Electric Field Effect in Ultrathin Films near the Superconductor-Insulator Transition
本文研究了电场对镀有非晶锗的衬底上金属薄膜电导的影响。电导调制对称相对于所施加的电场的极性的贡献被发现在政权中,没有迹象的玻璃态行为。对于厚度使它们处于超导体-绝缘体转变的绝缘侧的膜,电导随着电场而增加,而对于变得超导的膜,电导则下降。对后者施加磁场,降低了转变温度,最终淬灭了超导性,将电导对电场的响应的符号改变回绝缘体的符号。我们建议,这种对称的电容充电的响应是在a-Ge层的电导的变化的后果,而不是如前所述的超导体-绝缘体转变的物理的基本属性。
2001-08-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Superconducting properties of ultrathin Bi2Sr2CaCu2O8+x single crystals
我们使用Ar离子铣削薄Bi 2212单晶下降到几个纳米或一到两个(CuO 2)2层。随着厚度的减小,超导转变温度逐渐降低到零,面内电阻率增大到大的值,表明超导体-绝缘体转变的存在,在Bi 2212单晶。
2005-07-05 cond-mat.supr-con
Robustness of the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless Transition in Ultrathin NbN Films near the Superconductor-Insulator Transition
通过超流密度测量研究了二维无序NbN薄膜中Berezinskiii-Kosterlitz-BKT(Berezinskiii-Kosterlitz-BKT less)相变的发生,该薄膜的无序度非常接近超导体-绝缘体相变(SIT).我们的数据显示,一个强大的BKT过渡,即使在这个二维无序调谐的量子临界点(QCP)。这一观察结果是在直接对比与以前的数据深欠掺杂准2D cuprates附近的SIT。当我们的NbN薄膜接近QCP时,涡核能量(BKT转变中的重要能量尺度)与超导能隙成比例,而不是与超流密度成比例,正如BKT物理学的标准2D-XY模型描述中所预期的那样。
2013-04-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electrostatic Control of the Evolution from Superconductor to Insulator in Ultrathin Films of Yttrium Barium Copper Oxide
的电输运性质的Al2O3 YBCO薄膜已被修改使用双电层晶体管配置采用离子液体。采用高压氧溅射法在SrTiO3衬底上生长薄膜。一个明确的演变,从超导体绝缘体观察到名义上7个单位电池厚的薄膜。利用有限尺寸标度分析,发现在6 K到22 K的温度范围内,电阻随温度的变化曲线R(T)塌缩为单一标度函数,这表明存在量子临界点。然而,缩放失败,在最低的温度表明超导和绝缘制度之间存在一个额外的阶段。
2011-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting quantum phase transitions tuned by magnetic impurity and magnetic field in ultrathin a-Pb films
本文研究了均匀无序a-Pb薄膜中无序(d)、顺磁杂质(MI)和垂直磁场(B)对超导量子相变的影响。MI调谐转变的特征在于随着MI密度的增加,临界温度逐渐被抑制到零,并且连续转变到弱绝缘正常态。在所有重要的方面,d-调谐跃迁与MI-调谐跃迁非常相似,而且两者都是费米子性质。B-调谐跃迁在性质上是不同的,可能是玻色子。在临界区,它表现出的传输行为,表明B-诱导介观相分离和存在的库珀配对在绝缘状态。
2006-07-05 cond-mat.supr-con
Parallel Magnetic Field Induced Glass-Like Behavior of Disordered Ultrathin Films
在平行磁场的作用下,急冷凝聚非晶Bi薄膜出现了与面内电导非指数弛豫有关的类玻璃行为.在厚度调谐的超导体-绝缘体转变的绝缘侧上,在很窄的膜厚度范围内发现该效果。这种场诱导的玻璃状行为的最简单的解释是泡利原理,当电子被磁场极化时,阻止了单占据态之间的跳跃输运。第二个解释涉及弱耦合的超导团簇间的相互作用的随机符号进行了讨论。
2001-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Effect of granularity on the insulator-superconductor transition in ultrathin Bi films
我们研究了淬冷凝聚$Bi$薄膜的绝缘体-超导体转变。超导薄膜的电阻转变是平滑的,可以被认为是代表“均匀”的薄膜。IST非常接近量子电阻对,$R_{\Box}^N \sim h/4e^2$在几个基板上的观察支持这一想法。这里相关的长度尺度是定域长度和相干长度。然而,在过渡,本地化的长度是远远高于超导相干长度,相反的预期,一个“均匀”的过渡。这表明,一个纯粹的费米模型的过渡无效。此外,超导薄膜的电流-电压特性是滞后的,表明薄膜是颗粒状的。这里相关的能量标度是约瑟夫森耦合能和充电能。然而,约瑟夫森耦合能量($E_J$)和充电能量($E_c$)在IST,他们被发现服从关系$E_J < E_c$。这再次与预期相反,因为IST在颗粒或非均匀系统中。因此,一个纯粹的玻色子跃迁图像也与我们的观察不一致。我们的结论是,在我们的实验中观察到的IST可能是一个中间的情况下之间的费米子和玻色子机制,或在一个政权的收费和涡旋动力学的定量分析尚未完成。
2001-03-31 cond-mat.supr-con
Electrical transport properties of ultrathin disordered films
本文报道了{ \rm Bi}的猝灭凝聚($2K\le T \le 15K$)无序超导薄膜的实验研究,其中局域化效应和超导电性相互竞争.用不同的衬底和/或不同的底层进行实验。本文还研究了{ \rm Bi}的准自支撑膜,该膜是通过将{ \rm Bi}蒸气淬灭到固体{ \rm Bi}上而制备的。结果表明,依赖于基板/底层的介电常数以及淬火冷凝的温度的传输特性。RHEED研究表明,量子尺寸效应在这些系统中是重要的。在本文中,我们试图将薄膜的结构与所获得的输运性质相关联。
1999-09-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Sharpness of the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition in ultrathin NbN films
本研究通过测量超薄NbN薄膜的电阻、I-V特性和动电感,发现涡旋-反涡旋对解绑转变锐度符合标准重正化群理论,证明转变展宽非本征特征,为BKT动力学研究提供干净起点。
2023-07-26 cond-mat.supr-con
On the origin of in-gap states in homogeneously disordered ultrathin films. MoC case
许多无序超导薄膜呈现模糊的隧穿谱,带隙内态明显。我们表明,在BMCMoC膜的隧穿态密度是无隙的,可以描述的BCS态密度的Dynes版本与一个强大的加宽参数γ占抑制相干峰和增加的间隙状态。薄膜越薄,Tc和超导能隙δ越低,γ越大。同时沉积在硅和蓝宝石衬底上的3 nm厚度的MoC膜显示出非常相似的标量无序,证明了相同的薄层电阻,但表现出不同的超导特性的Tc,δ和γ,这表明对负责的耗散通道和抑制超导起源于膜-衬底界面。这表明蓝宝石是一个更强的对断路器。接口对断开在其他情况下也可以是可操作的。
2018-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electrostatic Modulation of the Superfluid Density in a Ultrathin La2-xSrxCuO4 Film
通过在具有高介电常数的栅极绝缘体上施加电场,对欠掺杂的La 2-xSrxCuO 4膜进行电容充电,在氧化铜超导体的欠掺杂区域中,面超流密度n_{s\Box} $ of unprecedented strength were observed in measurements of the film kinetic inductance. Although $ n_{s\Box} $ appears to be substantially reduced by disorder, the data provide, for the first time on the same sample, direct compelling evidence for the Uemura relation $ T_{c} \propto n_{s\Box}(T=0)$的相对变化。
2006-07-25 cond-mat.supr-con
Comment on "Magnetic-Field-Tuned Quantum Phase Transition in the Insulating Regime of Ultrathin Amorphous Bi Films"
最近的一封信[Lin & Goldman,Phys.Rev.Lett. 106,127003(2011)]已经呈现了高度无序薄膜的实验数据,其被解释为量子相变,这是该系统的有趣且令人惊讶的结果。在这里,我们提出了一个第一性原理计算,捕捉到的现象,并提供了一个替代机制的激活运输通过无序景观,而不是量子相变。
2011-12-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical currents and vortex-unbinding transitions in quench-condensed ultrathin films of Bismuth and Tin
本文研究了由急冷凝聚法制备的{\it Bi}和{\it Sn}强无序超薄膜的I-V特性。我们的结果表明,这两个系统可以看作是强烈无序阵列的约瑟夫森结。实验观察到的I-V特性的这些薄膜是滞后的,当注入电流从零斜坡到临界电流和回来。这些都是非常相似的滞后I-V的欠阻尼单结。我们通过计算机模拟表明,滞后可以持续在一个非常强烈的无序阵列。还可以使用该模型从膜的实验I-V估计各个结参数($R$、$C$和$I_c$)。所研究的薄膜是在一个政权的约瑟夫森耦合能量大于充电能量。我们发现,一个简单的关系$I_c(T)=I_c(0)(1-(T/T_c)^4)$描述的温度依赖性的临界电流相当准确的薄膜的方块电阻$\sim$ 500 $Ω$或更低。我们还发现了一个涡旋解结的证据
2002-09-02 cond-mat.supr-con
Magnetic Flux Periodic Response of Nano-perforated Ultrathin Superconducting Films
我们在一系列超导Bi/Sb薄膜中图案化了纳米尺度的六边形孔阵列,其转变温度为2.65 K $<T_{co} < $ 5 K。这些规则的穿孔使薄膜对施加的磁场产生相位敏感的周期性响应。通过测量其电阻转变中的这种响应,$R(T)$,我们能够区分其中振幅的波动、振幅和相位以及超导序参量的相位主导运输的制度。由振幅波动占主导地位的$R(T)$的部分在较低的$T_{co}$膜中较大,因此随着接近超导体到绝缘体转变而生长。
2005-10-17 cond-mat.supr-con
Vortices and the mixed state of ultrathin Bi films
本文报道了在磁场中急冷凝聚超导铋薄膜的电流-电压特性。这些表现出滞后的所有薄膜,生长和没有薄锗底层。Ge衬底上的薄膜,接近超导体-绝缘体转变,在临界电流中显示出峰值,表明涡旋固体的结构转变。这些底层,用于使膜更均匀,被发现是更有效地钉扎的旋涡。这些薄膜的上临界场($B_{c2}$)由垂直磁场中的电阻转变确定。上临界场的温度依赖性被发现显着不同的金斯堡-朗道理论,修改后的混乱。
2002-09-02 cond-mat.supr-con
Superconductor-Metal-Insulator Crossover in Disordered Thin Films
本文在随机结网络模型的基础上讨论了无序薄膜中的超导体-金属-绝缘体交叉。
2005-10-04 cond-mat.supr-con
Vortex dynamics and upper critical fields in ultrathin Bi films
本文报道了在磁场中的急冷凝聚态超导聚$Bi$薄膜的电流-电压特性。这些I-V显示了所有薄膜的滞后现象,生长时有和没有薄的$Ge$底层。Ge衬底上的薄膜,接近超导体-绝缘体转变(SIT),在临界电流中显示出峰值,表明涡旋固体(VS)的结构转变。这些底层,用于使膜更均匀,被发现是更有效地钉扎的旋涡。这些薄膜的上临界场(B $_{c2}$)由垂直磁场中的电阻转变确定。上临界场的温度依赖性被发现显着不同的金斯堡-朗道理论,修改后的混乱。
2001-04-18 cond-mat.supr-con
Fermionic scenario for the destruction of superconductivity in ultrathin MoC films evidenced by STM measurements
我们利用亚开尔文扫描隧道光谱研究了均匀无序的MoC薄膜中超导电性的抑制。我们观察到,超导状态保持空间均匀,即使在3 nm厚的膜。涡旋成像表明我们的薄膜具有全局相位相干性。随着厚度的减小,当超导转变从8.5 K下降到1.2 K时,超导能隙完全遵循Tc。所有这一切都指向一个两阶段的费米方案的超导体-绝缘体转变(SIT)通过金属状态作为替代的直接玻色子SIT方案与库珀对绝缘状态证明了过去十年的STM实验。
2016-01-21 cond-mat.supr-con
Electric-field-induced superconductivity in electrochemically-etched ultrathin FeSe films on SrTiO3 and MgO
在最近发现的铁基超导体中,生长在SrTiO 3衬底上的FeSe的SiO2薄膜已经独特地发展成为高超导转变温度(TC)材料。高温超导的机制一直是人们争论的焦点,主要是分子束自下而上外延生长的FeSe薄膜的超导能隙。在这里,我们展示了另一种途径来研究高TC的超导性,在三端晶体管配置的自顶向下的电化学蚀刻技术在FeSe的。除了SrTiO 3上的高TC FeSe之外,MgO上的电化学蚀刻的Al 2 O3 FeSe晶体管也在40 K附近表现出超导性,这意味着电场的应用有效地有助于Al 2 O3 FeSe中的高TC超导性,而与衬底材料无关。此外,在外加电场条件下,可观测到的高TC超导临界厚度可扩展到10个晶胞,绝缘体-超导体转变受静电控制.目前的演示表明,电场对导带和价带的影响起着至关重要的作用,诱导高TC的超导电性FeSe。
2015-10-01 cond-mat.supr-con
Mg coating induced superconductivity in the FeSe ultrathin film
本工作采用简单的Mg包覆技术实现了非超导FeSe超导薄膜从绝缘体到超导体的转变。结果表明,在无Mg涂层的非超导FeSe超导薄膜中,具有铁空位无序的绝缘相\b{eta} -Fe 1-xSe是主要相,更有可能成为FeSe超导体系的母相。在FeSe薄膜表面包覆适量的Mg,可以使Mg进入FeSe晶格,填补Fe空位,而不是取代Fe。同时,额外的电子掺杂被引入,并且可以调节该母相中的电子载流子浓度,这是该系统中的SIT和超导电性演化的原因。然而,过量Mg包覆的FeSe薄膜中电子浓度异常降低,导致超导性能严重下降。
2015-12-04 cond-mat.supr-con
Field-induced spin mixing in ultrathin superconducting Al and Be films in high parallel magnetic fields
研究了平行强磁场中超薄超导Al和Be薄膜的自旋相关电子态密度。给出了超导体-绝缘体-超导体(SIS)隧穿谱,其中薄膜和反电极都处于顺磁极限。这种SIS组态对自旋混合和/或自旋翻转过程非常敏感,这些过程表现为在eV = 2Delta +- eV_z处的DOS奇异性。我们的Al和Be数据都显示出一个定义良好的子能隙峰,其幅度随着平行临界场的接近而急剧增长。虽然这一特征以前被归因于自旋轨道散射,但它更符合场诱导混合自旋态的波动。
2003-12-26 cond-mat.supr-con
Topological superconductivity in an ultrathin, magnetically-doped topological insulator proximity coupled to a conventional superconductor
在s波超导体上生长的三维拓扑绝缘体(TI)系统作为实现拓扑超导的一个有希望的候选系统,已经得到了广泛的研究。为了通过实验获得拓扑超导性,3D TI样品必须足够薄以允许库珀对隧穿到TI的暴露表面。使用磁性有序掺杂剂来打破时间反演对称性可以允许TI的表面容纳马约拉纳费米子,这被认为是拓扑超导性的标志。本文研究了磁掺杂的薄膜钛-超导体混合系统。考虑到TI薄膜中邻近诱导的序参量,分析了体系哈密顿量的能隙闭合点,并绘制了体系相图,该相图是TI体系的杂化能隙、塞曼能和化学势的函数。我们的研究结果为选择相关参数以便于观察薄膜TI-超导体混合系统中的拓扑超导电性提供了有益的指导。此外,我们还对TI邻近耦合s波超导体进行了数值分析,发现由于TI中表面态的自旋动量锁定性质,即使在较大的塞曼能量下,表面态的诱导s波序参量仍然存在.
2016-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity Suppression Close to the Metal-Insulator Transition in Strongly Disordered Systems
在最近提出的强无序系统金属-绝缘体相变自洽理论的基础上,考虑相互作用的影响,研究了在从弱无序金属到Anderson绝缘体的宽无序区间内,由态密度中的“库仑赝能隙”引起的无序超导体相变温度$T_{c}$的抑制.结果表明,对于一些系统,这一理论提供了相当满意的实验数据拟合。
1996-11-25 cond-mat.supr-con
Suppressed superconductivity in ultrathin Mo2N films due to pair-breaking at the interface
本文研究3纳米Mo2N薄膜中kF*l~2的强无序对超导的抑制,通过隧道谱和扫描隧道显微镜观测到Dynes态密度及与表面形貌相关的能隙空间变化,提出薄膜-衬底界面的局域拆对效应是超导被抑制的主要原因。
2023-11-29 cond-mat.supr-con
Observation of Giant Positive Magnetoresistance in a Cooper Pair Insulator
超薄非晶Bi薄膜,图案化与纳米蜂窝阵列的孔,可以表现出绝缘相与输运占主导地位的非相干运动的库珀对的电子之间的本地化状态。在这里,我们表明,这库珀对绝缘体相的磁阻是积极的,并随着温度的降低呈指数增长,温度远低于对形成温度。它的峰值估计是足以打破对,然后单调下降到一个制度,其中膜电阻假设的温度依赖性弱本地化的单电子输运适当的领域。我们讨论了这些结果如何支持建议,在其他未图案化的大MR峰,磁共振膜系统公开了一个库珀对绝缘体阶段,并提供新的见解到库珀对本地化。
2009-10-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Charge Dynamics Across the Disorder Driven Superconductor-Insulator Transition
虽然s波超导体对弱的非磁无序不敏感,但强无序可以使其绝缘。利用一个能捕获正确的基态,并能完全保留热振幅和相位涨落的方案,我们描述了有限温度下无序驱动的超导体-绝缘体转变。我们的电阻率结果表明,超过中度无序的低温超导态可以产生的绝缘正常状态。我们还发现,态密度和电导率的低频分量在无序中是非单调的,在临界无序附近有一个最大值,它们的高温值与无序基态的超导分数有关。
2014-03-31 cond-mat.supr-con
Disorder Influences the Quantum Critical Transport at a Superconductor to Insulator Transition
我们分离出磁通无序对量子磁场调谐超导体到绝缘体转变(BSIT)临界点处输运的影响。这些实验采用的薄膜图案成几何无序的六边形阵列。在垂直磁场中生长的每个晶胞的磁通量的空间变化构成磁通无序。随着磁场的增加,磁通无序的增长限制了由于磁通匹配效应而由单个膜表现出的BSIT的数量。连续BSIT的临界金属电阻随着通量无序而增长,与其普遍性的预测相反。这些结果打开了门的普遍性类的一个无处不在的量子相变的无序效应的控制研究。
2015-10-15 cond-mat.supr-con
Evidence of Spatially Inhomogeous Pairing on the Insulating Side of a Disorder-Tuned Superconductor-Insulator Transition
非晶绝缘氧化铟薄膜的输运性质的测量已被解释为存在的超导岛的绝缘侧的无序调谐的超导体-绝缘体转变的证据。虽然薄膜不是颗粒状的,但其行为类似于在颗粒状薄膜中观察到的行为。结果支持的理论模型中,超导性的破坏无序产生空间非均匀配对的光谱间隙。
2007-12-18 cond-mat.supr-con
Spectroscopic evidence for strong correlations between local superconducting gap and local Altshuler-Aronov density-of-states suppression in ultrathin NbN films
无序对超导薄膜具有不同的深刻影响。对于大量的各种材料,增加无序减少电子屏蔽,这增强了电子-电子排斥。这些费米子效应导致了芬克尔斯坦所描述的一种机制:当无序结合电子-电子相互作用增加时,超导能隙$Δ$和临界温度$T_c$会整体减小,$Δ$ / $k_BT_c$的比值大致保持不变。此外,在大多数薄膜中,随着无序度的增加,出现了一种新的粒度,并导致形成不均匀的超导熔池。这些间隙的不均匀性通常伴随着玻色子特征的发展:在临界温度$T_c$以上形成赝能隙,并且能隙$Δ$开始从$T_c$退耦。因此,驱动这些间隙不均匀性出现的机制可能是由费米子效应和玻色子效应之间复杂的相互作用引起的。利用扫描隧道谱(STS)研究了NbN薄膜的局域电子性质,发现$Δ$的非均匀空间分布与费米能级附近的局域态密度(LDOS)的大的耗尽密切相关,这与强电子相互作用引起的Altshuler-Aronov效应有关.通过定量建模测得的LDOS抑制,我们表明,后者可以被解释为局部变化的膜电阻率。电阻率的这种局部变化通过局部Finkelstein机制导致$Δ$的局部变化。我们的分析提供了一个纯费米子的方案,定量地解释了新兴的超导不均匀性,而后者的确切起源至今仍不清楚。
2020-06-25 cond-mat.supr-con
Low Temperature Metallic State of Ultrathin Films of Bismuth
对一系列非晶铋(a-Bi)的急冷-凝聚膜进行了电阻-温度的测量。发现低于约0.1K的电阻在厚度跨越超导体到绝缘体转变的膜的范围内是温度无关的,这将通过分析高于0.14K获得的数据来推断。薄膜磁电阻在与温度无关的温度范围内具有温度相关性。这意味着低温金属状态是固有的,而不是未能冷却电子的结果。
2002-10-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Magnetic flux disorder and superconductor-insulator transition in nanohole thin films
采用约瑟夫森结阵列模型,研究了横向磁场作用下纳米孔超导薄膜的超导-绝缘体转变。由于纳米孔在膜中的随机位置而导致的几何无序对应于阵列模型中的随机通量。蒙特卡罗模拟的路径积分表示被用来确定的临界行为和普遍的电阻率在过渡作为无序和每个细胞的磁通量子的平均数,$f_o$的函数。非整数$ f_o$的电阻率随无序度的增加而增加,而整数$ f_o$的电阻率随无序度的增加而减少,并且在磁通无序度$D_f^c$的临界值以上的涡旋玻璃区中达到一个共同的恒定值。非整数$ f_o$的$D_f^c$和电阻率增加的估计是一致的最近的实验超导薄膜的位置无序纳米孔。
2016-07-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Anisotropic Magnetoconductance in Quench-Condensed Ultrathin Beryllium Films
在超导体-绝缘体(S-I)转变附近,猝灭凝聚的Nb 2Be薄膜显示出大的磁导,在外加场的方向上具有高度的各向异性。薄膜电导在弱垂直场(< 1 T)下可下降多达7个数量级,但在相同场范围内对平行场不敏感。我们认为,这种负的磁导是由于磁场退相的超导对波函数。这一思想使我们能够在近超导薄膜中提取有限的超导相位相干长度。我们的数据表明,即使在S-I转变附近的高绝缘膜中,这种局部相位相干性仍然存在。
2000-09-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
New Universality Class at the Magnetic Field Tuned Superconductor-Insulator Transition?
用外加磁场对非晶Bi的超导体-绝缘体转变进行了调谐。已进行了有限尺寸标度分析,以确定五种不同厚度和正常状态电阻的膜的临界指数积vz=0.7。这一结果不同于在以前的实验中发现的InOx和MoGe膜的指数。我们讨论了这种分歧的几个可能的原因。
1998-08-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Spin Fluctuation Induced Linear Magnetoresistance in Ultrathin Superconducting FeSe Films
FeSe/STO高温超导性的发现引起了人们极大的研究兴趣,人们试图揭示这种新型材料中的一系列奇异物理现象。在这里,我们提出了一个温度依赖的磁输运测量的SiO2 FeSe/STO薄膜与不同的厚度和保护层。值得注意的是,在超导转变温度附近观察到令人惊讶的线性磁阻(LMR),但在其他方面则没有。基于自旋涨落引起的磁场依赖性无序模型的磁输运计算可以再现实验LMR。因此,所观察到的LMR与超导性共存提供了第一个磁输运签名的自旋涨落周围的超导过渡区的FeSe/STO薄膜。
2017-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum suppression of superconductivity in ultrathin nanowires
我们报道了用超导非晶MoGe合金包覆碳纳米管制备的纳米线的测量结果。我们发现,纳米线可以超导或绝缘取决于它们的正常状态电阻$R_{N}$相比,$R_{q}=h/(2e)^{2}$-量子电阻库珀对。如果是$R_{N}< R_{q}$,由于强阻尼,量子相位滑移(QPS)的隧穿被禁止,因此导线保持超导。绝缘状态,观察到如果$R_{N}> R_{q}$,解释的量子相位滑移和相应的本地化的库珀对的增殖。观察到的超导体-绝缘体转变类似于在$R_{N}= R_{q}$的约瑟夫森结中发生的耗散相变(Penttila等人,物理修订信函第82卷,第1004页,1999年)
2000-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superfluid-insulator transition of disordered bosons in one-dimension
利用强随机实空间重整化群方法研究了一维相互作用玻色子系统中的超流-绝缘体相变。与微扰方法不同,这种方法不受失控流的影响,并允许我们研究完整的相图。我们表明,超流绝缘体转变总是Kosterlitz-无像的方式,长度和时间尺度在临界点发散。然而,有趣的是,我们发现,在强无序的转变发生在一个非普适值的Luttinger参数,这取决于无序强度。这一结果将转变置于不同于Giamarchi和Schulz首先分析的弱无序转变的普适性类中[Europhys. Lett. { \bf 3},1287(1987)]。虽然无序势的细节在临界点处不重要,但无序的类型确实影响绝缘相的性质。我们发现三个类别的绝缘体所产生的不同类别的无序势。对于无序只在充电能量和约瑟夫森耦合常数,在整数填充,我们发现一个不可压缩的,但无间隙的莫特玻璃相。如果允许整数和半整数填充因子,则相应的相是随机单重态绝缘体,其具有发散的可压缩性。最后,在一般的无序势中,绝缘体是具有有限压缩性的玻色玻璃。
2009-09-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Destruction of superconductivity through phase fluctuations in ultrathin a-MoGe films
利用亚开尔文扫描隧道谱、磁穿透深度测量和磁输运测量相结合的方法,研究了非晶MoGe(a-MoGe)薄膜超导电性随薄膜厚度的变化规律.我们观察到,超导性是强烈的影响,量子和经典的相位波动的厚度低于5 nm。超流密度在低温下受到量子相位涨落的强烈抑制,并在较高温度下向线性T依赖性演化。这与超导转变温度Tc的快速降低以及Tc以上出现明显的赝能隙有关。这些观察结果表明,在强无序的超导性的破坏遵循玻色子路径,即全球超导状态被破坏的相位波动,即使对振幅仍然有限。
2020-03-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The approach to a superconductor-to-Bose-insulator transition in disordered films
通过详细研究强无序薄膜中磁场调谐的超导体到绝缘体转变附近的标度,我们发现各种材料的结果可以被折叠到一个单一的相图上。数据显示两个明确的分支,一个弱无序和一个金属相,另一个强无序。沿着强无序分支,临界点处的电阻接近$R_Q = h/4e^2$,电阻的标度与量子渗流一致,因此与脏玻色子模型的预测一致。
2007-10-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Disorder-Induced Inhomogeneities of the Superconducting State Close to the Superconductor-Insulator Transition
在很低的温度下对均匀无序的氮化钛超导薄膜的扫描隧道谱揭示了超导能隙$Δ$在态密度上的强烈的空间不均匀性。在增加无序,我们观察到超导临界温度$T_c$向零,增强$Δ$的空间波动的抑制,和增长的$Δ/T_c$比。这些发现表明,局部超导性在无序驱动的超导体-绝缘体转变中存活。
2008-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Modeling and simulations of quantum phase slips in ultrathin superconducting wires
研究了超导线材中的量子相位滑移。从一个有效的一维微观模型,其中包括电磁波动,我们映射到(1+1)维气体相互作用的瞬子的问题。介绍了一种直接从蒙特卡罗模拟计算量子相位滑移隧穿振幅的方法。这使我们能够超越稀释的瞬子气体近似和研究的问题没有任何限制的密度QPS。我们发现在超导体-绝缘体转变附近隧穿振幅表现出特征标度行为。我们还计算了绝缘态的电压-电荷关系,它是普通超导弱连接中约瑟夫森电流-相位关系的对偶。这从一个正弦形式的制度,稀QPS更奇特的形状更高的QPS密度,其中相互作用是很重要的。
2015-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con