Spontaneous Magnetic Flux and Quantum Noise in a Doubly Connected Mesoscopic SND Junction
本文研究了双连接s波/正常金属/d波超导体(SND)约瑟夫森结中的自发磁通量。磁通量大小不是量化的,而是由系统的参数决定的。在孤立系中,超导相会发生量子涨落,导致量子通量噪声。讨论了实验观察这种效应的可能性。
1997-10-23 cond-mat.supr-con
Voltage controllable superconducting state in the multi-terminal superconductor-normal metal bridge
研究了由脏超导体/纯正常金属双层膜和纯正常金属构成的多端桥中电压可控超导态。在所提出的系统中,小的控制电流$I_{ctrl}$通过正常的桥,产生电压降$V$,并修改连接的SN双层中的电子的分布函数。在长正常桥的情况下,电压引起的非平衡效应可以用局部电子温度的增加来解释。在此极限下,我们实验发现Cu/MoN/Pt-Cu桥的临界电流$I_c$对$I_{ctrl}$的灵敏度很高,电流增益也较大,这是由于$I_c$对温度的依赖性很大,而且$I_c$很大(与超导桥的理论破坏电流相当)。在短正常桥偏离平衡不能简单地通过局部温度的增加来描述,但我们在理论上也发现$I_c$控制电流/电压的大的灵敏度。在此极限下,我们预言在有限的$V$中存在所谓的面内Fulde-Ferrell态。我们认为它的出现与N层的电压诱导顺磁响应有关。
2021-05-14 cond-mat.supr-con
Double-Bridge Mechanism for Enhancing Tc in Oxide Superconductors
State Key Laboratory for Artificial Microstructures and Mesoscopic Physics, School of Physics, Peking University Yangtze Delta Institute of Optoelectronics(人工微结构和介观物理国家重点实验室,物理学院,北京大学长三角光学光电研究院);Peking University(北京大学);School of Physics and Optoelectronic Engineering, Beijing University of Technology(北京工业大学物理与光电工程学院);Physics Department, Beijing Technology and Business University(北京工商大学物理系)
本文提出了一种双桥机制,通过增强离子键驱动的O/Cu桥接配对,显著提高氧化物超导体的临界温度,并揭示了关键的桥II Cu/O介导的配对吸引力,克服了直接库仑排斥,驱动预形成库珀对的相干玻色-爱因斯坦凝聚。
2026-06-04 cond-mat.supr-con
Phase diagram of (Li1-xFex)OHFeSe: a bridge between iron selenide and arsenide superconductors
以往的实验结果表明硒化铁和砷化铁超导体之间存在着重要的差异,这似乎表明这两类铁基超导体的高温超导性可能源于不同的电子基态。在这里,我们报告了一个新合成的超导(SC)系统(Li 1-xFex)OHFeSe具有类似的结构,以FeAs为基础的超导体的完整相图。在非SC样品中,在~127 K发生反铁磁(AFM)自旋密度波(SDW)转变。这是第一个在FeSe基超导体系统中证明这种SDW相的例子。透射电子显微镜(TEM)显示,在AyFe 2-xSe 2中,一种众所周知的sqrr(5)x sqrr(5)铁空位有序态,导致在~ 500 K的AFM有序(A =金属离子)超导体系统,在非SC和SC样品中都不存在,但是具有调制波矢量q=1/2(1,1,0)的独特超结构,与KyFe 2-xSe 2的SC相中所见的相同,在最佳SC样品(SC转变温度Tc = 40 K)中占主导地位。因此,我们的结论是,高Tc超导(Li 1-xFex)OHFeSe源于类似的弱AFM波动的FeAs为基础的超导体,这表明一个普遍的物理图片的硒化铁和砷化铁超导体。
2014-12-23 cond-mat.supr-con
Supercurrent transferring through c-axis cuprate Josephson junctions with thick normal-metal-bridge
利用简单但精确可解的模型,研究了超导体-正常金属-超导体(正常金属厚度远大于其相干长度)c轴超导体-正常金属-超导体结中的超导电流传输.结果表明,作为正常金属的厚度的函数的超电流的下降速度比邻近效应预期的指数衰减慢得多。目前的结果可以解释在c轴铜氧化物SNS结中观察到的巨大邻近效应。
2008-08-07 cond-mat.supr-con
Double proximity effect in hybrid planar Superconductor-(Normal metal/Ferromagnet)-Superconductor structures
研究了混合平面Al-(Cu/Fe)-Al亚微米桥在低温和弱磁场中的微分电阻。该结构由在两个超导Al电极之间形成桥的Cu/Fe双层组成。在铝电极的超导状态下,我们观察到S-(N/F)-S结构在对应于小间隙的偏压下的微分电阻的双峰特性。我们认为,这种效应(加倍的minigap)是由于在正常的金属,这是由铁磁体诱导的电子自旋极化。我们已经证明,双峰特性被转换为一个单一的峰值在一个矫顽外加磁场对应于零磁化的Fe层。
2012-02-24 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Fe and As based compounds: a bridge between MgB2 and cuprates
通过解释各种实验数据的新的高温FeAs型超导体的晶格介导的多间隙超导性,它表明,这些系统强烈类似于MgB 2,然而,与局部极化晶格效应存在的区别。这一事实建立了一个连接到铜氧化物高温超导体,其中极化子的形成是必不可少的赝能隙相和非常规的同位素效应观察。然而,类似于MgB 2,与铜酸盐相反,Fe-As基材料中的两个超导带隙是各向同性的s波带隙。
2009-06-12 cond-mat.supr-con
Index theoretic characterization of d-wave superconductors in the vortex state
本文采用指数理论方法,解析地研究了涡旋晶格态d波超导体的低能谱。这使我们能够比较单量子化的$hc/2e$和双量子化的$hc/e$涡旋,其中第一个必须总是伴随着$Z_2$分支切割。对于一个反演对称的涡旋晶格和粒子-空穴对称性的存在下,我们证明了一个指数定理,施加一个下界的零能量模式的数量。通用的情况下,这个界限超过了零模式的数量的双量子化涡的等效晶格,尽管相同的点群对称性。零模附近的准粒子谱是双简并的,表现出类狄拉克色散,其速度在低磁场的极限下成为$Δ_0/t$的普适函数.对于弱的粒子-空穴对称性破缺,带隙态可以用与自旋霍尔电导率相关的拓扑量子数来表征,这在$hc/2e$和$hc/e$涡旋晶格的情况下通常是不同的。
2006-04-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudo spin-valve switch based on ferromagnet/superconductor/ferromagnet trilayer microbridge
在铁磁/超导/铁磁(FSF)微桥中观察到了显著的磁阻效应,这种微桥是基于含有1%磁性原子的稀磁PdFe合金。FSF三层的微结构不会破坏这种效果:在6-8 um宽、10-15 um长的最小桥上获得了最明显的曲线。下面的超导转变,我们能够控制微桥的临界电流之间切换的PdFe层的磁化P和AP取向。FSF桥作为磁开关的操作被证明在几个制度提供显着的数字状态之间的电压歧视或显着低的误码率。
2020-09-01 cond-mat.supr-con
Soliton induced critical current oscillations in two-band superconducting bridges
利用含时的Ginzburg-Landau理论,我们发现临界电流密度$j_c$随双带超导体桥长$L$的变化而振荡。我们用在$j<j_c$处桥中出现的相位孤子来解释这种效应,相位孤子的数目随$L$的变化而变化。在足够强的带间耦合的情况下,$j_c$的振荡消失。
2017-12-18 cond-mat.supr-con
Thouless energy in Josephson SN-N-NS bridges
本文通过解析与数值方法研究约瑟夫森 SN-N-NS 桥中的 Thouless 能量,发现其随界面电阻增加而显著抑制,并提出利用临界电流的温度依赖性确定 S 层和 N 层界面参数。
2024-08-03 cond-mat.supr-con
Critical current of a superconductor measured via injection of spin polarized carriers
在本文中,我们报告了一个直接的证据,抑制临界电流时,由于在超导微桥的测量进行注入自旋极化载流子,而不是正常的电子对断裂。一薄层的La 0.7Ca 0.3MnO 3被用作自旋极化载流子的源。利用光刻技术在DyBa_2Cu_3 O_(7-d)薄膜上形成微桥。我们的自旋注入装置的设计允许我们将自旋极化载流子从La0.7Ca0.3MnO3层直接注入DyBa 2Cu 3 O 7- d微桥(没有任何绝缘缓冲层),使得当极化电子单独注入超导体时,可以测量临界电流。我们的结果证实了极化载流子在超导体中破坏库珀对中的作用。
2000-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible observation of phase separation near a quantum phase transition in doubly connected ultrathin superconducting cylinders of aluminum
双连通超导圆柱中超导电子的动能随圆柱直径的减小而增大,并由外加磁通决定,导致半磁通量子附近的破坏性区域和超导体到正常金属量子的相变(QPT).在固定通量值下,观察到铝圆柱体QPT附近的电阻-温度曲线具有规则的台阶状特征。据建议,这些功能是最有可能导致从QPT附近的正常区域成核在一个均匀的超导圆筒的相分离。
2005-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Singular length dependence of critical current in SNS bridges
我们研究了两块超导体之间的正常桥N的长度L的临界约瑟夫森电流的依赖关系。这种依赖关系在小L处是非解析的。这种非解析性源于能量远高于超导能隙的扩展准粒子态的贡献。这应该与更熟悉的贡献约瑟夫森电流来自Andreev束缚态本地化正常区域的能量低于间隙。
2007-09-26 cond-mat.supr-con
Higher harmonic resistance oscillations in micro-bridge superconducting Nb ring
研究了两种超导介观Nb环中的电阻振荡。在一个简单的超导环形装置中,可以清楚地观察到以量子化磁通量h/2 e为周期的电阻振荡。另一方面,在一个微桥环装置中,两个窄的部分被平行嵌入,并作为超导体正常金属超导结工作,高次谐波电阻振荡时,测量电流被调谐良好。我们认为,这样的高次谐波电阻振荡可以检测到,即使在微桥铌超导环装置的设备尺寸是远远大于铌的相干长度。
2022-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Reverse-domain superconductivity in superconductor-ferromagnet hybrids: effect of a vortex-free channel on the symmetry of I-V characteristics
实验证明,在铁磁BaFe_{12} O_{19}衬底上存在单畴壁会引起超导铝桥的电流(I)-电压(V)特性的不对称性。所观察到的二极管样效应,即极性相关的临界电流,与超导区域内的无涡流通道的形成有关,该通道增加了流过超导桥的总电流而没有耗散。无涡流区域仅在注入电流的特定符号和外部磁场的有限范围内出现。
2010-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable anisotropic nonlinearity in superconductors with asymmetric antidot array
研究了在穿孔超导铝桥中注入正弦偏置电流时,钉扎电位的空间不对称性对电压谱组成的影响。钉扎势镜像对称性的丧失导致H-T图(H为外磁场,T为温度)上超导相变线附近的感应电压出现偶傅立叶分量。涡旋运动的非对称性使得可以产生低电阻材料,其中非线性取决于注入电流的方向。
2009-04-09 cond-mat.supr-con
Application of Percolation Theory to Current Transfer in Granular Superconductors
研究了多晶超导体中电流传输的逾渗理论描述及其局限性。已经提出的各种计算机模型进行了审查和相关的实验和理论框架。虽然一些导体性能可以很好地描述渗流理论和模型,我们认为,实验和理论之间存在概念上的差距。这一差距必须通过找到电磁参数和统计参数之间的关系来弥合。我们推导出各种这样的关系,并与最近的模拟数据进行比较。特别是,我们提出了一个新的标度律之间的两个基本变量电流和概率。
2002-06-19 cond-mat.supr-con
Unconventional quantum oscillations in mesoscopic rings of spin-triplet superconductor Sr2RuO4
奇宇称自旋三重态超导体Sr 2 RuO 4具有奇异的涡旋物理特性,包括在双连接样品中捕获的半通量量子和在低场下形成涡旋晶格。在这项工作中,这些涡旋状态上的Sr 2 RuO 4的介观样品的低温磁阻行为的后果进行了研究,使用的机械剥离的Sr 2 RuO 4单晶光刻和聚焦离子束上制作的环形装置。当垂直于面内方向施加磁场时,发现Sr 2 RuO 4薄壁环表现出明显的量子振荡,具有常规的全通量量子周期,尽管意外的大振幅和振荡次数表明观察到涡旋流主导的磁电阻振荡,而不是传统的利特尔-帕克斯效应。对于环与厚壁,两个不同的量子振荡周期被发现在高和低场制度,分别,我们认为是与“锁定”的涡旋晶格在这些厚壁环。没有证据表明半通量量子电阻振荡被确定在任何样品测量到目前为止,没有一个面内场的存在。
2012-10-29 cond-mat.supr-con
Universal linear-temperature resistivity: possible quantum diffusion transport in strongly correlated superconductors
高温铜氧化物超导体中的强关联电子流体表现出反常的线性温度($T$)依赖的电阻率行为,该行为在很宽的温度范围内持续存在而不表现出饱和。随着冷却,这些电子流体失去电阻率并凝结成超流体。然而,线性$T$电阻率行为的起源及其与强关联超导性的关系仍然是一个谜。在这里,我们报告了一个普遍的关系$dρ/dT=(μ_0k_B/\hbar)λ^2_L$,它桥接的斜率线性$T$依赖电阻率在铜酸盐超导体Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$和重费米子超导体CeCoIn $_5$中,在零温度下($dρ/dT$)与伦敦穿透深度$λ_L$的关系,其中$μ_0$是真空磁导率,$k_B$是玻尔兹曼常数,$\hbar$是约化普朗克常数。我们将这种比例关系扩展到不同的系统,并发现它适用于其他铜酸盐,磷属元素化物和重费米子超导体,以及,无论显着差异的电子相关性,传输方向和掺杂水平的强度。我们的分析表明,强关联超导体中的标度关系可以描述为流体动力学扩散输运,扩散系数($D$)接近量子极限$D\sim\hbar/m^*$,其中$m^*$是准粒子的有效质量。
2017-07-31 cond-mat.supr-con
Non-reciprocity of Vortex-limited Critical Current in Conventional Superconducting Micro-bridges
临界电流的非互易性已经在各种超导系统中观察到,并被称为超导二极管效应。这种效应的根源取决于起作用的对称性破缺机制。我们研究了NbN的超导微桥和NbN/磁绝缘体(MI)的混合物。当面外磁场小到25 mT时,二极管效率可达$\approx$ ~ 30%.在NbN和NbN/MI混合晶体中,当磁场平行于样品平面时,二极管效应消失。我们的观测结果与涡面势垒决定的临界电流是一致的。在超导体条的两个边缘上的不相等的势垒导致二极管效应。此外,在高达温度$\sim$ 10-K的温度下观察到整流,这使得器件在比以前更大的温度范围内具有基于二极管的应用的潜力。
2022-09-13 cond-mat.supr-con
Switchable Josephson current in junctions with spin-orbit coupling
本文研究了两种具有自旋轨道耦合和交换场的横向结中的约瑟夫森电流。第一个系统(1型结)由超导体与重金属中间层连接的铁磁桥,使自旋轨道耦合是有限的,只有在超导体/重金属界面。在第二种类型(类型2)的系统中,我们假设自旋轨道耦合在桥区是有限的。这两个结的长度大于磁衰减长度,使得约瑟夫森电流唯一地由冷凝物的长程三重态分量携带。后者是由自旋轨道耦合通过两种机制,自旋进动和非均匀自旋弛豫。我们发现,电流可以通过旋转桥的磁化强度或通过调节2型结中自旋轨道耦合的强度来控制。并且还讨论了如何可以将结的基态从$0$调谐到超导电极之间的$π$相位差。在自旋-轨道耦合的主导顺序中,自旋进动主导三重态分量的行为,并且两个结的行为相似。然而,当包括自旋弛豫效应时,类型2的结提供更宽的参数范围,其中发生$0$ - $π$跃迁。
2019-09-01 cond-mat.supr-con
Demonstration of high-impedance superconducting NbRe Dayem bridges
本研究制备了不同化学计量比的NbRe超导Dayem桥弱连接,验证其兼具高临界温度、正常态电阻、动力学电感及2T以上面外临界磁场,适用于量子技术领域的多种超导器件。
2024-05-15 cond-mat.supr-con
Planar superconductor/ferromagnet hybrids: Anisotropy of resistivity induced by magnetic templates
实验研究了在铁磁BaFe_(12)O_(19)单晶上制备的超导十字形铝微桥的输运性质。结果表明,铁磁衬底中的一维畴结构可以诱导在磁畴上方形成超导沟道。这导致超导桥的电阻率的巨大各向异性,这是由沿着畴壁流动的超导电流的连续路径的出现引起的。
2009-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Long Josephson Tunnel Junctions with Doubly Connected Electrodes
为了模拟原始大爆炸中的相变,在过去的十年中,已经设想了几个“宇宙学”固态实验,以研究超导体和超流体在通过其转变温度冷却时的自发对称性破缺。在一个这样的实验中,通过在超导环上建造一个长的约瑟夫森隧道结,测量了自发捕获在超导环中的磁通量量子的数量。我们已经分析了这个系统,并发现了一些有趣的功能没有发生在传统的情况下,简单地连接电极。特别是,磁通量子化的结果在挫折的约瑟夫森相位,这反过来又降低了结的临界电流。此外,通过自洽应用最小能量原理,得到了系统可能的稳定状态。
2012-03-22 astro-ph.CO cond-mat.supr-con math-ph
Magnetoresistance oscillation study of the half-quantum vortex in doubly connected mesoscopic superconducting cylinders of Sr2RuO4
本文通过磁阻振荡测量在Sr2RuO4介观双连通圆柱中探测到半量子涡旋,揭示了其形成、穿越及捕获行为,并分析了面内磁场和测量电流的影响,为自旋三重态超导及HQV物理提供了新证据。
2020-10-29 cond-mat.supr-con
Anomalous polarization-dependent transport in nanoscale double-barrier superconductor/ferromagnet/superconductor junctions
研究了纳米尺度超导(S)器件的输运性质,其中两个超导电极由两条平行的铁磁(F)线桥接,形成一个SFFS结,两条线之间的间距小于超导相干长度。这允许发生交叉Andreev反射。我们发现,作为温度的函数的电阻表现出的行为让人想起的再入效应,并在低温和激发能低于超导能隙,对应于铁磁线的磁化的反平行排列的电阻高于平行排列,在相反的交叉Andreev反射预期的行为。我们提出了一个模型的基础上自旋相关的界面散射,解释了这一令人惊讶的结果,并展示了界面参数的结输运性质的敏感性。
2012-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electrodynamics of Quantum-Critical Conductors and Superconductors
University of Stuttgart(斯图加特大学)
本文通过低温光学实验研究无序NbN、颗粒Al薄膜和重费米子化合物CeCoIn5,统一了量子临界超导性理论,介绍了相关理论模型并指导深入计算以连接实验与前沿理论。
2026-04-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge Dynamics of Vortex Cores in Layered Chiral Triplet Superconductors
在本文[arXiv:0903.0011v1]中,我们研究了手征准二维三重态超流体/超导体中涡旋的平衡性质。在这里,我们扩展我们的研究,包括在一个手征三重态超导体的涡旋核心的动力学响应,以外部交流。电磁场我们认为,特别是一个双量子化的涡与一个均匀的核心,在时间反转相的响应。假设外部频率的大小与超导能隙的频率相当,使得涡旋运动是非平稳的,但可以用线性响应理论来处理。我们包括扩大的涡核束缚态由于杂质散射,并考虑中间清洁制度,与扩大可比或大于量子化能级间距。通过对分布函数和激发谱的自洽计算,得到了序参量、杂质自能、感生场和感生电流的响应。利用这些结果,我们得到了自洽的动态感生电荷分布在附近的核心。该电荷密度与束缚态和序参量集体模的非平衡响应有关,并支配着涡核的电磁响应。
2009-05-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crossover between different regimes of inhomogeneous superconductivity in planar superconductor-ferromagnet hybrids
实验研究了铁磁BaFe_{12} O_{19}衬底中的条状畴结构对超导Pb微桥磁电阻的影响。该系统被设计成使得桥垂直于畴壁定向。结果表明,取决于铁磁体感应的非均匀磁场B_0的幅值与超导材料上临界场H_{c2}的比值,H-T平面内的反畴超导区可以是孤立的,也可以是重叠的(H为外磁场,T为温度)。后一种情况对应于条件B_0/ H_{c2} <1,并导致在两个极性的磁畴上方形成超导性。我们发现了边缘辅助的反畴超导性的制度,对应于局部超导性的边缘附近的桥以上的补偿磁畴。通过低温扫描激光显微镜直接验证了非均匀超导态的形成以及外场控制的正常态和非均匀超导态之间的切换。
2011-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unveiling Mechanisms of Electric Field Effects on Superconductors by Magnetic Field Response
我们证明,超导铝纳米桥可以驱动到一个状态,通过静电门控的临界超电流的完全抑制。在静电门控存在下探测平面内和平面外磁场响应可以揭示主要引起超导电场效应的机制。值得注意的是,我们发现,磁场,独立于其方向,只有一个微弱的影响的临界电场,确定从超导状态的过渡到一个阶段与消失的临界超电流。这一观察点之间的直接耦合的电场和超导序参量或$2π$ -相位滑移通过涡旋产生的振幅的情况下。在存在静电门控的情况下观察到的磁场效应在微观模型内描述,其中空间均匀的带间$π$ -相通过电场稳定。这种本征超导相位重排可以解释超导电流的抑制,以及临界磁场对电场的弱依赖性。
2020-09-03 cond-mat.supr-con
Strong influence of a magnetic layer on the critical current of Nb bridge in finite magnetic fields due to surface barrier effect
我们测量了Nb/Co双层膜在外加磁场中的临界电流。当磁场倾斜到垂直于双层平面的轴时,我们观察到在相反方向上流动的临界电流的很大差异。我们发现在很宽的倾斜磁场范围内,双层超导体的最大临界电流超过了无Co层超导体的临界电流。考虑了表面势垒对涡旋进入的影响和磁性层的磁场的理论对实验结果给出了定量的解释。
2008-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Depairing critical current density and the vortex-free state in FeSe nanobridges
Southeast University(东南大学);The University of Tokyo(东京大学);Aoyama Gakuin University(青山学院大学)
通过几何约束在FeSe纳米桥中实现配对限制和无涡流态,显著提高临界电流密度并增强磁场鲁棒性。
2025-11-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Self Injection length in La0.7 Ca0.3 Mno3-YBa 2Cu3O7-d ferromagnet- superconductor multi layer thin films
我们对La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3(LCMO)和YBa_2Cu_3 O_(7-d)(YBCO)之间的无势垒异质结中的自注入问题进行了广泛的研究。利用<100>脉冲激光沉积(PLD)系统在LaAlO 3(LAO)衬底上依次生长LCMO和YBCO薄膜,原位生长异质结。在衬底的LAO(对照)和LCMO侧上图案化具有64微米宽度的YBCO微桥。临界电流,Ic,在77 K测量的控制侧以及LCMO侧为不同的YBCO膜厚度。观察到,虽然对照侧显示约2 X 10 E6 A/cm 2的Jc,但LCMO侧显示相同厚度(1800 A)的值的约一半。Jc的差异表明,由于自注入,YBCO的一定厚度已经变得“有效”正常。从LAO侧和LCMO侧两种不同YBCO厚度(1800和1500)下的Jc测量,估算出自注入长度(77 K)约为900。用PLD在YBCO上沉积LaNiO 3进行的对照实验没有显示出任何自注入的证据。
2001-09-21 cond-mat.supr-con
Vanadium gate-controlled Josephson half-wave nanorectifier
最近,通过静电门控来调节常规金属超导体的临界电流的可能性被显示在导线、约瑟夫森弱连接和超导体-正常金属-超导体结中。在这里,我们利用这样的技术,以证明栅极控制的钒基Dayem纳米桥作为\emph{half-wave}整流器在$3$ K。我们的器件利用了约瑟夫森结的临界电流的栅极驱动调制,以及由此产生的正常状态电阻的急剧变化,将施加到栅极电极的AC信号转换为跨结的DC信号。全金属超导门控整流器可以提供实现可调谐光子探测器和二极管的超导电子电路的使能技术。
2020-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Two-stage dissipation in a superconducting microbridge: Experiment and modeling
本文用荧光显微热成像技术研究了载流YBa_2Cu_3O_x超导桥I-V曲线中“两步”行为的起因。高分辨率温度图显示,随着施加电流的增加,电压中的第一步对应于局部耗散(热点),而第二步与整个桥的全局耗散的开始相关。实验结果的定量解释提供了一个简单的模型为非均匀超导体,假设热点成核的位置稍微压抑的超导性能。
2009-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Concept of Multiply Connected Superconducting Tapes
发电机的重量和尺寸的显著减小的可能性是开发基于具有大纵横比的宽带形式的涂覆导体的超导电枢绕组的努力背后的主要动机。在定子绕组中应用涂层超导体的主要障碍是由励磁绕组的转子直流线圈产生的交流磁场引起的大损耗。在飞机发电机的典型频率范围内,宽带中的滞后损耗高得不可接受。它们可以通过将超导层分成由非超导屏障隔开的多个细丝来减少。然而,灯丝之间缺乏电流共享使得导体容易受到局部缺陷的影响,使得单个阻塞可以阻碍传输电流流过给定灯丝的整个长度。我们提出的可靠性估计,以及在多连接超导体的磁化损失。在这种类型的超导带中,允许电流共享的超导桥的稀疏网络连接灯丝。不同类型的损耗和连接要求之间的权衡对细丝的数量和桥接网络的属性施加了限制。
2004-11-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Current-induced highly dissipative domains in high Tc thin films
我们研究了高Tc薄膜在高电流密度下的电阻响应。为此,将电流脉冲施加到由Nd(1.15)Ba(1.85)Cu 3 O 7和Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8制成的桥中。通过记录随时间变化的电压,我们观察到,在一定的临界电流j*,一个高度耗散域沿桥某处发展。这些畴的连续形成产生了阶跃I-V特性。我们提出的证据表明,这些领域的温度高于Tc的区域,作为热点。事实上,这种现象似乎类似于在Tc附近的常规超导体中观察到的相滑移中心的成核,但与此相反,它们出现在很宽的温度范围内。在一定条件下,这些畴将在整个样品中传播并破坏超导电性。我们已经测量了j* 的温度依赖性,并发现在两个研究的化合物中有类似的行为。这种温度依赖性正好是预期的退配对电流,但幅度小约100倍。
2002-05-28 cond-mat.supr-con
Magnetization Losses in Multiply Connected YBa2Cu3O6+x Coated Conductors
我们报告的结果磁化损失的实验多丝,多连接涂层超导体暴露于随时间变化的磁场的研究。在这些样品中,超导层被分成由非超导凹槽隔离的平行条纹。为了促进条纹之间的电流共享,从而增加条纹导体的可靠性,超导桥的稀疏网络叠加在条纹膜上。我们发现,桥的存在并没有实质上增加的磁化损耗,磁滞和耦合,只要每长度的样品的桥的数量是不大的。这些结果表明,有可能找到一个合理的折衷之间的竞争要求的连接性和损耗降低的交流耐受版本的高温涂层导体专门设计用于交流电源应用。
2005-10-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Depairing currents in superconducting films of Nb and amorphous MoGe
我们测量了超导薄膜中的退配对电流J_{dp}随温度的变化。这种测量的主要困难是必须避免由于接触或涡流而产生的加热。后者几乎是不可避免的,因为样品截面通常大于超导相干长度λ_s和磁场穿透深度λ_s。另一方面,涡流是有帮助的,因为它使样品上的电流分布均匀化。本文采用脉冲电流法测量了多晶Nb薄膜(低λ_s,低电阻率ρ)和非晶Mo_{0.7} Ge_{0.3}薄膜(高λ_s,高电阻率ρ)中的破坏电流,克服了损耗引起的困难。J_{dp}的实验值为不同的桥尺寸与理论预测Kupriyanov和Lukichev脏极限超导体进行了比较。对于最小的样品,我们发现一个非常好的协议与理论,基本上在整个温度区间低于超导临界温度。
2003-12-18 cond-mat.supr-con
DC-transport in superconducting point contacts: a full counting statistics view
本文对超导点接触的直流输运特性进行了全面的理论分析。我们确定这些结的完整计数统计,这使我们不仅可以计算电流或噪声,而且可以计算电流分布的所有累积量。我们展示了如何电荷转移的统计知识提供了一个前所未有的水平的理解不同的运输性质的各种情况。我们说明了我们的结果与BCS超导体之间的交界处,超导体之间的接触与对断裂机制和短扩散桥的分析。我们还讨论了不同累积量的温度依赖性,并显示了与正常接触的差异。
2004-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlinear kinetic inductance sensor
本研究提出基于超导体/正常金属混合桥动能电感发散特性的非线性动能电感传感器,可探测10 GHz以上单光子且无低频探测下限,还可拓展至多类传感场景。
2023-12-13 cond-mat.supr-con
Vortex jets generated by edge defects in current-carrying superconductor thin strips
在足够大的输运电流$I_\mathrm{tr}$下,超导带材边缘的一个缺陷充当了涡流进入带材的门,这些涡流形成了一个射流,射流在缺陷附近很窄,并且由于涡流的排斥而扩大,当它们向带材的相对边缘移动时,产生了一个横向电压$V_\perp$。在这里,依赖于竞争涡-涡和$I_\mathrm{tr}$ -涡相互作用下的涡运动方程,我们推导出窄($ξ\ll w\lesssimλ_\mathrm{eff}$)和宽($w\ggλ_\mathrm{eff}$)条带中的涡射流形状[ $ξ$:相干长度,$w$:条带宽度,$λ_\mathrm{eff}$:有效穿透深度]。我们预测一个非单调的依赖$V_\perp(I_\mathrm{tr})$,可以测量与霍尔电压引线放置在线$V_1V_2$在一个小的距离$l$除了边缘缺陷,并改变其符号后,$l\rightarrow -l$逆转。对于窄条,我们比较理论预测与实验,通过拟合的$V_\perp(I_\mathrm{tr},l)$数据的$1\,μ$ m宽的MoSi条与单边缘缺陷铣削由聚焦离子束在距离$l = 16$ - $80$ \,nm的线$V_1V_2$。对于宽条,推导出的涡流射流形状的磁场依赖性是符合最近的实验观察的旋涡移动在铅桥与缩小。我们的研究结果与时间相关的Ginzburg-Landau模拟再现计算的旋涡射流形状和$V_\perp(I_\mathrm{…
2022-04-13 cond-mat.supr-con
Waiting time distributions for the transport through a quantum dot tunnel coupled to one normal and one superconducting lead
本文研究了通过单能级量子点隧道耦合到一个正常引线和一个超导引线的亚带隙输运的等待时间分布。WTD揭示了系统的内部动力学,特别是点和超导体之间的库珀对的相干转移。WTD表现出的振荡,可以直接关联到空的和双重占用的点之间的相干振荡。振荡频率等于Andreev束缚态之间的能量分裂。当空态和双占据态共振时,这些效应更加明显。
2013-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Investigation on Machine Learning Based Approaches for Estimating the Critical Temperature of Superconductors
Islamic University of Technology (IUT)(伊斯兰技术大学(IUT))
本文提出一种基于堆叠机器学习的方法,利用超导材料的复杂特征准确预测临界温度,模型性能达到RMSE 9.68和R2 0.922,为结合超参数优化的堆叠集成方法提供新见解。
2023-08-02 cond-mat.supr-con cs.LG
Magnetotransport Experiments on Fully Metallic Superconducting Dayem Bridge Field-Effect Transistors
在过去的60年中,传统的固体和电解质门控允许在金属超导体中的表面载流子浓度的相当大的调制,导致调谐它们的导电性和改变它们的临界温度。最近的传统的超导金属纳米结构的门控实验表明,在正常状态下的电阻和临界温度的变化的临界电流的完全抑制。这些结果仍然缺少微观解释。在这篇文章中,我们展示了一套完整的门控实验钛基超导Dayem桥和建议的经典热力学模型,这似乎占我们的几个实验结果。特别是,零偏置电阻和临界电流IC的测量突出了以下几点:与栅极电压的两个极性的IC的抑制,表面性质的效果,临界温度独立于电场和栅极诱导的子间隙耗散组件的增长。此外,约瑟夫森临界电流的温度依赖性似乎显示出从弹道Kulik-Omelychuck行为的Ambegaokar-Baratoff隧道的特性,通过增加电场的过渡。此外,IC抑制在存在相当大的横向到平面磁场的情况下持续。我们提出了一个经典的热力学模型,能够描述一些实验观察的本和以前的作品。最重要的是,该模型抓住了双极电场引起的IC抑制和子间隙耗散分量的出现接近完全抑制的超电流。最后,应用所讨论的效果提出。
2018-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of pulse duration on current-induced selective oxygen migration in high-Tc superconductors
Slovak Academy of Sciences(斯洛伐克科学院);University of Vienna(维也纳大学);Université de Liège(列日大学);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Institut de Ciència de Materials de Barcelona, ICMAB-CSIC(巴塞罗那材料科学研究所)
研究脉冲持续时间对YBCO中电流诱导氧迁移起始电流的影响,发现脉冲缩短时电迁移过程更非热力学,对忆阻器操作有重要意义。
2026-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con