev反射获得零能量峰。这也反映为电导中的零能量峰,这取决于掺杂浓度。我们还调查了这个系统的散粒噪声,并表明,散粒噪声互相关是负的亚能隙制度时,三重态配对占主导地位的单重态。后者是在形成鲜明对比的积极散粒噪声时得到的单重配对是占主导地位的。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall
SPT 2-Channel Kondo Model in the Structure of Normal Metal/Quantum Dot/DIII-class Topological Superconductor
研究了在普通金属和两端支持Majorana二重态的\emph{DIII}类拓扑超导体之间嵌入一个量子点的结构中的近藤效应。我们观察到,近藤关联同时发生在点中的局域态和两个连续态之间,即,金属中的连续态和金属与拓扑超导体之间的连续Andreev反射态。结果,近藤模型哈密顿量在拓扑上受到$SU(2)_s\rtimes Z_2^T$对称性的保护。此外,随着量子点与Majorana二重态耦合的增强,近藤温度有机会依次呈现三种形式。这一现象正好反映了Majorana双峰在调节近藤效应中的特殊作用。
2015-11-02 cond-mat.mes-hall
Thermal metal in network models of a disordered two-dimensional superconductor
我们研究的普适性类本地化所产生的非相互作用的准粒子在无序超导体,既没有时间反演,也没有自旋旋转对称性的模型。这类二维系统被称为D类,可以显示三种不同类型的准粒子动力学相:金属,局域化或量子化(热)霍尔电导。相应地,它们可以表现出多种离域转变。我们说明了这种行为,通过调查与适当的对称性网络模型的相图数值,并首次显示的外观的金属相。
2000-09-29 cond-mat.mes-hall
Finite voltage shot noise in normal-metal - superconductor junctions
我们用正常散射振幅和Andreev反射振幅来表示有限(子隙)电压下无序正常金属超导(NS)结中的低频散粒噪声。在多通道限制,电导表现出共振,伴随着(差分)散粒噪声的增强。在多通道单势垒和双势垒结的研究中,我们讨论了低电压和高电压下相干输运的噪声特性与Andreev能级间距的关系。
1998-09-07 cond-mat.mes-hall
Local thermometry technique based on proximity-coupled superconductor/normal-metal/superconductor devices
在介观超导体/正常金属/超导体(SNS)异质结构中,已知超导体之间的正常金属的电阻具有很强的温度依赖性。基于这一现象,我们研制了一种新型的温度计,它大大提高了我们在低温下测量局域电子温度Te的能力。使用这种技术,我们已经能够测量跨微米尺寸的样品的小温度梯度,开辟了定量测量介观器件的热性能的可能性。
2002-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Noise Correlations in Three-Terminal Diffusive Superconductor-Normal Metal-Superconductor Nanostructures
我们目前的测量电流噪声和交叉相关性的三端超导正常金属超导(S-N-S)纳米结构,是潜在的固态纠缠由于Andreev反射在N-S界面。噪声相关测量跨越从电子-电子相互作用相关的非相干多重Andreev反射(IMAR)的制度。在后一种情况下,在具有紧密间隔的结的样品中观察到负互相关。
2011-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Density of States in Superconductor - Normal Metal - Superconductor Junctions
本文研究了超导体-正常金属-超导体(SNS)结中正常金属内部态密度与chi_0的关系,这里chi_0是结中两个超导体的相位差。结果表明,在没有电子-电子相互作用的情况下,态密度与能量的关系存在一个能隙,能隙随chi_0的增大而减小,并在chi_0 = pi处闭合。给出了态密度与chi_0关系的解析表达式和数值模拟结果。
1998-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasiparticle entropy in superconductor/normal metal/superconductor proximity junctions in the diffusive limit
讨论了脏超导体-正常金属-超导体结的准粒子熵和热容。在短结的情况下,在超导银行中延伸的逆邻近效应在确定热力学量中起着至关重要的作用。在这种情况下,通常使用的近似可能违反超导和准粒子熵之间的热力学关系。我们提供了不同的几何参数的函数的分析和数值结果。热容量的定量估计可以与热电子器件或辐射传感器应用的设计相关。
2017-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The proximity effect in normal metal - multiband superconductor hybrid structures
本文在准经典格林函数理论的基础上,建立了正常金属-多带超导体混合结构中邻近效应的理论。结果表明,多个超导带的存在表现为结构中态密度的附加峰的出现。邻近效应和带间耦合之间的相互作用以非平凡的方式影响超导体中的能隙的大小。将该理论应用于具有低透明界面的多带超导体-正常金属-超导体约瑟夫森结中的超导电流计算,并与多带隧道结的计算结果进行了比较。
2004-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Role of magnetic scattering in 0-pi transitions in a superconductor/ferromagnetic metal/superconductor junction
利用隧穿哈密顿方法研究了磁散射对超导体/铁磁金属/超导体(SFS)结中约瑟夫森临界电流Ic的影响.在四阶微扰理论中给出了关于隧穿矩阵元的Ic的解析公式。的IC表现出阻尼振荡依赖于铁磁金属的厚度,d,并显示0-和π-状态与d之间的过渡。当超导转变温度与铁磁居里温度相当时,由于磁散射的作用,温度T的升高使振荡周期发生明显变化,从而引起0-π跃迁。磁散射提供了SFS结中丰富的约瑟夫森效应。我们的结果提出了一个合适的条件,超导体和铁磁金属控制的0-和π-状态。
2007-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Field Theory of Mesoscopic Fluctuations in Superconductor/Normal-Metal Systems
正常无序导体的热力学和输运性质受到超导体邻近性的强烈影响。介观相干性和超导体粒子的Andreev散射之间的合作产生了新型的干涉现象。我们介绍了一个场论的方法,能够探索超导体/正常金属系统的平均性能和介观波动。作为一个例子,该方法被应用到研究的水平统计的SNS结。
1997-11-21 cond-mat.mes-hall 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
Cooper Pair Shape in Normal-metal/Superconductor Junctions
在s波超导体中,库珀对波函数在动量空间中是各向同性的。由于邻近效应,从超导体进入正常金属的库珀对也具有这种性质。然而,我们发现,这样的演绎是不正确的,在正常的金属配对功能是令人惊讶的各向异性,因为准粒子干涉。我们计算了NS双层膜中的角分辨准粒子态密度,它反映了配对函数的各向异性形状。我们还提出了一个磁隧道光谱实验,可以证实我们的预测。
2007-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Current-voltage characteristics of superconductor-normal metal-superconductor junctions
本文发展了超导体-正常金属-超导体(SNS)结的电流-电压(I-U)特性理论。在小电压和足够低的温度下,结的I-U特性受非弹性弛豫时间τ in的控制。特别地,线性电导与τ_{in}成比例。在这种情况下,I-U特性可以仅用正常区中的态密度ν(χ)对跨结的序参量的相位差的依赖性来表示。相反,在大电压下,器件的I-U特性受弹性弛豫时间τ_{el}的控制,τ_{el}远小于非弹性弛豫时间。
2022-12-11 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
Contribution of weak localization to non local transport at normal metal / superconductor double interfaces
结合最近的实验[Russo { \it et al.},物理修订信函{ \bf 95},027002(2005)],我们研究了弱局域化对具有扩展界面的正常金属/绝缘体/超导体/绝缘体/正常金属(NISIN)三层中的非局域输运的影响。当正常金属相相干长度或能量足够大时,弱局域化对交叉电阻的负贡献可以在绝对值上超过正的弹性共隧穿贡献。
2006-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Absorption of heat into a superconductor-normal metal-superconductor junction from a fluctuating environment
本文研究了扩散超导体-正常金属-超导体结中的内禀非相干涨落,涨落通过电磁场耦合到结上。当结的温度与环境的温度不同时,这种耦合导致两个系统之间的能量转移,使结脱离平衡。我们描述了这种效应的线性响应制度,并表明,这种耦合引起的超电流的变化导致定性的变化,在一定范围内的参数,增加临界电流的结的电流-相位关系。除了普通金属外,在其他导电薄弱环节中也可以预期类似的效果。
2012-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Role of the proximity effect for normal-metal quasiparticle traps
由于超导部分存在非平衡准粒子,许多超导器件的性能会下降。一种有希望的方法是使用正常金属准粒子陷阱,使正常金属与超导体形成良好的金属接触。利用带有这种陷阱的电压偏置正常金属-绝缘体-超导体结,研究了这种结的俘获性能以及超导邻近效应在其中所起的作用。这涉及到一个适当的一维模型的结和Usadel方程描述的超导体的非平衡态的数值解。陷阱的功能由隧道势垒处的态密度(DOS)决定。在此,邻近效应导致两个对抗性的特性影响的捕获性能:在能量$|E| = Δ_{\text{BCS}}$的DOS的有益的减少与光谱能隙的收缩引起准粒子中毒。对于这两种效果,捕集器位置是决定性的,这需要被考虑以优化捕集性能。此外,还研究了超导体内部耗散正常电流与超导电流之间的转换及其对准粒子密度的影响。
2020-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Possibility of reflectionless tunneling crossed transport at normal metal / superconductor double interfaces
本文研究了正常金属/超导体(NS)双界面非局域输运的一维模型(Blonder,Tinkham,Klapwijk模型和紧束缚模型)。我们发现一个负的弹性cotunneling交叉电导,强烈增强了额外的散射远离接口,这表明在双NS接口与接触具有足够小的扩展无反射隧穿非本地运输的可能性。
2006-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Heat transport and electron cooling in ballistic normal-metal/spin-filter/superconductor junctions
我们研究电子冷却的基础上一个干净的正常金属/自旋过滤器/超导结。由于Andreev反射的自旋滤波器效应的抑制,该系统的冷却功率被发现是非常高于传统的正常金属/非磁性绝缘体/超导体冷却器。因此,我们可以从普通金属中提取大量的热量。我们的研究结果强烈表明自旋过滤器效应在冷却探测器、传感器和量子比特方面的实际用途。
2014-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductor/normal-metal/superconductor junction of topological superconductors revisited: Fractional Josephson current, fermion parity, and oscillating wavefunctions
分数约瑟夫森效应已知是具有马约拉纳零模(Majorana zero mode,MZM)的拓扑约瑟夫森结的特征现象,其中约瑟夫森电流在两个拓扑超导体之间的相位差中具有$4π$(而不是$2π$)周期性。我们介绍了一个一维模型的拓扑超导体/正常金属/超导体(SNS)结的正常金属(N)区域的有限长度,这是短结和长结限制之间的中间制度。在SN界面弱隧穿的假设下,研究了共振和有限尺寸效应对分数约瑟夫森效应的影响,这是由于N区存在多个离散的能级,其中波函数具有振荡节结结构.通过对通过结的传输振幅的符号变化和两个MZM的费米子宇称的仔细分析,我们发现分数约瑟夫森电流正比于包含两个填充正常能级和两个MZM的总费米子数的宇称。此外,我们阐明了约瑟夫森电流的急剧增强,由于在N区和MZM之间的分立能级的共振。
2021-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of quantum metal to superconductor transitions in highly conducting systems
我们推导出理论的量子(零温度)超导体的金属过渡无序材料时,正常的金属临界附近的电阻是小的量子电阻率相比。这种情况在“安德森定理”不适用的情况下最容易发生。我们明确地研究了超导体-金属复合材料中的转变,在磁场存在下的s波超导薄膜中的转变,以及低温无序d波超导体中的转变。在转变点附近,超导序参量的分布是高度不均匀的。为了描述这种情况,我们采用了一个程序,这是类似于莫特介绍的可变范围跳跃传导的温度依赖性的描述。当系统接近从金属到超导体的转变点时,系统的电导率发散,并且违反了Wiedemann-Franz定律。在d波(或其他奇异的)超导体的情况下,我们预测存在(至少)两个连续的过渡作为增加无序的函数:d波到s波,然后s波到金属过渡。
2008-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous density of states in a metallic film in proximity with a superconductor
利用超低温(60 mK)扫描隧道显微镜(STM)研究了超导体-普通金属(Nb-Au)双层膜的局域电子态密度。在正常金属(Au)表面上测量的高分辨率隧穿谱显示出明显的邻近效应,其能隙的幅度比大块超导体(Nb)的能隙小。在此微能隙内,态密度不为零,并显示出明显的亚能隙特征。我们表明,实验光谱不能描述与完善的Usadel方程从准经典理论。
2003-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Influence of photon-assisted tunneling on heat flow in a normal metal - superconductor tunnel junction
我们从理论上研究了在光子辅助隧穿机制下,交流驱动对混合正常金属-超导体隧道结中热输运的影响。我们发现,从正常的金属的有用的热通量总是减少相比,它的大小在静态和准静态驱动条件下。我们的结果对预测交流驱动超导电子制冷机的工作条件是有用的。
2008-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conductance of a junction between a normal metal and a Berezinskii superconductor
本文从理论上研究了具有Berezinskii提出的对称性的超导体与正常金属之间的结的电导。这种对称性的主要特征是反常格林函数的奇频率依赖性,这使得s波三重态超导态(Berezinskii超导体)成为可能。安德烈耶夫反射(连接正能量和负能量)对能量对称性很敏感;因此,包含别列津斯基超导体的结的电导与传统超导体的情况有质的不同。实验上,所得到的结果可以用来测试的可能性提出的Na $_x$ CoO $_2$的Berezinskii超导性,并确定预测超导体铁磁结的奇Ω分量。
2008-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase relations in superconductor-normal metal-superconductor tunnel junctions
在超导体-正常金属-超导体隧道结(SINIS)中的超导端子之间的相位差$ϕ$结合了跨组成$SIN$结的薄界面的相位差$χ_{1,2}$和长度为$L$的中心电极的侧面之间的相位侵入$φ$。这里证明了$χ_{1,2}$在它们的邻近度降低的域上通过两次,在那里和回来,而$ϕ$在单个周期内变化。描述对$χ_{1,2}$的双值序参数依赖的两个相应的解共同形成对$ϕ$的单值依赖,在$ϕ$的两个相邻区域中操作。相位侵入$φ$在创建这种行为中起着至关重要的作用。电流-相位关系$j(ϕ,L)$由两个解组成,并且在固定的小$L$下,其特征在于相位相关的有效透射系数。
2019-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlinear Resonance of Superconductor/Normal Metal Structures to Microwaves
本文研究了超导体/普通金属交叉结构中普通金属线在外加微波辐射下的微分电导$G=dj/dV$的变化。我们的理论处理是基于准经典格林函数技术的扩散限制。两个限制的情况下被认为是:第一,弱邻近效应和低微波频率的限制,第二,短尺寸(短正常线)和小的照射幅度的限制。
2010-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Low temperature thermal properties of mesoscopic normal-metal/superconductor heterostructures
虽然介观金属样品的电输运性质在过去的二十年里得到了广泛的研究,热性质得到的关注要少得多。这可能部分是由于在亚微米尺度样品上执行热测量的困难。我们在这里报告的混合正常金属/超导体异质结构,这是可能的局部测温技术的最新发展的热导率和热电势的定量测量。与电输运测量一样,这些热测量揭示了这些器件中电子输运的相位相干性质的特征。
2001-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin injection from a normal metal into a mesoscopic superconductor
我们报告超导体混合结构中的非局域输运,铁磁以及正常金属隧道结连接到超导体。在存在状态密度的强塞曼分裂的情况下,电荷和自旋不平衡都被注入超导体。虽然以前的实验证明了自旋注入从铁磁电极,我们表明,自旋不平衡也创建正常的金属注入接触。使用铁磁和正常的金属探测器的组合,使我们能够直接区分电荷和自旋注入,并证明了一个完全分离的电荷和自旋不平衡。的自旋不平衡的弛豫长度是几个$μ$ m的顺序,并发现增加与磁场,但是独立的温度。我们进一步讨论了可能的弛豫机制的自旋弛豫长度的解释。
2012-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous enhancement of spin Hall conductivity in superconductor/normal metal junction
我们提出了一种自旋霍尔器件,在超导体/正常金属(SN)结中诱导大自旋霍尔效应。在计算正常金属的非本征自旋霍尔电导时,考虑了侧跳和斜散射机制。我们发现,当超导体与正常金属间的电压接近超导能隙时,这两种贡献都得到了极大的增强。这种增强归因于费米能级处正常金属中态密度的共振增加。我们的研究结果表明,一种新的方法来控制和放大的自旋霍尔电导率通过施加一个外部的直流电场,表明SN结具有潜在的应用与大自旋霍尔效应的自旋电子器件。
2011-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Split of zero-bias conductance peak in normal-metal / d-wave superconductor junctions
用单点近似方法讨论了杂质散射对正常金属/ $d$波超导结电导的影响。到目前为止,零偏置电导峰的分裂被认为是高- $T_c$超导体表面时间反转对称性态破缺的证据。然而,在本文中,它表明,在界面附近的杂质散射也造成了零偏压电导峰的分裂。本文的理论很好地解释了在有限温度和外加磁场条件下实验观察到的典型电导谱。
2003-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev reflection in ballistic normal metal/graphene/superconductor junctions
我们报道了边缘接触几何结构下正常金属/石墨烯/超导体结中的弹道输运研究。而在正常状态下,我们已经观察到法布里-珀罗共振表明,载流子弹道旅行,超导状态表明,在石墨烯/超导体界面的Andreev反射的影响,这些干扰。我们的实验结果在超导状态下进行了分析和解释与修改Octavio-Tinkham-Blonder-Klapwijk模型考虑到磁对破缺效应和两个不同的界面矫顽力,\textit{i.e.} \,正常金属和石墨烯之间,石墨烯和超导体之间。我们发现,正常的金属/石墨烯界面的透明度强烈变化与掺杂在大规模,而它经历较弱的变化在石墨烯/超导体界面。当在接触附近发生的电荷转移形成空腔时,我们看到传输概率遵循正常状态电导,突出了Andreev过程和电子干涉仪之间的相互作用。
2019-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana-metal transition in a disordered superconductor: percolation in a landscape of topological domain walls
该研究通过数值证据表明,无序手性p波超导体中随静电无序增强发生的马约拉纳-金属相变源于不同陈数畴边界的逾渗,并利用谱局域化构建畴壁网络得到热金属-绝缘体相图。
2025-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Absence of split pairs in the cross-correlations of a highly transparent normal metal-superconductor-normal metal electron beam splitter
利用散射理论研究了三端正常金属-超导体-正常金属(NSN)混合结构的非局域电导和电流互相关。Mélin、Benjamin和Martin [Phys.Rev.B77,094512(2008)]发现的高透明度下的正互相关不是由于交叉Andreev反射。另一方面,本地过程可以通过无反射隧穿增强,但这种机制对非本地过程和电流互相关的影响很小。因此,库珀对分裂不能通过无反射隧穿来增强。总的来说,这表明具有高度透明或有效高度透明界面的NSN结构不适合在实验上产生纠缠分裂电子对。
2013-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Elementary Andreev Processes in a Driven Superconductor-Normal Metal Contact
本文研究了电压驱动的正常金属(N)-超导体(S)接触的全计数统计。在超导能隙以下的低偏压状态下,NS接触可以被映射到纯正常接触上,尽管具有加倍的电压和计数场。因此,在这种情况下,可以通过相应地替代正常金属结果来获得输运特性。基本过程是单Andreev转移和电子和空穴类Andreev转移。考虑到洛伦兹电压脉冲,我们找到了半整数Levitons的最佳量化。
2015-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Charge-Kondo Effect in Mesoscopic Superconductors Coupled to Normal Metals
提出了介观正常-超导-正常异质结构中电荷近藤效应的理论方案,其中超导能隙超过静电荷能.在这些设备中的电荷近藤相关性改变了传统的Andreev反射和电子cotunneling的温度依赖性。我们预测典型的近藤温度的$\gtrsim 10 {\rm mK}$,并建议实验架构相结合的超导电荷量子比特与半导体纳米线在低温下。
2011-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Vortex Refraction at Tilted Superconductor-Normal Metal Interfaces
Université Paris-Saclay, ENS Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学,巴黎萨克雷高等师范学院);École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院)
研究揭示了超导体-正常金属界面处涡旋的折射规律,通过模拟验证了低有效质量下的涡旋捕获现象,并探讨了涡旋粘性差异对核心位移的影响。
2025-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Limitations in cooling electrons by normal metal - superconductor tunnel junctions
我们从理论上和实验上证明了两个限制因素,在冷却电子使用偏置隧道结提取热量从一个正常的金属到超导体。首先,当电子的注入速率超过待冷却金属中的内部弛豫速率时,电子不再服从费米-狄拉克分布,并且温度的概念不能如此应用。其次,在低浴温度下,间隙内的状态引起异常加热并产生可实现的最低温度的理论极限。
2004-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Full Counting Statistics of Superconductor--Normal-Metal Heterostructures
本文为获得完整的计数统计量提供了一个强有力的理论工具。通过对标准Keldysh方法的稍微扩展,我们可以立即获得当前算子的所有关联函数。嵌入在电子输运的电路理论的量子推广,我们能够研究一个大类的双端接触和多端结构,包含超导体和正常的金属元素的完整的计数统计。该方法的实际应用证明了在许多例子。
2002-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Impurity-assisted Andreev reflection at a spin-active half-metal-superconductor interface
在半金属铁磁体(H)和超导体(S)之间的干净界面处的Andreev反射振幅与激发能$\varepsilon$成比例,并且在$\varepsilon=0$处消失[Béri { \em等人},物理学\修订版本\ B { \bf 79},024517(2009)]。在这里,我们表明,杂质的存在下,或在HS接口附近导致有限的Andreev反射振幅在$\varepsilon=0$。这种杂质辅助Andreev反射占主导地位的HS结的低偏置电导和SHS结的约瑟夫森电流在长结限制。
2012-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermopower induced by a supercurrent in superconductor-normal-metal structures
我们研究了一个介观正常金属(N)线接触超导(S)段的热电势Q,并表明,即使与电子空穴对称,Q可能成为有限的,由于超导电流的存在。此外,我们展示了如何占主导地位的部分Q可以直接关系到结构中的平衡超电流。一般来说,在N库和超导体之间以及N库本身之间都出现有限的热电势。然而,后者强烈依赖于结构的几何对称性。
2004-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dissipation by normal-metal traps in transmon qubits
准粒子是超导量子位弛豫和退相干的内在来源。最近的工作表明,正常金属陷阱可以用来疏散准粒子,并有可能提高量子比特的寿命。在这里,我们研究了正常金属本身可以引入量子位弛豫的程度。我们确定正常金属内的欧姆损耗和隧道电流通过正常的金属超导体界面作为相关的弛豫机制。我们发现,欧姆损耗的贡献强烈依赖于设备和陷阱的几何形状,作为一个结果,在量子比特的不均匀电场。另一方面,由于隧穿电流引起的品质因数的校正对准粒子的非平衡分布函数高度敏感。总的来说,我们表明,即使选择低于最佳参数,正常金属陷阱的存在并不影响国家的最先进的量子位的品质因数。
2018-03-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum superconductor-metal transition in a proximity array
本文提出了一种零温超导体-金属转变理论,适用于通过无序二维导体耦合的一系列尺寸为d的岛状体(无量纲电导g>>1)。在T=0时,当g < g_c \approx 0.1 ln^2(b/d)时,晶格间距b>>d的阵列的宏观晶格态被破坏。在高温下,b=b_c时相邻岛之间的正常态电阻远小于h/4e^2。
2000-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson effects in a superconductor-normal metal mesoscopic structure with a dangling superconducting arm
我们研究了一个连接两个超导(S)和两个正常(N)库的介观十字形正常金属结构。我们观察到约瑟夫森效应在不寻常的条件下,当没有电流通过两个S/N界面之一。尽管连接超导体的N线中的电势以非单调方式变化,但除非施加在S和N库之间的电压超过临界值,否则S库之间的电势差为零。理论上讨论了所观察到的效果。
2000-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Inhomogeneous state in non-equilibrium superconductor/normal metal tunnel structures: a LOFF-like phase for non-magnetic systems
本文分析了隧道电流$I$作用下隧道超导体-正常金属(NSN)结构中的非平衡态。我们使用一个近似的有效温度$T$和计算的电流-电压I-V特性。结果表明,I-V关系可以有一个S形的形式。我们确定不均匀的电流$I(x)$和温度$T(x)$的分布,所产生的结果的不稳定性的均匀状态与负微分电导($dI/dV<0$)。我们讨论了一个类比与平衡超导体的交换场,其中不均匀状态预测的拉金Ovchinnikov和富尔德费雷尔是可能的。
2009-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlocal effects in the shot noise of diffusive superconductor - normal-metal systems
考虑了具有两个超导电极和两个正常电极的十字形扩散系统。在正常引线之间施加电压$eV < Δ$。即使在没有平均电流通过超导电极的情况下,它们的存在也会增加正常电极处的散粒噪声,并且在与超导体强耦合的情况下使散粒噪声加倍。在超导电极的非平衡噪声保持有限的情况下,即使在一个消失的小的传输电流,由于没有能量转移到超导体。在足够高的电压下,这种噪声被电子-电子散射抑制。
2001-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transport through a superconductor-interacting normal metal junction: a phenomenological description
我们提出了一个唯象描述的电子输运通过一个正常的金属/超导体界面的任意透明度,这占了存在的电子-电子相互作用的正常金属。相互作用的影响是通过一个能量依赖的传输概率被插入到一个非相互作用系统的电流-电压特性的表达式。这导致从Andreev到隧穿极限的交叉,作为探测传输的能量的函数。所提出的描述再现定性与正式正确的理论以及实验观察所获得的结果。鉴于其简单性,我们希望我们的方法是用于解释未来的实验。
2005-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con