The maximal current carried by a normal-superconducting interface in the absence of magnetic field
建模正常/超导界面,我们考虑一个半无限的线,其边缘是相邻的正常磁性金属,假设渐近收敛,远离边界,纯超导状态。我们得到了在小的正常电导率极限下,界面所能承载的最大电流减小。
2019-08-19 cond-mat.supr-con
Link between the Superconducting Dome and Spin-Orbit Interaction in the (111) LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ Interface
我们测量了(111)取向LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面的超导性质和自旋轨道相互作用与栅电压($V_g$)的关系。在载流子密度-温度相图中,超导转变温度$T_c$的极大值和上临界场的极大值位于同一个$V_g$处,在一个圆顶形区域内观察到超导性。从超导参数确定的自旋-轨道相互作用和弱反定域测量证实遵循相同的栅极电压依赖性作为$T_c$。超导电性和自旋轨道相互作用之间的相关性以及平行上临界场的增强,远远超过了Krasekhar-Clogston极限,表明超导电性和自旋轨道相互作用以非平凡的方式联系在一起。我们提出了可能的情况来解释这种非常规的行为。
2017-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Odd-frequency pairing and Josephson effect at superconducting interfaces
我们证明,相当普遍的,自旋单重态偶宇称(自旋三重态奇宇称)在超导体的对势诱导的奇频率配对组件与自旋单重态奇宇称(自旋三重态偶宇称)界面附近。由于界面处各向异性对势的符号变化,中能隙Andreev共振态的存在使诱导的奇频分量的幅度增强。因此,约瑟夫森效应应该发生在奇频和偶频超导体之间,这与标准观点相反。提出了一种探测奇频超导体的方法。
2006-12-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic and Superconducting Ordering at LaAlO3/SrTiO3 Interfaces
我们制定了一个模型的磁性和超导有序在LaAlO 3/SrTiO 3界面包含本地化的磁矩和巡回电子。虽然这两个起源于Ti 3d轨道,前者可能是由于电子更紧密地绑定到界面,而后者是在几个层上扩展。只有后者对金属导电性和超导性有重要贡献。在我们的模型中,两种类型的电子之间的相互作用,这被认为是铁磁性的,结合强自旋轨道耦合的巡回电子,导致磁有序。此外,我们提出了一个模型的界面超导性,包括随机超导晶粒在体STO驱动,通过耦合到界面导带,向远程或准远程秩序。最有趣的是,磁序和强自旋轨道耦合可以以这种方式导致非常规的界面超导性,从而可能实现马约拉纳物理。
2012-06-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electrostatic interface tuning in correlated superconducting heterostructures
静电场被施加到门控高温超导(HTSC)膜,被认为类似于电荷掺杂那样影响膜。分析的t-J模型的配对方面,我们表明,耦合到电偶极子和声子在膜和介质栅的界面处的注入电荷的本地化,并导致超导体-绝缘体的转变。这导致在接近和高于最佳掺杂的掺杂依赖的相图的戏剧性修改,这是预期的最近的电场效应实验与HTSC铜酸盐揭示。
2005-10-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting transition at 38 K in insulating-overdoped La2CuO4-La1.64Sr0.36CuO4 superlattices: Evidence for interface electronic redistribution from resonant soft x-ray scattering
我们利用共振软X射线散射(RSXS)对绝缘的La_2CuO_4(LCO)和过掺杂的La_{2-x} Sr_{x} CuO_4(LSCO)超晶格中的空穴分布进行了定量研究。尽管它的非超导成分,这种结构是超导的,T_{c} =38 K。我们发现,导电空穴重新分配电子从LSCO到LCO层。LCO层被发现是最佳掺杂的,这表明它们是超导性的主要驱动因素。我们的研究结果表明RSXS的效用,从氧化物界面的结构效应分离电子。
2009-02-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low-energy bound states at interfaces between superconducting and block antiferromagnet regions in KxFe{2-y}Se2
高Tc碱金属掺杂的铁硒化物超导体KxFe{2-y} Se_2在低温下表现出本征相分离,分为Fe空位有序块体反铁磁区和超导区。本文利用微观五轨道哈伯德模型计算了块体反铁磁体与超导体界面附近的电子低能态。结果表明,无论超导体具有d波对称性还是s波对称性,在这种界面附近都存在大量的低能带隙束缚态。通过对比,它示出了如何在KxFe{2-y} Se 2材料的这两个主要的配对不稳定性之间提供一种自然的手段来区分。
2013-04-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Syntropic spin alignment at the interface between ferromagnetic and superconducting nitrides
本文在氮化物超导体/铁磁体界面发现诱导磁矩与铁磁层平行排列的反常现象,并通过极化中子反射、SQUID测量和第一性原理计算揭示其源于d轨道重叠和电荷转移导致的直接交换耦合,为超导自旋电子学提供了新的实验探针和外延构建模块。
2023-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of superconductivity and weak anti-localization at KTaO3 (111) interfaces
二维超导和拓扑非平凡态的交叉点承载了广泛的量子现象,包括马约拉纳费米子。然而,拓扑非平凡态和超导性在单一材料中的共存仍然是难以捉摸的。本文报道了在TiOx/KTaO 3(111)界面上观察到的二维超导电性和弱反定域性。一个残余的,饱和电阻持续低于转变温度的超导熔池未能达到相位相干。在超导转变的下方观察到弱反定域化的特征,表明超导性和弱反定域化共存。超导接口显示大约一个数量级大的弱反本地化校正,相比,非超导接口,暗示在这些接口中的一个相对较大的相干长度。
2021-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnetoresistance in the superconducting state at the (111) LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
由于传统的自旋单重态超导和铁磁有序之间的对抗关系,同时表现出超导性和铁磁性的凝聚态系统是罕见的。在已知超导性和磁序共存的材料中(例如一些重费米子材料),超导性被认为是非常规的性质。最近,生活在钙钛矿带绝缘体LaAlO $_3$(LAO)和SrTiO $_3$(STO)之间的界面处的导电气体也被证明具有超导性和磁性。大多数以前的研究集中在LAO/STO样品,其中界面是在(001)晶面。相对较少的工作集中在(111)晶体取向上,它在界面处具有六方对称性,并被预测具有潜在的有趣拓扑性质,包括非常规超导配对状态。在这里,我们报告的(111)LAO/STO异质结的磁阻测量温度下,他们也超导。与(001)结构一样,磁电阻是滞后的,表明磁性和超导性共存,但另外,我们发现这种磁电阻是各向异性的。这种各向异性的响应在超导状态下是完全出乎意料的,并且表明(111)LAO/STO异质结构可能支持非常规的超导性。
2017-07-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing symmetry conversion by spin-active interfaces in superconducting junctions
我们研究了当正常金属与超导体之间的界面是自旋活跃的而正常金属是弹道的或扩散的时,连接到超导体的正常金属中的邻近诱导超导相关。值得注意的是,对于任何界面自旋极化有一个临界界面电阻,在此之上,常规的偶数频率邻近分量完全消失在化学势,而奇频分量仍然有限。我们提出了一种方法来明确地观察奇频分量。
2009-02-07 cond-mat.supr-con
Unraveling p-type and n-type interfaces in Superconducting Infinite-Layer Nickelate thin films
本研究针对无限层镍酸盐薄膜超导界面机制不明的问题,通过多种显微谱学手段发现新型p型界面并与n型界面对比,结合计算证实界面影响局域、无通用界面模型,且空穴分布可能直接关联超导性。
2024-05-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Giant thermopower in superconducting heterostructures with spin-active interfaces
我们预测参数强增强的热电效应在金属双层膜由两个超导体分开的自旋活性界面。这种增强的物理机制与超导层界面处自旋敏感准粒子散射产生的电子-空穴不平衡直接相关。我们明确地评估了系统中流动的热电流,并证明它们可以达到与考虑中的超导体的临界电流相当的最大值。
2014-10-15 cond-mat.supr-con
Anisotropic superconducting spin transport at magnetic interfaces
本文从理论上研究了p波超导体与铁磁绝缘体磁界面上各向异性超导自旋输运。我们的公式描述了由于自旋电流产生依赖于自旋三重态库珀对的铁磁共振调制,包括频移和增强吉尔伯特阻尼,在一个统一的方式。我们发现,库珀对对称性是可检测的定性行为的铁磁共振调制。我们的理论为各向异性超导自旋电子学铺平了道路。
2022-10-15 cond-mat.supr-con
Proximity effect at superconducting Sn-Bi2Se3 interface
我们研究了Sn-Bi_2Se_3界面结在不同磁场下的电导谱。在Sn的超导转变温度以下观察到一些电导异常,包括不同于Sn的小间隙,以及在较低温度下生长的零偏压电导峰。我们讨论了小禁带和零偏压电导峰的可能来源。这些现象支持了在超导Sn和强自旋轨道耦合材料Bi 2Se 3之间的界面处形成邻近效应诱导的手征超导相。
2012-02-20 cond-mat.supr-con
Tunneling into thin superconducting films: interface-induced quasiparticle lifetime reduction
对生长在普通金属钨衬底上的超导镧薄膜的扫描隧道谱测量表明,其相干峰有极大的展宽。所观察到的加宽对应于在隧穿过程中非常短的类电子准粒子寿命。考虑到不同的弛豫过程的一个彻底的分析表明,占主导地位的机制是一个有效的准粒子弛豫之间的超导薄膜和衬底的界面。这个过程是一般相关的扫描隧道光谱研究薄超导薄膜,并使薄膜厚度的测量通过光谱方法。
2016-04-13 cond-mat.supr-con
Proximity effect and electron transport in the oxide hybrid heterostructures with superconducting/magnetic interfaces
研究了具有超导体/磁性物质(S/M)界面的氧化物异质结构中的电子输运,在S/M界面处,超导关联在磁性物质中的反常大穿透(邻近效应)得以实现.基于M-中间层多层磁性结构的理论模型和实验结果表明,在S/M-界面处存在长程邻近效应,层间磁化呈现反铁磁(AF)有序。所研究的混合异质结构包括铜酸盐超导体、AF-铜酸盐夹层和传统超导体Nb。在液氦温度下,用AF膜CaSrCuO制成的15-50 nm厚的M-夹层,观察到密度为1-10A/cm ~ 2的超导临界电流和0.1- 0.2mV的特征电压。这些异质结构偏离了正弦型超导电流-相位关系,其二次谐波临界电流为一次谐波的10-20%。具有S/AF界面的混合异质结构显示出对外磁场的高灵敏度,这可能是由于外磁场对AF -中间层的各个层的磁矩的倾斜的影响。用亚锰酸盐膜代替AF铜酸盐,没有观察到临界电流,尽管M-中间层非常薄,低至5 nm。
2010-01-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductor-metal quantum transition at the EuO-KTaO3 interface
几十年来,超导性一直是物质最迷人的量子态之一。在超导材料中,LaAlO 3/SrTiO 3界面是一种特殊的界面材料,它具有超导性,与体相超导体相比,具有许多独特的应用,是研究量子霍尔效应、电荷密度波、超导性和磁性的理想平台。因此,人们做了大量的努力来寻找新的具有更高超导临界温度(TC)的超导氧化物界面态。最近,在铁磁绝缘体EuO和带绝缘体(111)-KTaO 3的界面上发现了TC ~ 2K的超导态。本文报道了EuO/KTaO_3界面超导体-金属量子相变的实验研究。在跃迁附近,观察到了动力学临界指数的发散,这支持了EuO/KTaO 3界面的量子Griffiths奇异性.量子格里菲思奇异性可以归因于大的稀有超导区和界面处的淬火无序。我们的结果为研究EuO/KTaO_3界面的奇异超导性质铺平了道路。
2020-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Quantum Interference Breaks Bias Symmetry at Extended Superconducting Interfaces
Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Mohali(印度科学教育与研究所)
研究揭示扩展超导界面中量子干涉导致偏置不对称性,通过紧束缚散射理论展示电子与空穴相位积累差异,揭示超导能隙作为非局部界面物理和超导能量尺度的干涉谱学探针。
2026-03-15 cond-mat.supr-con
Superconducting proximity effect in a diffusive ferromagnet with spin-active interfaces
本文利用自旋相关的边界条件,重新考虑了由隧穿界面约束的扩散铁磁体中的超导邻近效应问题。这为每个界面引入了相移电导Gphi,其由电子在界面上散射时获得的相移的自旋依赖性产生。我们表明,Gphi强烈影响的状态和超导/铁磁混合电路预测的超电流密度。我们通过在T. Kontos等人[Phys.Rev.Lett. 86,304(2001),同上,89,137007(2002)]。
2005-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Losses in superconducting Niobium Films caused by Interface Tunnel Exchange
确定铌膜腔的损耗机制,使未来的加速器项目的应用程序的准确确定和点,以减轻其局限性所需的研究课题。对样品的测量表明,电场是铌膜的主要损耗机制,通过表面氧化物中的局域态和超导铌中的离域态之间的界面隧穿起作用。
2013-02-14 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Electron-hole imbalance and large thermoelectric effect in superconducting hybrids with spin-active interfaces
我们认为,自旋敏感准粒子散射可能会产生超导结构中的电子-空穴不平衡,例如,具有自旋活性界面的超导-正常混合体。我们阐明了一个透明的物理机制,这种效果表明,在这样的界面处的电子和空穴的散射率彼此不同。解释性评估的波函数类电子和空穴的激发在超导正常的双层,我们推导出的热电流的一般表达式,并表明-在电子-空穴不平衡的存在下-这个电流可以达到最大值高达超导体的临界电流。
2014-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tuning the pairing interaction in a $d$-wave superconductor by paramagnons injected through interfaces
非常规的超导性和磁性在微观层面上交织在一大类材料中。一种新的方法来解决这个最基本和激烈争论的问题,重点是在异质结构中相邻层之间的界面处超导电子和玻色子波动之间的相互作用的作用。在这里,我们制造的混合超晶格组成的交替原子层的重费米子超导体CeCoIn $_5$和反铁磁(AFM)金属CeRhIn $_5$,其中的AFM顺序可以通过施加压力抑制。我们发现超导态和AFM态共存于空间分离的层中,但它们通过界面的相互耦合显著地改变了超导性质。对上临界场的分析表明,在原子力显微镜阶数消失的临界压力附近,超导电子对之间的作用力具有极强的耦合性质。这表明超导配对可以通过界面注入的磁波动(顺磁子)进行非平凡的调谐,从而使配对相互作用最大化。
2017-12-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Substrate-metal interface engineering enhances TaN/Ta thin film superconducting resonator performance
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学)
研究钽氮化物在超导量子比特中的应用,通过在硅衬底上设置TaN和Ta薄膜组合,探讨其内部品质因数Qi性能,发现添加Ta缓冲层可显著提高Qi值,支持控制衬底-金属界面关乎超导量子比特电路性能的假设。
2026-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con quant-ph
Gate-tunability of the superconducting state at the $EuO/KTaO_3 (111)$ interface
最近在基于$KTaO_3 (111)$的异质结构中发现了超导界面,这是非常有趣的,因为与$SrTiO_3$异质结构中的超导临界温度(~ 300 mK)相比,其实现了高得多的超导临界温度(TC ~ 2 K)。本文报道了$EuO/KTaO_3 (111)$界面的超导性质与界面载流子密度($n_s$)的关系。在$n_s$ ~ $1\times10^{14}$ cm-2处观察到最大T_C为~ 2 K。此外,我们还发现背栅电压可以有效地调节临界电流密度和上临界磁场。有趣的是,上临界磁场的栅极依赖性表现出相反的趋势TC在欠掺杂区,这表明一个相对较大的库珀配对电位。
2021-11-11 cond-mat.supr-con
Enhancement of thermoelectric effect in diffusive superconducting bilayers with magnetic interfaces
我们证明了具有自旋激活界面的超导双层膜中的热电流是由两个相互竞争的过程控制的。一方面,自旋敏感的准粒子散射在这样的界面处产生电子-空穴不平衡,并产生数量级的增强的热电效应的系统。另一方面,由于电子在非磁性杂质上的散射,这种电子-空穴不平衡在超导体块中得到抑制。结果,大的热电流只能在自旋激活界面附近流动,并在超过电子弹性平均自由程$\ell$的距离处远离该界面衰减。当$\ell$达到双层总厚度的量级时,热电效应的大小达到其最大值。
2014-11-06 cond-mat.supr-con
Spectroscopy and critical temperature of diffusive superconducting/ferromagnetic hybrid structures with spin-active interfaces
超导/铁磁异质结构中邻近效应的描述需要使用自旋相关的边界条件。这样的边界条件必须考虑到自旋的依赖性的相移后获得的电子散射在铁磁体的边界。本文表明,这种性质可以强烈地影响临界温度和扩散异质结构的态密度的能量依赖性。这些效应应该允许扩散超导体/铁磁体界面的更好的characterisation。
2007-11-12 cond-mat.supr-con
Quantum Tunneling of Normal-Superconducting Interfaces in a Type-I Superconductor
在中间状态的I型超导体的非热磁弛豫的证据。这是由于分离正常和超导区域的界面的量子隧穿。根据Caldeira-Leggett理论,估计了量子势垒,并得到了从热态到量子态的过渡温度。理论和实验之间的比较表明,尺寸相当于相干长度的界面段的隧穿,以一纳米的顺序进行。
2010-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anisotropic superconductivity induced at a hybrid superconducting-semiconducting interface
外延半导体-超导体异质结是门极可调谐超导电子学的一个很有前途的平台。到目前为止,在这样的混合系统中的超导性能已经预测的基础上简化的杂交模型,忽略了电子结构,可以出现在界面处。在这里,我们表明,在半导体黑磷和原子薄膜的铅之间的界面处衍生的混合电子结构可以大幅修改薄金属膜的超导性质。利用超低温扫描隧道显微镜和光谱学,我们确定了界面驱动的莫尔结构,并观察到铅膜的超导能隙和涡旋结构的强各向异性重整化。基于密度泛函理论,我们将超导体的重正化归因于半导体能带结构的各向异性特征印刻在超导体费米面上的界面处的弱杂化。基于混合双带模型,我们将这种杂化驱动的重正化与超导序参量的加权联系起来,从而定量地再现了测量的光谱。这些结果说明了界面杂化在超导体-半导体异质结构中的作用,以及基于门可调谐超导电子学的工程量子技术的途径。
2021-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting/ferromagnetic diffusive bilayer with a spin-active interface: a numerical study
本文计算了具有自旋激活界面的超导/铁磁双层扩散膜的态密度。本文采用自洽数值方法,系统地研究了界面相移的自旋依赖性(SDIPS)对自洽超导能隙和态密度的影响。我们发现,即使超导层的厚度远大于超导相干长度,SDIPS也能在铁磁体的DOS中诱导出双能隙结构(DGS)。因此,我们得到DOS曲线有有趣的相似之处与物理。100,237002(2008)中所述。
2008-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Localization of Metal-Induced Gap States at the Metal-Insulator Interface:Origin of Flux Noise in SQUIDs and Superconducting Qubits
功率谱标度为$1/f$($f$是频率)的超导量子干涉器件中磁通量噪声的起源一直是一个谜超过20年。这种噪声限制了超导量子比特的退相干时间。一个共识已经出现,噪声来自于局部电子的面密度为$5\times10^{17}$ m $^{-2}$的自旋波动。我们表明,在金属-绝缘体界面的潜在的障碍的存在下,一些金属诱导的间隙状态成为本地化,并产生本地的时刻。适度的无序程度产生所观察到的面密度。
2009-11-13 cond-mat.supr-con
Spin imbalance in hybrid superconducting structures with spin-active interfaces
我们考虑一个异质结构组成的正常金属和超导体分离的自旋活性界面。在有限偏置电压下,界面处的自旋过滤和自旋混合效应允许在结的超导侧上的感生磁化(自旋不平衡),其在体中弛豫到零。这样的界面也被称为主机的一对间隙Andreev束缚态,最近在实验中观察到。我们表明,这些国家负责的主导贡献的诱导自旋不平衡接近接口。受最近在超导铝导线中的自旋-电荷密度分离实验的启发,我们提出了一种在不施加外部磁场的情况下观察自旋不平衡的替代方法。我们还建议,自旋不平衡对所施加的偏置电压的特殊依赖允许间接的束缚态光谱。
2014-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interface and bulk superconductivity in superconducting heterostructures with enhanced critical temperatures
我们认为异质结的两个s波超导体具有显着不同的耦合强度,分别在弱耦合和强耦合制度的堆叠层。弱耦合和强耦合超导体被选择为具有相似的临界温度的体系统。使用动态平均场论方法,我们发现一个无处不在的增强超导临界温度的所有异质结构,其中一个单一的层的两个超导体是交替与一个较厚的多层的其他。两个不同的物理制度可以被确定为较大的层的厚度的函数:(i)一个固有的不均匀的超导体,其特征在于由两个孤立的块体超导体的性质,其中的临界温度的增强被限制在界面和(ii)一个块体超导体与增强的临界温度延伸到整个异质结构。我们的特点,这些制度之间的交叉在两个长度尺度之间的竞争与邻近效应和对相干性。
2020-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-resolved interference due to Majorana state on interface between normal and superconducting leads
我们研究了位于超导导线和金属导线界面上的量子点的亚能隙谱和输运性质,量子点还与拓扑超导(TS)链的边缘耦合,承载着Majorana准粒子.由于马约拉纳态的手性性质,量子点电子的仅一个自旋分量(例如$\uparrow$)直接与TS线杂化。我们研究了由Majorana准粒子驱动的自旋选择性干涉图样。邻近诱导的点上配对有效地将干扰传输到两个自旋分量上,但是它们中的每一个的特征在于完全不同(甚至相反)的签名。为了解释它们的起源,我们面对我们的结果与玩具模型,其中TS链被替换为通常的量子和隧道的$\downarrow$电子被禁止。我们还解决了独特的相互作用的马约拉纳和近藤功能,都出现在零能量。
2016-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Determining interface dielectric losses in superconducting coplanar waveguide resonators
超导量子计算架构包括谐振器和量子位,其经历由于体和界面双能级系统(TLS)引起的能量损失。了解这些损耗对于提高超导电路的性能至关重要。在这项工作中,我们提出了一种方法来量化的TLS损耗不同的体和界面的超导共面波导(CPW)谐振器中存在的。通过结合统计特性的各向同性蚀刻的硅衬底上的专门设计的CPW谐振器组详细的电磁建模,我们确定单独的损耗贡献从个别材料接口和散装的。这种分析界面TLS损耗的技术可用于指导量子位、谐振器及其超导制造工艺的有针对性的改进。
2018-08-30 cond-mat.supr-con quant-ph
The Superconducting Proximity Effect as a Tool to Investigate Metal Films and Interfaces
052<p type="texpara" tag="Body Text" et="abstract" >在薄Pb膜和碱金属Cs、Rb、K和Na的夹层中测量超导邻近效应。的$T_{c}$依赖性提供了有关Pb和碱金属之间的界面势垒的信息。这种屏障在Pb/Cs夹层中特别大。这不是由于杂质或氧化。在存在足够强的势垒的情况下,可以应用库珀极限的特殊形式来计算夹层的转变温度。
2004-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing pair-breaking mechanisms in proximity-induced hybrid superconducting interfaces
利用高自旋轨道材料如拓扑绝缘体或一维半导体纳米线来理解混合超导界面中的退配对效应正成为邻近诱导超导研究中的一个重要研究课题。在实验上,邻近诱导超导被发现抑制在低得多的磁场相比,超导层没有很好地理解其原因。在这里,我们提供了一个唯象的工具来表征不同的对破坏机制,打破或保持时间反演对称性,并显示它们如何影响差分隧穿电导响应。重要的是,我们探测了混合界面处SC层的特性,并在更大的场范围内观察到零偏置下的电导峰钉扎,最终出现弱峰分裂的迹象。此外,不同的自旋轨道散射和朗德g因子在调谐电导峰的效果显示出有趣的趋势。
2018-07-31 cond-mat.supr-con
Patterning of superconducting two-dimensional electron gases based on AlO$_x$/KTaO$_3$(111) interfaces
二维电子气(2DEG)在氧化物界面上显示出的多功能特性促进了人们对受限系统中奇异电磁效应的研究。特别令人感兴趣的是最近发现的超导状态出现在(111)取向的KTaO $_3$界面中,其临界温度$T_c \approx 2$ K几乎是基于SrTiO $_3$的2DEG的10倍。正如在基于SrTiO $_3$的2DEG中一样,由于2DEG的易碎性和体KTaO $_3$在偶然的氧空位掺杂时在器件外部变得导电的倾向,在这种新系统中制造器件是一个技术挑战。本文介绍了三种不同的AlO $_x$ /KTaO $_3$ ~(111)异质结霍尔栅图形化技术。该设备显示超导转变范围从1.3 K到1.78 K,与有限的退化从未图案化的薄膜,并使有效的调整的载流子密度的电场效应。该阵列的技术允许定义的通道具有大范围的尺寸的各种类型的设备的设计,以探索该系统的性能下降到纳米级。
2022-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superconducting quantum oscillations and anomalous negative magnetoresistance in a honeycomb nanopatterned oxide interface superconductor
本研究以LaAlO3/KTaO3界面超导体为对象,通过纳米蜂窝图案化制备样品,观察到类Little-Parks磁电阻振荡与反常负磁电阻现象,揭示了其与超导序参量的关联,为库珀对输运及强涨落超导路径特性提供了实验证据。
2025-04-15 cond-mat.supr-con
Two-dimensional superconductivity at the (111)LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
本文报道了(111)LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面超导基态的发现和输运研究。超导转变是一致的Berezinskiii-Kosterlitz无磁过渡和它的二维性质进一步证实了临界磁场的各向异性,如由Tinkham计算。超导层厚度和相干长度分别为10 nm和60 nm。这项工作的结果提供了一个新的平台,以澄清在LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面的超导性的微观细节,特别是在什么关系到轨道对称性的链接。
2017-06-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlation enhanced magnetism at a superconducting cuprate/manganite interface
Universidade Federal de Minas Gerais(米纳斯吉拉斯联邦大学);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Instituto de Física, Universidade de São Paulo(圣保罗大学物理研究所)
本研究通过团簇动力学平均场理论发现,在强关联的铜氧化物/锰氧化物界面,超导性可增强界面磁性,而非抑制之。
2026-09-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Solid-State Reactions at Niobium-Germanium Interfaces in Hybrid Superconductor-Semiconductor Devices
Clemson University(克莱姆森大学);NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);IBM TJ Watson Research Center(IBM T.J. 沃森研究中心);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);Rutgers University(罗格斯大学);University of Texas in Dallas(得克萨斯大学达拉斯分校);University of Maryland(马里兰大学)
研究通过低温蒸发铌并分析其与锗界面的固态反应,揭示了锗扩散对超导电子性能的影响,强调了低温生长对减少界面混入和能带弯曲的重要性。
2024-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Scalable readout interface for superconducting nanowire single-photon detectors using AQFP and RSFQ logic families
我们提出了一个可扩展的超导纳米线单光子探测器(SSPD)阵列的读出接口,我们称之为AQFP/RSFQ接口。该接口由绝热量子通量参量(AQFP)和快速单通量量子(RSFQ)逻辑系列组成。AQFP部分通过单根电缆读出SSPD阵列的空间信息,RSFQ部分通过单根电缆读出时间信息。由于RSFQ部分的操作中的低定时抖动,混合接口具有高时间分辨率。此外,由于AQFP器件工作时的电源电流较低,混合接口实现了高电路可扩展性。因此,混合接口适合于处理多像素SSPD阵列。我们演示了一个四像素的SSPD阵列使用的混合接口作为概念证明。测试结果表明,该混合接口能够以较低的误码率和较低的时序抖动读出所有像素。
2020-05-08 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Enhanced superconductivity of YBCO interfaces: origin of high critical temperature in layered superconductors
用电感法测量了YBCO薄膜表面和YBCO薄膜/衬底界面的超导转变温度Tc。据观察,界面- Tc总是高于表面- Tc。然而,银覆盖层的沉积提高了超导转变温度。四点电阻测量证实了这一观察结果。在退火的YBCO/Ag双层膜中观察到界面的磁性。我们认为,这种现象是分层系统的共同特征。这种二维结构使人想起了高温超导体的层状微结构,并且人们可以假设,通常用非超导层覆盖超导层是获得高临界温度的条件。
2009-11-11 cond-mat.supr-con
Model for magnetic flux pattern induced by in-plane magnetic fields on spatially inhomogeneous superconducting interfaces of LaAlO_3-SrTiO_3
本文研究了在面内磁场作用下,空间不均匀性对二维非中心对称超导体性质的影响,因为它可以在LaAlO_3-SrTiO_3界面中实现。我们证明了Rashba自旋轨道耦合(RSOC)的空间变化产生了一个局部的磁通量模式,由于场诱导的不均匀的螺旋相位。对于足够强的磁场,涡旋可以在RSOC的不均匀性处成核。
2012-10-27 cond-mat.supr-con
Observation of Quantum Griffiths Singularity and Ferromagnetism at Superconducting LaAlO3/SrTiO3(110) Interface
在带绝缘体LaAlO 3和SrTiO 3之间的界面处出现了各种现象,如超导性和铁磁性,显示了潜在的应用机会,并带来了基础研究兴趣。特别是在LaAlO 3/SrTiO 3界面形成的二维电子气为超导体到弱局域金属的量子相变提供了一个诱人的平台。本文报道了在垂直磁场驱动下,在LaAlO_3/SrTiO_3(110)界面上形成的超导二维电子气的超导-金属转变。有趣的是,当接近量子临界点时,动力学临界指数不是常数而是发散值,这是超低温下淬火无序引发量子Griffiths奇异性的直接证据.此外,在LaAlO 3/SrTiO 3(110)界面处首次观察到磁电阻的滞回特性,这表明LaAlO 3/SrTiO 3(110)界面可能存在超导电性和铁磁性共存。
2016-06-07 cond-mat.supr-con
Electric control of superconducting transition through a spin-orbit coupled interface
我们证明了理论上的超导转变温度的全电控制使用的设备包括一个传统的超导体,铁磁绝缘体,和半导体层与固有的自旋轨道耦合。通过使用分析计算和数值模拟,我们表明,这样的设备的转变温度可以控制的电动门,改变Rashba的Dresselhaus自旋轨道耦合的比例。这一结果为控制自旋电子器件中的超导性提供了一条新的途径。
2016-08-24 cond-mat.supr-con
In-gap features in superconducting LaAlO$_3$-SrTiO$_3$ interfaces observed by tunneling spectroscopy
我们确定了准粒子态在定义明确的能量内的电子系统在LaAlO $_3$ -SrTiO $_3$接口使用隧道光谱超导能隙隙。这些状态仅在一些样品中发现,并且取决于样品的热循环历史。这些状态由零能量处的峰值和有限能量处的其他峰值组成,对称地放置在零能量周围。随着温度和磁场的增加,这些峰和超导能隙一起消失。我们讨论了各种物理机制的可能性,已知导致在超导体中的间隙状态,并得出结论,这些机制都不能很容易地解释的结果。可能的情况是形成马约拉纳束缚态,安德烈耶夫束缚态,或超导序参量中的奇频自旋三重态分量的存在。
2017-04-07 cond-mat.supr-con
Transport across a normal-superconducting interface: a novel probe of electron-electron interactions in the normal metal
在这封信中,我们研究了正常超导(N/S)介观结构的正常区域中的库仑相互作用的影响,在这里,从吸引到排斥的库仑相互作用的变化,在N/S界面,引起的序参量相的移位。我们表明,这种转变有一个显着的影响Andreev束缚态,并证明了Andreev散射的非零序参数尾巴的效果,可以用来探测正常区域中的相互作用的符号。
2000-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting dome in the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interfaces as a direct effect of the extended s-wave symmetry of the gap
二维电子气(2DEG)在LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面表现出栅极可调的超导性与圆顶形状的$T_{\rm{C}}$作为电子浓度的函数。在这里,我们建议,实验观察到的行为可以解释为占主导地位的$extended$ $s$ - $wave$对称性的超导能隙的直接影响。我们的结果与实验数据吻合得很好。如图所示,关联效应和自旋-轨道耦合都不会对我们分析的成对态的物理图像产生显著影响。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonequilibrium Superconductivity near Spin Active Interfaces
本文发展了非平衡超导体的准经典理论的Riccati公式,研究磁界面附近自旋相关的散射。我们推导出的Riccati分布函数的边界条件,适用于广泛的非平衡输运性质的超导和磁性材料的混合系统的自旋活性界面。我们利用这些结果计算了正常金属-铁磁-超导体(NFS)和超导-铁磁-超导(SFS)点接触的自旋、电荷和热输运。
2004-04-05 cond-mat.supr-con
Spontaneous currents in superconducting systems with strong spin-orbit coupling
我们表明,Rashba自旋轨道耦合在超导体和铁磁体之间的界面处,应该产生一个自发电流的原子厚度区域附近的接口。该电流被在界面附近的伦敦穿透深度的宽度的区域中流动的超导屏蔽电流抵消。这种载流状态在超导体表面附近产生磁场,在样品边缘外产生杂散磁场,改变临界场$H_{c3}$的温度依赖性的斜率,并且可能在界面附近产生自发的Abrikosov涡旋。
2017-04-13 cond-mat.supr-con
Interface-engineered oxidation-resistant wafer-level Tantalum-Tantalum thermocompression bonding for 3D integration of superconducting interconnects
Indian Institute of Technology Hyderabad(印度理工学院海德拉巴分校);Tyndall National Institute(廷德尔国家研究所)
本研究采用超薄Au钝化层抑制Ta表面氧化,在300°C、4.93 bar下实现Ta-Ta晶圆键合,键合强度达169 MPa,为超导互连的三维集成提供低温低压热压键合策略。
2026-06-15 cond-mat.supr-con
Revealing the Origin and Nature of the Buried Metal-Substrate Interface Layer in Ta/Sapphire Superconducting Films
该研究结合同步辐射X射线反射率、STEM、芯能级EELS与DFT,揭示Ta/蓝宝石超导薄膜中约0.65 nm的Al-O-Ta互混界面层及其由表面氧含量决定的形成机制。
2024-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con