Macroscopic quantum tunneling and quasiparticle-tunneling blockade effect in s-wave/d-wave hybrid junctions
本文从理论上研究了s波/d波混合约瑟夫森结中的宏观量子隧穿以及节状准粒子和零能束缚态对宏观量子隧穿的影响。与d-波/d-波结相反，由于各向同性s-波超导体中的准粒子隧穿阻塞效应，节状准粒子和ZES引起的低能准粒子耗散被抑制。因此，在这些结中的固有耗散被发现是非常弱的。我们还研究了MQT在一个现实的s-波/d-波（Nb/Au/YBCO）的交界处，其中欧姆耗散在分流电阻是强于固有的耗散，并发现MQT是在目前的实验技术观察。这一结果表明s波/d波混合结在量子信息器件中具有很高的应用潜力。
2009-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum Brownian motion at strong dissipation probed by superconducting tunnel junctions
我们研究了超低温下强耗散量子系统的时间演化，其中系统-浴相互作用代表了主导的能量尺度。在这种情况下，理论预测系统的时间演化遵循经典Smoluchowski描述的推广，即量子Smoluchowski方程，从而表现出量子布朗运动特征。为此，我们研究了高阻尼超导隧道结的相位动力学。我们进行了电流偏置测量的小电容约瑟夫森结的扫描隧道显微镜放置在一个低阻抗的环境中，在毫开尔文温度。我们可以用一个量子扩散模型来描述我们的实验结果，该模型与基于量子Smoluchowski方程的理论预测具有很高的精度。通过这种方法，我们从实验上证明了强耗散量子系统遵循准经典动力学，并以显著的量子效应作为主要修正。
2017-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Comment on "Heat dissipation in atomic-scale junctions"
我们使用热电对流的概念讨论Lee等人[Nature 498，209（2013）]的最新结果。特别是，我们强调的事实是，这种贡献的热通量是不是一个耗散过程。
2014-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fluctuation-Dissipation Relations of a Tunnel Junction Driven by a Quantum Circuit
我们推导出由高阻抗微波谐振器驱动的隧道结的涨落耗散关系，显示出强烈的量子涨落。我们发现，经典力的波动耗散关系，推导出的电路的量子波动的影响被纳入修改后的非线性$I(V)$曲线。我们还表明，在相干的时间依赖性偏置下测量的所有数量可以从它们的直流对应光辅助隧穿关系重建。我们确认这些预测通过实施电路和测量直流电流通过结，其高频导纳和其电流噪声的谐振器的频率。
2015-03-30 cond-mat.mes-hall
Heat dissipation in atomic-scale junctions
原子和单分子结代表了电路小型化的最终极限。它们也是测试量子传输理论的理想平台，这些理论是描述新型功能纳米器件中电荷和能量转移所必需的。最近的工作已经成功地探测了原子尺度结中的电和热电现象。然而，由于实验挑战，原子级器件中的散热和传输仍然很难表征。在这里，使用定制的扫描探针与集成的纳米级热电偶，我们表明，分子结，其传输特性强烈依赖于能量的电极中的散热是不对称的，即不平等的，并依赖于偏置极性和多数载流子（电子与空穴）的身份。相比之下，原子结的传输特性表现出弱的能量依赖性不表现出明显的不对称性。我们的研究结果毫不含糊地将原子尺度结的电子传输特性与它们的散热特性联系起来，建立了一个框架，用于理解在一系列介观系统中的散热，其中传输是弹性的。我们预计，这里建立的技术将使珀尔帖效应的研究在原子尺度上，一个领域，几乎没有实验探索，尽管有趣的理论预测。此外，这里描述的实验进展也有望使原子和分子结中的热传输研究成为可能，这是一个重要而具有挑战性的科学和技术目标，但仍然难以实现。
2013-07-31 cond-mat.mes-hall
Heat dissipation and its relation to thermopower in single-molecule junctions
受最近实验的启发[Lee et al.Nature 498，209（2013）]，我们在此提出了载流单分子结中焦耳加热的详细理论分析。通过结合量子输运的Landauer方法与从头计算，我们展示了如何加热的分子结的电极是由它的电子结构。特别是，我们表明，在一般情况下，热量是不相等的结的两个电极中耗散，它取决于偏置极性（或等效的电流方向）。这些加热不对称性与结的热电势密切相关，因为这两个量都由非常相似的原理控制。我们通过分析基于具有不同锚定基团的苯衍生物的单分子结来说明这些想法。热耗散和热功率之间的密切关系提供了探索基本现象的一般策略，如珀尔帖效应或量子干涉效应对分子传输结焦耳加热的影响。
2013-07-31 cond-mat.mes-hall
Dissipation in a topological Josephson junction
低维超导体的拓扑结构在量子信息中有着广泛的应用，并且具有揭示量子物质新相的潜力，因此近年来引起了人们的极大兴趣。实际应用中的一个潜在问题是相位滑移的存在，打破相位相干。非拓扑超导体中的耗散抑制了相位滑移，并可以恢复长程序。在这里，我们研究的拓扑约瑟夫森结中的耗散的作用。我们表明，拓扑结构和耗散的综合效应保持相位和反相位滑移强烈相关，使设备是超导的，即使在非拓扑设备将电阻的条件下。电阻性转变发生在耗散的临界值处，该临界值比常规约瑟夫森结预期的耗散小四倍。我们建议，这种差异可以作为一个强大的拓扑超导性的实验签名。
2013-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Efficiency and dissipation in a two-terminal thermoelectric junction, emphasizing small dissipation
分析了两端热电制冷器在耗散消失极限（理想系统）附近的效率和制冷功率，在理想系统中，最佳效率是卡诺效率，但制冷功率却不幸地消失了。这种极限，其中传输仅通过单个尖锐的电子能量发生，被称为“强耦合”或“最佳热电”。然而，由此可见，使系统偏离理想极限并降低卡诺极限的效率的“寄生”效应对于器件的有用性至关重要。这些寄生效应包括：平行声子传导、有限宽度的电子输运带和多个能量输运通道。就表征与理想极限偏差的小参数而言，效率和功率线性增长，而耗散{ \em二次}。结果被推广到时间反演对称性破缺的情况，并讨论了主要的非平凡变化。最后，简要讨论了最近普遍存在的热功率和两端耗散不对称性之间的关系，包括小耗散极限。
2013-09-22 cond-mat.mes-hall
Dissipation mechanism above the current threshold in Josephson junction chains
我们提出了测量的一维约瑟夫森结阵列形成的链SQUID环的制度，其中$E_J / E_c\simeq 1$。我们观察到一个封锁的零电流分支小偏置电压。在某一电压$V_\mathrm{sw}$之上，$I$ - $V$特性不连续地改变到以通量依赖电导为特征的耗散分支。四个样品中有三个显示出正向和反向电压扫描的明显滞后。我们观察到一个周期性的场依赖性的电导以上$V_\mathrm{sw}$，可以描述与$P(E)$理论的库珀对，因此，通过阵列的库珀对运输的粘性动力学的证据。
2013-10-16 cond-mat.mes-hall
Cooper pair tunneling in circuits with substantial dissipation: the three-junction R-pump for single Cooper pairs
我们提出了一个电路，包括一个线性阵列的三个小电容超导隧道结与微型电阻（R > R_Q = h/4e^2 = 6.5 kOhm）连接到这个阵列的两端。由于库仑阻塞效应和耗散环境对超电流的影响，该电路实现了单个库珀对的门控转移。介绍了Al-Cr库珀对R泵的首次实验。
2000-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dissipation in quantum tunnel junctions
本文基于实验数据提出含非线性摩擦力 f(x)=γ v(x)^α 的量子隧穿耗散模型，研究电压与温度对固态结耗散的影响，并发现 137 K 是耗散特性转变的临界温度。
2024-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Connecting dissipation and phase slips in a Josephson junction between fermionic superfluids
研究了弱耦合超流费米气体间原子约瑟夫森结中耗散的出现。我们发现，涡引起的相位滑移是整个BEC-BCS交叉耗散的主要微观来源。我们探索不同的动力学制度，通过调整两个超流水库之间的偏置化学势。对于小的激发，我们观察到耗散和相位相干共存，与一个电阻电流，其次是定义良好的约瑟夫森振荡。我们链接的结输运性质的相位滑移机制，发现涡旋成核是主要负责所观察到的电导和临界电流的趋势。对于大的激发，我们观察到的两个超流体之间的相干性不可逆的损失，和运输不能只描述在一个不相关的相位滑移图片。我们的发现为研究强关联费米系统中耗散和超流输运之间的相互作用以及非平衡量子系统中的一般概念开辟了新的方向。
2017-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Vibrational Energy Dissipation in Non-Contact Single-Molecule Junctions Governed by Local Geometry and Electronic Structure
研究提出结合密度泛函理论、机器学习和非绝热分子动力学解析非接触单分子结振动动力学，揭示了CO功能化Cu表面振动模式特异性及电声与声声子耦合的非加性效应，预测寿命与实验一致。
2025-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mesoscopic effects in the heat conductance of superconducting-normal-superconducting and normal-superconducting junctions
我们研究了混合超导结的热导。我们的分析涉及单通道结与任意传输以及扩散连接器，并显示超导间隙和相位的接触对热导的影响。如果结是扩散的，这些影响是完全淬火的平均，但是，我们发现，他们的影响仍然存在于弱本地化的修正和电导波动。虽然这些统计特性强烈偏离众所周知的类似物的电荷电导，我们证明，热导波动保持接近普遍的行为。我们发现了一个推广的Wiedemann-Franz定律，适用于具有相等禁带和零相位差的约瑟夫森结。
2019-06-28 cond-mat.mes-hall
Macroscopic quantum dynamics of pi-junctions with ferromagnetic insulators
本文从理论上研究了超导体（S）与多铁性材料或铁磁绝缘体（FI）π结的宏观量子动力学。通过从微观哈密顿量导出有效作用量，提出了一种π结量子比特（S-FI-S超导量子干涉器件环）。在这个量子比特中，一个量子二能级系统是自发产生的，准粒子耗散的影响被发现是非常微弱的。这些特征使得实现具有高相干性的安静量子位成为可能。我们还研究了电流偏置的S-FI-S π结中的宏观量子隧穿（MQT），表明准粒子耗散对MQT的影响很小。
2006-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Dissipation in Josephson tunneling junctions at low temperatures
了解基于约瑟夫森结的量子比特的退相干机制是非常重要的。在低温下，由于准粒子浓度呈指数级变小，人们需要考虑从隧穿电子到其他自由度的能量转移，以发现约瑟夫森结中的耗散和量子位中的退相干。本文讨论了两能级系统的能量转移，即在绝缘层中由势垒隔开的两种不同构型的离子之间的跃迁。我们导出了两个超导电极之间相位差的一般运动方程，并发现了一个由于电磁机制引起的延迟耗散项和电子隧穿机制的贡献。利用运动方程，我们计算了由于二能级系统的存在而引起的拉比振荡的衰减和量子比特的频移。在长时间范围内，我们的结果与Martinis等人[J. M. Martinis等人物理修订信函95，210503（2005）]在费米黄金法则范围内接近数值因子。
2014-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Heat transport through a Josephson junction
我们讨论了在各种偏压条件下通过约瑟夫森隧道结的热输运。我们首先推导出适用于任意时间依赖性的约瑟夫森相位的结的冷却功率的公式。结合经典的运动方程的相，我们发现作为偏置电流或偏置电压的函数的时间平均冷却功率。我们还发现了噪声的热流，更一般地说，通过结的热传输的完整的计数统计。我们单独考虑亚稳态超导分支的电流-电压特性，允许在这种情况下的相位量子涨落。这种机制在实验上是有吸引力的，因为结具有低功耗，低阻抗，因此可以用作灵敏的检测器。
2013-04-03 cond-mat.mes-hall
Imaging Dissipation and Hot Spots in Carbon Nanotube Network Transistors
我们使用碳纳米管网络（CNN）晶体管的红外测温，并发现在操作过程中形成的独特的热点。然而，击穿时的平均CNN温度明显低于单个纳米管击穿时的预期温度，这表明纳米管结处的功率耗散极高。统计分析和与热模型的比较可以提取平均管-管结热阻，~4.4x10^11 K/W（热导率~2.27 pW/K）。这表明纳米管结对CNN传输、耗散和可靠性的影响比诸如低衬底热导率的外在因素大得多。
2011-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermovoltage and heat dissipation in a triangle quantum dot junction
在Anderson模型下，采用非平衡格林函数方法，数值研究了金属电极与三角形量子点的热电性质。利用库仑阻塞区的运动方程方法，计算了热电压、热电流和热耗散。结果表明，热电压和热电流具有非线性特性，其大小和符号可以通过量子点的位能和耦合强度来控制。此外，我们还发现，对于所有量子点的格位能，热流都是非线性的，且与偏压的符号不对称。分析表明，热流可以是正的或负的所有网站的能量和成为零的非零电压。这些结果对于确定纳米级电子器件控制散热的性能非常有用。
2022-06-06 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Effects of Isotope Substitution on Local Heating and Inelastic current in Hydrogen Molecular Junctions
利用第一性原理方法，我们研究了同位素替代对氢分子结非弹性特性的影响。我们观察到局部加热和非弹性电流具有显著的同位素替代效应。由于接触的性质，激发的分子振动的能量与质量的平方根成反比。分子越重，起始偏差越小。在$H_{2}$和$D_{2}$结中，较重的分子具有较小幅度的电子振动相互作用。因此，在$80 K$周围的局部温度中存在交叉。在HD结中，电子-振动相互作用由于质量的不对称分布而增强。它导致最大的不连续性的微分电导和最突出的加热在HD结。我们预测结的不稳定性与同位素替代有关。与$H_{2}$和$D_{2}$结相比，HD结具有最小的击穿电压。
2008-12-02 cond-mat.mes-hall
Heat conduction in molecular transport junctions
加热和热传导的分子结被认为是在一个一般的NEGF形式主义。我们得到一个统一的描述加热载流分子结以及电子和声子的贡献的热通量，包括它们的相互影响。如何计算这些贡献，他们的相对重要性和在他们的定义中的含糊之处进行了讨论。本文导出了声子热通量的一般表达式，并用于一种新的“测量技术”，以定义和量化非平衡系统中的“局部温度”。证明了这种测量技术比使用平衡声子分布定义有效温度的常用方法的优越性。简单的桥梁模型被用来说明一般的方法，数值例子。
2006-11-07 cond-mat.mes-hall
Fluctuation of heat current in Josephson junctions
本文讨论了两个不同温度的超导体之间的热流统计，它们由一个一般的弱连接连接。由于超导体中的电子热由Bogoliubov准粒子携带，热输运涨落遵循Levitov-Lesovik关系。我们确定了能量相关的准粒子传输概率，并讨论了由此产生的概率密度和热流的涨落关系。我们考虑多通道结，并发现在扩散结的热输运是唯一的，因为它的统计是独立的超导体之间的相位差。奇怪的是，如果相位相干性被部分破坏，则相位依赖性重新出现。
2014-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Heat currents in a two channel Marcus molecular junction
本文理论研究具有两条电子通道、强电子—声子耦合且由 Marcus 型过程主导的单分子结热输运，揭示通道竞争可产生负微分热导与环境冷却，并考察缓慢驱动能级对热流和功率的影响。
2023-07-12 cond-mat.mes-hall
Path-integral simulations with fermionic and bosonic reservoirs: Transport and dissipation in molecular electronic junctions
我们扩展迭代数值精确的影响功能的路径积分工具，并提出了一种方法，能够以下的非平衡时间演化的子系统耦合到多个玻色子和费米子水库同时进行。利用这种方法，我们研究了电子传导分子结中电荷转移和振动模激发的实时动力学。我们专注于非平衡振动效应，特别是，在电流整流结的振动不稳定性的发展。我们的模拟是通过假设大分子振动非谐性（或低温）进行的。这使我们能够截断分子的振动模式，只包括一个两态系统。精确的数值结果相比，微扰主方程计算表现出良好的协议，在弱电子-声子耦合制度。只有在强耦合时才发生显著的偏差。我们的模拟使我们能够量化不同的传输机制，相干动力学和非弹性传输的贡献，在整体电荷电流。这是通过研究两个模型变体来完成的：第一个模型只允许非弹性电子传输，而第二个模型允许相干和非相干路径。
2013-02-23 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Heat currents in electronic junctions driven by telegraph noise
分析了单电子缺陷产生的随机电报噪声作用下双端结中电子所携带的能量和电荷流。通过作用于结中电子的随机电场的作用来模仿电报过程。在对电报过程的所有随机事件进行平均时，发现该电场平均地向电子库提供能量，该能量在它们之间不均匀地分布：库与结的耦合越强，它获得的能量越多。因此，噪声环境可导致跨未偏置结的温度梯度。
2017-10-18 cond-mat.mes-hall
Photonic heat transport across a Josephson junction
本文详细研究了耦合到两个不同温度的任意线性电路的约瑟夫森结中的光子热输运。首先，我们考虑线性近似，其中一个非线性约瑟夫森势被替换为一个二次和结作为一个电感。之后，我们讨论了结非谐性的影响。我们分别考虑了弱耦合极限和相反的强耦合极限，在弱耦合极限中，结能谱的布洛赫能带结构起着重要的作用。我们将我们的一般结果应用到两个具体的模型：一个约瑟夫森结耦合到两个欧姆电阻和两个谐振器。我们推导出简单的解析近似的光子热通量在许多限制的情况下。我们证明了嵌入式约瑟夫森结的电路提供了一个有用的平台，量子热力学实验。
2019-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Measuring the quantum states of a mesoscopic SQUID using a small Josephson junction
我们利用非弹性库珀对隧穿对介观SQUID的能级进行了实验研究。小约瑟夫森结中的隧穿强烈地依赖于其电磁环境。我们利用这一事实做能级光谱的SQUID环耦合到一个小的结。我们的样品具有强准粒子耗散很好地描述了一个模型的粒子定位在一个倾角的余弦势，而在弱耗散的样品中，我们可以看到形成的能带。
2003-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spectral Bifurcation and Anomalous Supercurrent in Dissipative Topological Insulator-based Josephson Junctions
Indian Institute of Technology, Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Physical Research Laboratory（物理研究实验室）
研究揭示了耗散对拓扑绝缘体基约瑟夫森结中超导传输的影响，发现异常超流和马约拉纳束缚态寿命变化。
2025-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.supr-con
Heating and thermoelectric transport in a molecular junction
考虑了分子结系统中与粒子流有关的能量耗散和热流。在这方面，我们确定的有效温度的分子振荡器是兼容的存在一个稳定的状态。基于Kadanov-Baym非平衡格林函数理论进行了计算，假设点电子与分子振动之间存在强耦合。相应地，使用由Lang-Firsov极化子变换给出的表示，并研究了结果对电子-声子相互作用强度的依赖性。
2017-10-02 cond-mat.mes-hall
Current-induced forces and hot-spots in biased nano-junctions
我们从理论上研究了载流纳米导体内部的电流感应力（CIF）、焦耳热和热传输的相互作用。我们发现，由于电子-声子的相干性，CIF可以控制导体中的空间热耗散。即使对于对称导体，这也会产生显著的不对称集中的过热（热点）。当耦合到电极声子时，CIF驱动不同的声子热通量进入两个电极。第一性原理计算对现实的偏置纳米结说明了效果的重要性。
2015-02-10 cond-mat.mes-hall
Revisiting dissipation-driven phase transition in a Josephson junction
Aalto University School of Science（阿尔托大学理学院）
研究通过系统实验重新审视约瑟夫森结中的耗散驱动相变问题，发现电阻跨越量子值时发生相变，验证了原有预测。
2026-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Current-induced dissociation in molecular junctions beyond the paradigm of vibrational heating: The role of anti-bonding electronic states
单分子结中电子自由度与原子核自由度之间的相互作用是导致电流诱导化学键断裂的重要机制。因此，它是分子结的稳定性和分子电子器件的适用性的基础。在这篇文章中，我们研究了电流诱导的键断裂分子结使用数值精确的计划，这是基于分层量子主方程（HQME）方法结合离散变量表示的核自由度。采用一般模型的分子结与离解的核势，我们确定不同的机制导致解离，即反键电子态的电子布居和电流诱导的振动模式加热。我们的研究结果表明，后者起着微不足道的作用时，反键态的电子布居的能量是可能的。因此，电流诱导加热作为涉及活性反键状态的分子结中的解离源的意义仅限于非共振输运机制，其重新构建了分子电子学领域中的主导范式。
2020-11-24 cond-mat.mes-hall
Interplay of charge and heat transport in a nano-junction in the out-of-equilibrium cotunneling regime
我们研究了由弱耦合的小金属颗粒和两个金属引线组成的纳米结中的电荷输运和热传递。我们专注于cotunneling制度的平衡，其中的偏置电压和温度梯度之间的引线强烈驱动电子和声子的自由度的粮食，反过来又有一个强有力的反馈上的运输通过粮食。我们推导并解决耦合动力学方程的电子和声子自由度的粮食。我们得到的热通量之间的共隧穿电子，玻色子电子空穴激发的粮食，声子，并自洽地找到电流-电压特性。我们证明了纳米结中的输运对晶粒中玻色子模的光谱非常敏感。
2012-10-23 cond-mat.mes-hall
Coherence-enhanced, phase-dependent dissipation in long SNS Josephson junctions: revealing Andreev Bound States dynamics
在交流驱动的量子系统中，最著名的耗散原因之一源于光子吸收。耗散也可以由对依赖于时间的激励的延迟响应引起，并且通常可以洞察系统的弛豫时间和机制。我们解决的耗散在介观正常导线超导接触，维持超导电流在零频率，并可能预计保持耗散低于超导能隙的频率。通过将正常/超导环耦合到高灵敏度多模微波谐振器上，研究了正常/超导环对含时磁通的高频线性响应。远离简单的衍生物的电流相位关系，环的交流磁化率也显示耗散组件，其相位依赖性是一个签名的动态过程中发生的Andreev频谱。我们展示了耗散是如何由上述两种机制之间的竞争驱动的。取决于这些贡献的相对强度，耗散可以在$π$处最大，当小间隙关闭时，或者可以在$ π/2$附近最大，当直流超电流最大时。我们还发现，耗散响应在低温下增加，甚至可以超过正常状态的电导。结果面临的预测的Kubo线性响应和时间依赖Usadel方程。该实验显示了在以受控方式探测ABS的量子动力学中，单个混合介观系统的交流磁化率测量的功率。通过跨越不同的物理制度，我们的实验提供了一个独特的访问非弹性散射和光谱的一个孤立的量子相干系统。这种技术应该是一种工具的选择，研究拓扑超导性和检测边缘状态的拓扑保护。
2018-01-28 cond-mat.mes-hall
Phase-dependent heat transport in Josephson junctions with p-wave superconductors and superfluids
本文研究了由非常规超导体或超流体制成的约瑟夫森结中的相位相干热输运。Bogoliubov-de Gennes形式主义内的一维和二维结的热导率进行评估。我们分析了三种不同的方案之间的两个三重态超导体与（i）螺旋配对，（ii）酉手征和（iii）非酉手征配对的结。我们发现，相位相关的热导使我们能够区分不同的配对，并提供洞察到拓扑非平凡的Andreev束缚态的形成在结。
2019-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase-dependent supercurrent and microwave dissipation of HgTe quantum well Josephson junctions
本文通过微波导纳测量并结合Bogoliubov-de Gennes紧束缚模型，表征HgTe量子阱约瑟夫森结的电流-相位关系与耗散，证实相位π处Andreev谱存在小能隙及高界面透明度。
2024-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Influence of photon-assisted tunneling on heat flow in a normal metal - superconductor tunnel junction
我们从理论上研究了在光子辅助隧穿机制下，交流驱动对混合正常金属-超导体隧道结中热输运的影响。我们发现，从正常的金属的有用的热通量总是减少相比，它的大小在静态和准静态驱动条件下。我们的结果对预测交流驱动超导电子制冷机的工作条件是有用的。
2008-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase-Dependent Electronic Specific Heat in Mesoscopic Josephson Junctions
研究了超导关联对扩散超导体-正常金属-超导体约瑟夫森结中电子比热的影响。我们提出了一个描述这个系统的扩散极限格林函数理论的框架内，考虑到有限的温度，相位差以及结参数。我们发现邻近效应可能会导致比热与正常状态下的比热有很大的偏差，并且可以通过改变超导体之间的相位差在很大程度上调节比热的大小。一个测量设置，以确认这些预测也提出了建议。
2008-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase-coherent heat circulator based on multi-terminal Josephson junctions
本文从理论上提出了一种基于弹道多端约瑟夫森结的相位相干热环行器。通过磁通量或超导相偏置的时间反演对称性的破坏允许热量优先在一个方向上从一个端子流动到下一个端子，而在相反方向上的热流被抑制。我们发现，我们的设备可以在很宽的参数范围内实现高的循环效率，并且其性能对于无序的存在是稳健的。我们提供了估计的预期热流为现实的样品。
2018-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Efficient heating of single-molecule junctions for thermoelectric studies at cryogenic temperatures
单分子的能量依赖热电响应包含了关于其传输函数和激发态的有价值的信息。然而，测量它需要能够有效加热分子一侧的设备，同时能够在宽能量范围内调节其电化学电势。此外，为了增加结稳定性，器件需要在低温下工作。在这项工作中，我们报告了一种新的设备架构，研究热电性能和电导的单分子同时在很宽的能量范围。我们采用与接触单分子的金属电极直接接触的样品加热器，这允许我们施加高达$ΔT = 60$ K的温度偏置，同时对分子结的加热最小。这使得这些设备与基准温度$T_\mathrm{bath} <2$ K兼容，并能够在线性（$ΔT \ll T_\mathrm{molecule}$）和非线性（$ΔT \gg T_\mathrm{molecule}$）热电传输制度的研究。
2019-07-05 cond-mat.mes-hall
Phase-dependent heat transport through magnetic Josephson tunnel junctions
本文详细研究了含自旋过滤（I $_{sf}$）隧穿势垒的超导-铁磁体（S-F）约瑟夫森结的相干热输运。利用准经典Keldysh Green函数方法，导出了S/F/I $_{sf}$ /F/S结中热流的一般表达式，并分析了自旋过滤效率、超导体之间的相位差和铁磁层的磁化方向对热导的影响.在非共线磁化的情况下，我们明确显示的超导凝聚体的单线态和三线态分量的热流产生的贡献。我们还证明了在适当的条件下，自旋过滤效应可以提高S/F/I $_{sf}$ /F/S热阀的磁热电阻比。
2013-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dissipation-enabled fractional Josephson effect
在量子自旋霍尔绝缘体中实验观察到了$4π$周期性交流约瑟夫森效应，这是拓扑约瑟夫森结的一个标志。这一发现是出乎意料的，因为时间反演对称性防止了螺旋边缘状态的反向散射，因此抑制了约瑟夫森电流的$4π$周期分量。在这里，我们分析了两个粒子的非弹性散射作为一个可能的解释这一实验发现。我们发现，一个足够强的非弹性散射恢复的$4π$周期性的组件的电流超出了短约瑟夫森结制度。它的特征是在约瑟夫森频率的一半处的结的功率谱中的可观察到的峰值。我们建议使用的峰值宽度对所施加的偏压和直流电流的幅度的指数依赖性作为验证的手段，非弹性散射确实是负责的$4π$周期性信号的机制。
2018-09-13 cond-mat.mes-hall
Dissipation-driven quantum phase transition in superconductor-graphene systems
我们表明，约瑟夫森结通过低电阻隧道接触耦合到石墨烯衬底的系统可以有效地作为电流开关器件。这种效应是基于耗散驱动的超导体到绝缘体的量子相变，这是由于约瑟夫森效应和库仑阻塞的相互作用而发生的。耦合到具有无隙激发的石墨烯衬底进一步增强了有利于超导性的电荷波动。这种效应与石墨烯中的费米能呈指数关系，这可以通过栅极电压来控制。我们发展了一个理论，它定量地描述了量子相变在一个二维约瑟夫森结阵列，但它预计将提供一个可靠的定性描述一维系统以及。我们认为，耗散引起的超导增强的局域效应是非常强大的，类似的尖锐的交叉应该存在于有限的约瑟夫森结链。
2008-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-monotonic heat dissipation phenomenon in close-packed quasi-2D and 3D hotspot system
基于声子玻尔兹曼输运方程，研究了密排准二维纳米线和三维纳米长方体热点系统的瞬态热耗散。研究发现，与直觉相反，散热效率不是相邻纳米级热源之间距离的单调函数：当该距离与声子平均自由程相当时，散热效率达到最高值。这是由于两个热输运过程的竞争：声子从纳米级热源逃逸时的准弹道输运以及来自相邻纳米级热源的声子之间的散射。
2022-06-09 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Interference induced thermoelectric switching and heat rectification in quantum Hall junctions
干涉是量子物理在低维系统中最引人注目的表现之一。尽管量子干涉在电荷传输中的证据已经知道了很长一段时间，但直到最近才报道了干涉引起的热性质的签名，为介观器件中的热的相位相干操纵铺平了道路。在这项工作中，我们表明，反常的热电性能和有效的热整流可以通过利用量子霍尔系统的相位相干边缘状态。通过考虑具有多个量子点接触的隧穿几何形状，我们证明了干涉路径有效地打破了电子-空穴对称性，允许热电电荷电流从热到冷或反之亦然，这取决于隧道结的细节。相应地，干扰引起的热流的预测，我们能够解释这些结果的一个直观的物理图像。此外，我们表明，热整流可以实现通过耦合两个量子霍尔系统具有不同的填充因子，这种效果可以通过利用隧道结的干涉特性来增强。
2015-07-24 cond-mat.mes-hall
Meir-Wingreen formula for heat transport in a spin-boson nanojunction model
通过一个模型分子结的稳态热流的梅尔-Wingreen公式的模拟推导。该表达式将热流与关联函数联系起来，该关联函数涉及仅作用于分子结的自由度的算子。因此，宏观热源没有得到明确的处理。这使得人们可以利用基于整个系统的相对小的部分的动力学的减少描述的方法来评估通过分子结的热流。导出的表达式被应用于计算稳态热流在弱耦合限制，Redfield理论被用来描述约化动力学的分子结。结果与以前开发的近似和数值精确的方法。
2010-08-21 cond-mat.mes-hall
On-Chip Cooling by Heating with Superconducting Tunnel Junctions
热管理和制冷是在低温下操作的纳米器件的关键概念。设计了一种片上介观制冷机，该制冷机依靠输入热量工作，从而实现了以热制冷的固态实现。该系统由一个基于铁磁绝缘体-超导体隧道结（N-FI-S）和一系列两个正常金属-超导体隧道结（SINIS）的热电元件组成。N-FI-S元件将进入的热量转化为热电压，并将其施加到SINIS，从而产生冷却。冷却器的性能作为一个功能的输入热流为不同的浴温度进行了研究。我们表明，该系统可以有效地利用SINIS制冷的性能，与正常的金属岛大量冷却。其设计的可扩展性和简单性使其成为低温片上能源管理应用的一个有前途的构建模块。
2017-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Elastic Wave Transmission at an Abrupt Junction in a Thin Plate, with Application to Heat Transport and Vibrations in Mesoscopic Systems
本文计算了振动波通过两个不同宽度弹性薄板突变交界处时的透射系数。这些计算与介观系统中低温下的弹道声子热输运和介观振子中振动的Q有关。完整的结果计算在一个简单的标量模型的弹性波，长波长模式的结果计算使用全弹性理论计算。我们建议薄板弹性理论提供了一个有用的和易于处理的近似全三维几何。
2000-11-29 cond-mat.mes-hall
Photo-assisted heat current and Peltier coefficient in a metal/dot/metal junction
通过金属/点/金属结的光辅助热流及其相关的Peltier系数计算的框架中的时间依赖性的平衡Keldysh形式主义的存在下的点能量调制。当调制的频率远大于调制的幅度时，热流遵循点能量的正弦时间演化。当调制频率变为调制幅度的量级或小于调制幅度时，情况不再如此。为了表征这种非正弦行为，我们计算了光辅助热流的谐波。零阶谐波可以表示为与具有移位能量的点相关联的直流热电流的无限总和。它表现出一个魔鬼的阶梯轮廓与非水平的步骤，而它是建立的步骤是水平的光辅助电流的零阶谐波。这种特殊性与以下事实有关：由于隧道势垒内的能量耗散，点热不是守恒量。
2012-05-14 cond-mat.mes-hall
Vibrational Heat Transport in Molecular Junctions
我们回顾了分子结几何中振动能量转移的研究，包括一个分子桥接两个热库，固体或大的化合物。这种设置是感兴趣的分子电子学，热电和纳米声学的应用，并解决经典和量子传输理论中的基本问题。计算表明，系统的大小，无序，结构，维数，内部非谐性，接触相互作用和量子相干效应，是相互作用的因素，以确定主要的机制（弹道/扩散），有效性（差/好）和功能性（线性/非线性）的热传导在纳米级。本文综述了分子结中量子传热的最新实验和相关计算。我们叙述的Landauer方法，适合弹性（谐波）声子输运的研究，并概述了技术，将分子非谐性。理论方法与例子一起说明达到控制振动热传导分子的挑战。
2015-06-30 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Reversable heat flow through the carbon nanotube junctions
从理论上研究了碳纳米管结（NJ）外控可逆热流的微观机制。我们的模型表明，热沿管段${\cal T}$由电子（$e$）和空穴（$h$）沿平行或相反方向弹道运动，并由偏置源漏电压$V_{\rm SD}$加速（Peltier效应）。我们计算了Seebeck系数$α$，电$σ$和热$κ$电导率，发现它们的大小强烈地依赖于$V_{\rm SD}$和$V_{\rm G}$ . $α$与以前实验观察到的$V_{\rm G}$的符号相反，在这项工作中被解释为所谓的手征隧穿现象（克莱因悖论）。
2008-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Photonic heat transport through a Josephson junction in a resistive environment
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Aalto University School of Science（阿尔托大学理学院）
研究在电阻环境中通过约瑟夫森结的光子热传输，揭示其对约瑟夫森耦合的敏感性，并预测热整流特性。
2024-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase-dependent charge and heat current in thermally biased short Josephson junctions formed at helical edge states
本文研究二维拓扑绝缘体螺旋边缘态形成的短约瑟夫森结中相位依赖的电荷流与热流，发现相位诱导的零能不对称不足以产生耗散热电电流，与长结行为形成对比，并给出了热流幅度的决定因素。
2023-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phononic heat transport in molecular junctions: quantum effects and vibrational mismatch
热传输的问题普遍存在于各种技术中，例如发电、冷却、电子和热电。在本文中，我们提倡应用量子自洽水库方法，这是基于广义量子朗之万方程，研究声子在分子结中的热传导。该方法模拟声子-声子散射过程，同时考虑到量子效应和远离平衡（大温差）的条件。我们测试的方法的适用性，通过模拟与一维分子夹在固体表面之间的分子结的热导。我们的结果满足预期的行为的非简谐链的热导作为长度，声子散射率和温度的函数，从而验证了计算方案。此外，我们研究了固体声子谱之间的振动失配对分子结中传热特性的影响。在这里，我们揭示了振动非谐性的双重作用：由于多重散射过程，它提高了结的电阻，但它通过使声子复合和衰变过程促进了振动失配的能量传输。
2018-10-24 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
