AC Josephson transport through interacting quantum dots
研究了超导导线和普通导线上的强库仑相互作用量子点的交流约瑟夫森电流。为此,我们在一个图形的实时技术内的隧道耦合进行微扰膨胀。交流约瑟夫森电流被连接到描述通过邻近效应在量子点上诱导的超导关联的约化密度矩阵元素。我们分析了交流信号对量子点能级位置、充电能量和外加偏压的依赖关系。
2012-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fractional Josephson effect in a quadruple quantum dot
一个双量子点耦合到一个s波超导体,并受到一个非均匀的磁场可以托管一对零能量马约拉纳费米子时,点的属性进行适当的调整。在这里,我们证明了在两个这样的双点隧道耦合到彼此产生分数4 π约瑟夫森效应的可能性。我们讨论了这种效果的鲁棒性的扰动远离参数空间中的特殊点,其中非耦合的双点主机马约拉纳费米子。我们证明了在强耦合双点中产生周期为8 π和12 π的约瑟夫森效应的可能性。
2013-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-Dependent Josephson Current through Double Quantum Dots and Measurement of Entangled Electron States
我们研究了一个双量子点,每个量子点都与超导导线隧道耦合。在库仑阻塞区,两个超导体之间产生了自旋相关的Josephson耦合,双点上的自旋之间产生了反铁磁的海森堡交换耦合,这种耦合可以通过超导相位差来调节。我们表明,相关的自旋态单重态或三重态的双点,可以探测通过约瑟夫森电流的dc-SQUID设置。
2000-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Josephson current through a spin-orbit coupled quantum dot
对于一般的介观多能级量子点模型,我们确定了时间反转对称性自发破缺的反常约瑟夫森电流存在的必要条件。它们对应于一个有限的自旋轨道耦合,一个适当取向的塞曼场,和点是一个手性导体。我们提供了一个广泛的参数制度的反常超电流的解析表达式。
2009-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson-current induced conformational switching of a molecular quantum dot
我们讨论了一个两能级系统耦合到一个量子点接触超导源/漏电极的行为,代表一个简单的模型的分子点或断裂结的构象自由度。约瑟夫森电流被示出诱导构象变化,包括完全反转。对于小的偏压,周期性的构象运动诱导的Landau-Zener跃迁之间的Andreev状态的预测。
2008-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson current through a quantum dot with spin-orbit coupling
计算了具有Rashba或Dresselhaus自旋轨道耦合$α$的纳米级多能级量子点的平衡约瑟夫森电流。临界电流已经可以通过适度的$α$而显著改变。在塞曼场的存在下,Datta-Das的振荡依赖于$α$的预测。
2006-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-Equilibrium Josephson and Andreev Current through Interacting Quantum Dots
本文提出了在弱隧道耦合极限下,通过与正常和超导导线耦合的相互作用量子点的输运理论。利用非平衡邻近效应,在超导导线间产生了一阶隧道过程产生的约瑟夫森电流。Andreev和Josephson电流都被抑制的偏置电压低于库仑充电能量设置的阈值。超电流的$π$ -跃迁可以通过调谐栅极或偏置电压来驱动。
2007-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase and Thermal Driven Transport across T-Shaped Double Quantum Dot Josephson Junction
利用Keldysh非平衡格林函数运动方程技术,分析了T型非关联双量子点约瑟夫森结的相位和热驱动输运性质.在这种设置中,我们已经表明,侧附的量子点提供了一个额外的电子传输路径,这是通过调整主点和侧点之间的点间跳跃影响输运性质。我们首先研究了点间跳跃对Andreev束缚态和Josephson超电流的影响。当一个小的热偏置施加在超导导线上时,系统表现出有限的热响应,这主要是由于热诱导的准粒子电流。研究了在不同的点间跳跃和热偏置条件下,约瑟夫森超导电流和准粒子电流在量子点中的行为。最后,系统被认为是在一个开路配置的热驱动的准粒子电流补偿的相位驱动的约瑟夫森超导电流和热相位效应观察。研究了点间跳跃和量子点能级位置对热相Seebeck系数的影响
2022-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson effect for SU(4) carbon nanotube quantum dots
我们提出了在SU(4)对称性可以实现的纳米管点中的约瑟夫森效应的理论。我们发现一个非常丰富的相图,显着不同于SU(2)的情况。特别地,π结行为在很大程度上被抑制。我们解析地得到了约瑟夫森电流在各种参数区域:(i)在近藤制度,涵盖了从SU(4)到SU(2),(ii)弱隧道耦合,(iii)大BCS间隙的全交叉。这些区域之间的过渡进行了数值研究。
2010-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum-Dot Parity Effects in Trivial and Topological Josephson Junctions
约瑟夫森结中的奇占据量子点可以翻转传输相位,产生π结。当结耦合拓扑超导体时,预期没有相位翻转。我们在一个全壳层混合干涉仪中研究了这一点和相关的影响,使用栅极电压来控制点结宇称和轴向磁通量来控制从平凡到拓扑超导的过渡。增强的零偏压电导和奇宇称的拓扑相位的临界电流反映了杂交的限制自旋与零能量模式的领导。
2020-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Josephson current through a driven double quantum dot
本文研究由相位偏移微波独立驱动的串联双量子点约瑟夫森结,发现破坏粒子-空穴对称性可产生可调Floquet $φ_{0}$-结,并揭示相互作用驱动的$0-π$转变及完全整流特性。
2022-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of magnetic pair breaking on Andreev bound states and resonant supercurrent in quantum dot Josephson junctions
我们提出了一个量子点共振约瑟夫森隧穿模型,该模型解释了超导导线中由磁场或自旋翻转散射引起的库珀对断裂过程。对临界超导电流$I_c$和约瑟夫森电流-相位关系$I(ϕ)$的破缺效应主要是由于Andreev束缚态的谱低于约化的(Abrikosov-Gorkov)准粒子间隙的修改。对于形成在准一维通道中的量子点,尽管通道中的轨道磁场效应被抑制,但$I_c$和$I(ϕ)$都可以显示出由对断裂引起的显著的磁场依赖性。这种情况与最近碳纳米管中量子点约瑟夫森结的实验有关。在Usadel极限下,通过Andreev散射矩阵与超导体准经典格林函数之间的关系,考虑了超导体的对断裂过程。
2007-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Properties of the Majorana-state tunneling Josephson junction mediated by an interacting quantum dot
我们考虑了一个由两个拓扑超导导线组成的约瑟夫森结模型,该结由一个相互作用的量子点介导。从顶部耦合到点的附加正常电极允许探测其态密度。与点相邻的马约拉纳态穿过结并从点中的结合态杂交。点受到由驱动每条线进入拓扑状态的场的叠加产生的有效磁场的作用,这取决于场之间的角度,引入了点有源能级的可变塞曼分裂。我们发现,电子在点的相互作用减少的特性Majoranas零偏置峰所产生的横向电导通过点,并引入一个整体的不对称的电导。他们还将终态Majoranas之间的杂交重正化为更短的导线。马约拉纳自旋极化由点中的有效磁场决定。相位偏置的约瑟夫森电流在热平衡时呈现自旋极化,具有特征的$4π$周期性,当结中存在未成对的Majorana态时,其符号可以改变.我们还观察到自旋相关的马约拉纳态“泄漏”,这可以通过点能级在能级尺度中的位置来控制。
2018-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Field-free Josephson diode effect in interacting chiral quantum dot junctions
本研究探究手性量子点约瑟夫森结,发现电子-电子相互作用与手性共同作用可产生无外场约瑟夫森二极管效应,经Keldysh方法计算得中等相互作用下整流系数最大约72%,该器件有望用于超导基开关元件。
2025-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fano effect in a Josephson junction with a quantum dot
本文从理论上研究了绝对零度下直流约瑟夫森电流中的Fano效应。所考虑的系统是一个双路径约瑟夫森结,其中一个路径是通过一个绝缘势垒,另一个是通过一个量子点(QD)。在这里,Kondo温度被假定为远小于超导能隙,量子点内部的库仑相互作用被处理的Hartree-Fock近似。结果表明,约瑟夫森临界电流表现出对量子点能级的非对称共振。这种行为是由超导体之间的两个隧穿过程之间的干扰引起的;穿过绝缘势垒的直接隧穿和穿过QD的共振隧穿。此外,我们发现当库仑相互作用足够强时,约瑟夫森临界电流在共振附近改变了符号。结果表明,量子点的0- $π$跃迁是由量子点内部的Fano效应和库仑相互作用共同作用引起的.
2008-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson radiation in a superconductor-quantum dot-superconductor junction
研究了由量子点与两个常规超导体耦合形成的结所发射的约瑟夫森辐射。接近共振时,结中形成的粒子-空穴对称Andreev态从引线中超导能隙上方的连续体中分离,而它们之间的能隙在费米能级附近打开。在电压偏置下,我们制定了一个随机模型,占非绝热过程,改变职业的Andreev状态。该模型允许计算当前噪声频谱并确定Fano因子。分析有限频率噪声,我们发现,该模型可以表现出整数或分数AC约瑟夫森效应,这取决于偏置电压和安德烈耶夫谱中的间隙的大小。我们的结果评估的局限性,使用分数约瑟夫森辐射作为探针的拓扑结构。
2020-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson current through interacting double quantum dots with spin-orbit coupling
研究了库仑排斥作用下Rashba自旋轨道相互作用对双量子点中约瑟夫森电流的影响。特别是,我们描述了磁场诱导的单重态-三重态跃迁的分子制度的特征效应。探索整个参数空间,我们分析了设备的不对称性,所施加的磁场相对于自旋轨道相互作用的方向,和有限的温度的影响。我们发现,在有限温度下,自旋轨道相互作用的正交分量表现出与库仑相互作用相似的效应,在粒子-空穴对称性下诱导π相的出现.这为多能级量子点中π相位的实验可观测性提供了一条新的途径。
2012-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Adiabatic polaron dynamics and Josephson effect in a superconducting molecular quantum dot
本文研究了在低振荡频率绝热极限下,通过与振动模耦合的共振能级(局域Holstein模型)的约瑟夫森电流。半经典理论是适当的,并允许我们考虑任意电子振动耦合的玻恩-奥本海默近似内的振荡器动力学。由此产生的Fokker-Planck方程已在最相关的欠阻尼极限下求解,并产生振荡器分布函数和约瑟夫森电流。值得注意的是,从单阱到双阱行为的有效振荡器势面的转变是可能的,并且可以通过超导相位差的变化来调谐。的约瑟夫森电流示出的电子振动耦合由于强声子本地化附近的潜在表面的底部的影响很弱。
2010-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gate-tunable Josephson diode effect in Rashba spin-orbit coupled quantum dot junctions
本文理论研究了磁场与Rashba自旋轨道耦合作用下超导量子点结中的约瑟夫森二极管效应,发现栅极电压可将整流系数调至70%,为超导器件设计提供新思路。
2024-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Signatures of nonlocal Cooper-pair transport and of a singlet-triplet transition in the critical current of a double-quantum-dot Josephson junction
研究了弱耦合双量子点与超导导线的临界约瑟夫森电流。我们使用分析以及数值方法来研究这种设置的限制,小和大的带宽导致在所有可能的充电状态,在那里我们占现场相互作用。我们的结果提供了非局域自旋纠缠对的清晰特征,这支持了对最近实验的解释[Deacon,R。S.例如,国家通信6,7446(2015)]。此外,我们还发现,在导线中的超导能隙不太大的情况下,每个量子点上只有一个电子的基态可以发生可调的单重态-三重态相变,从而产生了一个新的非局域库珀对输运信号.
2016-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Voltage staircase in a current-biased quantum-dot Josephson junction
本文计算了弱耦合区(谐振宽度小于超导能隙)中含有谐振能级的约瑟夫森结的电流-电压特性。跨结的相位$ϕ$响应于DC电流偏置而变得依赖于时间。Andreev能级的拉比振荡产生阶梯I-V特性。电压阶跃的数量对$ϕ$的每$2π$增量的拉比振荡的数量进行计数,从而提供了在没有任何外部AC驱动的情况下探测量子位的相干性的方式。现象学与物理学评论B 102,140501(R)(2020)的“拓扑约瑟夫森结中的马约拉纳诱导DC夏皮罗步骤“相同-但现在是非拓扑Andreev量子位。
2021-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Controllable pi junction in a Josephson quantum-dot device with molecular spin
我们考虑了一个模型,一个大的冻结自旋夹在两个BCS超导体之间的平衡,并表明该系统具有$π$结在低温下的行为。$π$移位可以通过改变系统的其它参数来反转,温度或量子点能级的位置,这意味着可控的$π$结具有作为约瑟夫森电流开关的新应用。我们表明,导致$π$位移的机制可以简单地解释在Andreev束缚态和连续的状态以上的超导能隙的贡献。在一定的参数配置下,自由能表现出量子化的性质,这是实现量子比特的必要前提。
2007-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson diode based on conventional superconductors and a chiral quantum dot
本文提出由常规s波超导体和手性量子点构成的约瑟夫森二极管,通过外磁场调控实现强非互易性及其反转和开关,并利用Keldysh格林函数方法系统分析了其参数依赖和对称性。
2023-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interplay between Josephson effect and magnetic interactions in double quantum dots
我们分析了双量子点耦合到超导导线的磁性和输运性质。除了可能的相变到一个$π$状态,已经存在于单点的情况下,该系统表现出更丰富的磁性行为,由于近藤和点间的反铁磁耦合之间的竞争。我们得到的约瑟夫森电流,这可能有助于了解最近的实验超导金属富勒烯二聚体结的结果。我们表明,在这样的系统中的约瑟夫森效应可以用来控制其磁位形。
2006-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electrical control of Kondo effect and superconducting transport in a side-gated InAs quantum dot Josephson junction
我们测量了耦合到超导引线上的单个InAs自组装量子点(QD)中的非耗散超电流。量子点的占据是由背栅电极和横向侧栅调节的。侧栅的几何形状允许在具有适当轨道状态的恒定电子数的区域中调谐QD-引线隧道耦合。使用侧门效应,我们研究了近藤关联和超导配对之间的竞争的量子点,观察减少超导电流时,近藤温度降低到超导能隙以下的定性与理论预测一致。
2009-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum phase transitions in superconductor--quantum-dot--superconductor Josephson structures with attractive intradot interaction
从理论上研究了当电子间的相互作用具有吸引力时,耦合到两个超导引线上的量子点中的超导邻近效应。由于超导邻近效应的存在,嵌入量子点的电子态要么是占据数为奇数的自旋极化态,要么是占据数为偶数的类BCS态。我们证明了在外加磁场的存在下,系统可以表现出与占据数相关的费米子宇称的量子相变。在这项工作中,我们采用自洽的理论方法,我们的考虑超出了所谓的超导原子极限,其中的超导能隙的铅被假定为最大的能量尺度。该方法使我们能够数值研究吸引相互作用导致的点的电子结构。对于能量相图中的制度远离原子极限,我们发现一个重入的行为,BCS样相的点存在于一个中间范围的杂化强度之间的量子点和铅。我们还考虑约瑟夫森电流相位关系,并确定了一些例子显示$0-π$相变,可能提供重要的开关效应。
2020-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Josephson current, incipient time-reversal symmetry breaking, and Majorana bound states in interacting multi-level dots
研究了自旋轨道相互作用、磁场和库仑荷电对多能级量子点的约瑟夫森电流-相位关系I(φ)的综合影响.一个通用的模型,制定和分析的cotunneling制度(弱隧道耦合)和深subgap限制,充分考虑到相互作用的影响。本文确定了观测有限反常超电流I_a=I(φ=0)的条件。对于具有自旋轨道耦合和任意弱塞曼场B的二能级量子点,我们发现在存在相互作用的情况下I_a \propto { \rm sgn}(B)的起始行为,表明时间反演对称性的初始自发破缺。我们还提供了在该系统中实现空间分离(但拓扑不受保护)的Majorana束缚态的条件,这些束缚态在2π周期电流相位关系中具有明显的特征。
2013-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hidden symmetry in interacting-quantum-dot-based multi-terminal Josephson junctions
研究耦合至多个超导导线的相互作用量子点多终端约瑟夫森结,揭示其与有效双终端结的隐藏对称性等效关系,从而精确评估物理量并展示三终端器件中的多种超导效应。
2023-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interference and Switching of Josephson current carried by nonlocal spin-entangled electrons in a SQUID-like system with quantum dots
自旋纠缠电子通过两个量子点的SQUID结构的两个分支的约瑟夫森电流表现出不同于常规约瑟夫森电流的磁通响应。由于它们的干扰,最大约瑟夫森电流的周期从$h/2e$变为$h/e$,这可以用于检测库珀对分裂效率。非定域自旋纠缠提供了一个量子力学函数来开关这种新的约瑟夫森电流,明确地说,一个开关是由包括一个先导结。结果表明,该器件可用于测量分裂隧穿约瑟夫森电流的大小。
2010-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Josephson junctions in double nanowires bridged by in-situ deposited superconductors
我们表征了基于原位沉积超导体桥接的紧密生长双纳米线的平行双量子点约瑟夫森结。平行双点行为发生,尽管纳米线的接近和纳米线夹持在生长期间的潜在风险。通过调整电荷填充和铅耦合,我们绘制了最简单的平行双量子点Yu-Shiba-Rusinov相图。我们的准独立的两线混合动力显示出实现奇异拓扑相位的希望。
2021-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin analog of the controlled Josephson charge current
我们提出了一个受控的约瑟夫森自旋电流通过两个非中心对称的超导体,如CePt_3Si的结。约瑟夫森自旋电流的产生是由于方向相关的隧穿矩阵元和带隙函数的三重态分量的不同动量相关相位。它与两个超导体的非中心对称轴之间的角度θ的调制与\sin θ成正比。这种对π的特殊依赖性可能会在约瑟夫森自旋开关中找到所提出的设置的应用。
2006-11-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamical properties of a vibrating molecular quantum dot in a Josephson junction
我们研究了纳米机械-超导组合器件的动力学输运问题,其中库珀对隧穿干扰了嵌入在约瑟夫森结中的振动分子量子点的机械运动。六个不同的制度的隧道动力学确定相对于电子的水平和充电能量的量子点。在这些制度中的五个新的时间尺度被引入与量子点内的单电子跃迁的能量相关联,而有一个制度中的量子点的内部属性是静态的。
2010-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Large Tunable Thermophase in Superconductor -- Quantum Dot -- Superconductor Josephson Junctions
由于超导体固有的粒子-空穴对称性,尽管人们付出了大量的努力,但探测超导体中的热电效应仍然是一项具有挑战性的任务。本文从理论上研究了一种实验上可实现的超导体-量子点-超导体(SC-QD-SC)约瑟夫森结,这种结具有高度可调的热电性能和远大于以前建议的热响应。SC之间的QD能级以逐渐的方式破坏粒子-空穴对称性,从而在存在温度梯度的情况下允许超导热相的门控外观。该热相位增加到最大值$π/2$,之后预计将产生热电压。利用与时间无关的Keldysh轮廓格林函数,我们推导出准确的热相位和热响应的结。这些被证明是数量级大于通常的SC隧道结与栅极电压的急剧依赖。
2016-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortices with magnetic field inversion in noncentrosymmetric superconductors
具有非中心对称晶格的超导材料表现出各种有趣的宇称破缺现象,包括磁电效应、自旋极化电流、螺旋态和不寻常的约瑟夫森效应。我们证明,在一个金斯堡-朗道框架内描述非中心对称超导体与$O$点群对称性,涡旋可以表现出反转的磁场在一定距离的涡核。与传统的超导涡旋形成鲜明对比的是,宇称破缺超导体中的磁场反转导致非单调的涡旋间力,并且因此导致涡旋物质的奇异性质,例如形成涡旋束缚态、涡旋簇以及亚稳涡旋/反涡旋束缚态。
2020-11-26 cond-mat.supr-con hep-th
Triplet-blockaded Josephson supercurrent in double quantum dots
在半导体纳米结构中产生的串联双量子点为研究双电子自旋量子态提供了一个通用的平台,它可以通过静电门控和外部磁场进行调谐。在这项工作中,我们直接测量了带有超导引线的InAs纳米线双量子点相邻电荷态之间的超电流反转,与理论模型非常一致。在偶电荷宇称区,我们观察到随着磁场的增加而出现的超导阻塞,对应于自旋单重态到三重态的跃迁。我们的研究结果表明,直接自旋超导转换,超导等效的泡利自旋封锁。这种效应可以在耦合自旋系统和超导电路的量子态的混合量子架构中利用。
2021-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson Transport across T-shaped and Series-Configured Double Quantum Dots System at Infinite-U Limit
本文用Slave Boson平均场近似研究无限U极限下T形与串联双量子点Josephson结,揭示点间隧穿和能级对ABS及电流的不同调控规律。
2023-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana bound state parity exchanges in planar Josephson junctions
提出一种通过中心化量子点耦合,在平面拓扑超导体四向交叉结的马约拉纳束缚态间利用电压脉冲和量子点电荷投影测量实现宇称交换与单量子比特操作的方案。
2024-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev bound states in Superconductor-quantum dot Josephson junction at infinite-U limit
基于无限U(库仑相互作用)极限下的有效从玻色子哈密顿量和格林函数技术,研究了耦合到BCS超导导线上的量子点中的Andreev束缚态.从相关的格林函数出发,分析了不同超导相位差下的态密度(DOS)。在数值计算的基础上,由DOS图指出,亚能隙态的产生是由于左右超导引线之间的相位差引起的。由于对超导相位差的依赖,ABS是载流状态。我们还分析了在不同的点-引线耦合强度下,电子空穴对称和非对称情况下,ABSs的能量与左右超导引线之间的相位差的关系。同时指出,在不存在电子-空穴或左右对称性的情况下,在上下Andreev束缚态之间会产生有限的内部能隙。这些结果被认为是在现有的理论分析的光。
2020-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson junction π-0 transition induced by orbital hybridization in a double quantum dot
本研究通过并联双量子点调控约瑟夫森结相位,发现弱杂化时呈现π结特性,增加杂化或失谐可诱导π-0跃迁,并用零带宽模型解释其机制。
2023-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Exceptional Points in a Parallel Double-Quantum-Dot Josephson Junction Coupled to a Ferromagnetic Reservoir
Shanghai Jiaotong University(上海交通大学)
研究与铁磁库耦合的平行双量子点约瑟夫森结中的例外点,通过积分引线获非厄米描述,发现自旋相关耗散等产生并可调控EPs,多体宇称分析建立联系,计算的约瑟夫森电流验证相关特性,确立自旋选择性耗散和干涉磁通为控制参数。
2026-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting Transport in single and parallel double InAs Quantum Dot Josephson Junctions with Nb-based Superconducting Electrodes
本文报道了与Nb或NbTiN超导电极接触的InAs单量子点和平行双量子点约瑟夫森结的电导和超电流测量结果。观察到大的超导能隙能、高的临界场和大的开关电流,这些都反映了Nb基电极的特点。对于平行双点,当两个点都处于共振状态时,我们观察到增强的超电流,这可能反映了分裂的库珀对隧穿。
2015-12-08 cond-mat.supr-con
Proximity Effect and Multiple Andreev Reflections in Chaotic Josephson junctions
研究了在点中引入邻近效应的电压偏置超导-混沌点-超导结中的直流电流输运。研究发现,当点的能量$E_{Th}$小于超导能隙$Δ$时,PE在远离偶次谐波能隙结构$eV \approx 2(Δ\pm E_{Th})/2n$的$E_{Th}$阶电压处表现为微分电导的峰值.这些峰对温度$kT \ll Δ$不敏感,但被弱磁场抑制。抑制PE的电流与$E_{Th}$和磁场无关,并且由Octavio-Tinkham-Blonder-Klapwijk理论给出。
2001-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Singlet-doublet transitions of a quantum dot Josephson junction detected in a transmon circuit
本研究实现了一种混合超导体-半导体transmon器件,通过栅极定义量子点控制Josephson效应,利用微波光谱探测量子点基态宇称,并解析了相边界处的准粒子动力学,为半导体基$0-π$量子比特和Andreev量子比特的实现提供了基础。
2022-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Field-free superconducting diode effect in noncentrosymmetric superconductor/ferromagnet multilayers
二极管效应是电子器件的基础,广泛应用于整流器和AC-DC转换器。然而,在低温下,常规半导体二极管具有高电阻率,这在操作期间产生能量损耗和加热。超导二极管效应(英语:Superconducting diode effect,缩写为超导二极管效应),依赖于超导体中反转对称性的破缺,可以缓解这一障碍:在一个方向上,零电阻的超导电流可以流过二极管,但对于电流的相反方向,器件进入正常状态,具有欧姆电阻。磁场的应用可以在具有极性结构的Nb/V/Ta超晶格中、在具有钉扎中心的不对称图案的超导器件中、或者在具有诱导涡旋的超导体/铁磁体混合器件中诱导双极。对外部磁场的需要限制了它们的实际应用。最近,在NbSe 2/Nb 3Br 8/NbSe 2结中观察到了无场双折射,它源于由Nb 3Br 8势垒和相关联的NbSe 2/Nb 3Br 8界面诱导的非对称约瑟夫森隧穿。在这里,我们提出了另一种实现零场双折射使用非中心对称[Nb/V/Co/V/Ta]20多层膜。磁性层提供了必要的对称性破缺,我们可以通过调整结构参数(如组成元素、薄膜厚度、堆叠顺序和重复次数)来调整磁性层。我们通过铁磁层的磁化方向来控制磁层的极性。在这项工作中使用的牺牲堆叠结构,是特别感兴趣的,因为它们是与微加工技术兼容,并可以与设备,如约瑟夫森结集成。因此,本工作中提出的无能量损失的SDES可以实现具有超低功耗的新型非易失性存储器和逻辑电路…
2022-06-01 cond-mat.supr-con
Josephson versus Kondo coupling in a quantum dot connected to two superconductors
本文应用Gutzwiller变分法研究了奇数电子连接两超导导线的量子点的Josephson传导。我们的方法项目的所有国家的点,但近藤单线,是有效的,当近藤相关性占主导地位,并没有Andreev束缚态本地化的点可用于近藤筛选。在这些条件下,超导配对是一种竞争效应,并且结是$π-$状的,以优化点上的反铁磁关联。随着超导能隙的增大,约瑟夫森电流也随之增大,但其相位依赖性变得很强。
2004-06-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multipair DC-Josephson Resonances in a biased all-superconducting Bijunction
全超导双结由一个中心超导体与两个横向超导体接触组成,从而产生非局域交叉Andreev反射。然后,除了分离的常规约瑟夫森结的通道之外,出现了新的库珀对的相关传输通道。我们研究这个系统中的配置,超导体连接通过栅极可控量子点。多对相位相干共振和相位相关的多个Andreev反射都获得时,横向超导体的电压是相称的,他们添加到通常的本地耗散输运由于准粒子。两对共振(四重态)以及其他一些高阶多对共振在低电压下发生π位移。当电压与点电平谐振时,点控制可用于显著增强多对电流。
2013-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson currents in chaotic quantum dots
从理论上研究了与超导体弹道接触耦合的混沌量子点中的约瑟夫森电流-相位关系。在这种情况下,强邻近效应在量子点中诱导超导性,导致电子态密度的显著修改和多个子带隙的形成。由此产生的超电流的大小取决于超导序参量的相位差的引线,并显示出强烈的非谐歪斜行为。我们发现,当量子点上的无扰能量超过超导能隙时,超电流的二次谐波的大小就变得与一次谐波相当。为了解决这些影响的技术水平上,我们使用的非线性$σ$ -模型Keldysh形式主义的框架中的电路理论计算的状态密度,约瑟夫森能量,和电流的超导相的铅的依赖。我们分析了这些量如何作为无功能和超导能隙的函数而变化。最后,我们简要地讨论了亚能隙尾态、介观超电流涨落、弱局域化修正以及门子量子比特与量子点约瑟夫森结的非谐性。
2018-05-30 cond-mat.supr-con
Commensurability effects in overlap Josephson junctions coupled with a magnetic dots array
报道了铁磁纳米点阵列对短重叠约瑟夫森结临界电流的强烈影响的实验观察。由于在磁场诱导的衍射图案中存在额外的峰,检测到显著的可重复性效应。约瑟夫森结的夫琅和费图形的变化是由于在电极中形成了Abrikosov涡旋,引起了结区的相位不均匀性。
2005-12-30 cond-mat.supr-con
Critical Current 0-$π$ Transition in Designed Josephson Quantum Dot Junctions
我们报道了一种基于量子点的约瑟夫森结,它是专门为测量超导电流而设计的。从电流-电压特性的高精度拟合,我们确定了超电流(临界电流)的全幅值。通过几个连续的库仑阻塞振荡观察到强的临界电流的栅极调制。由于所谓的0- $π$跃迁,临界电流在接近但不在共振处过零,这与简单的理论模型一致。
2007-07-24 cond-mat.supr-con
Anomalous Gilbert Damping and Duffing Features of the SFS {\boldmath $φ_0$} Josephson Junction
我们展示了$φ_0$约瑟夫森结在小自旋轨道相互作用、约瑟夫森磁能比和吉尔伯特阻尼下的相动力学、IV特性和磁化动力学的不寻常特征。特别地,发现铁磁共振频率随Gilbert阻尼的增加而发生反常移动,铁磁共振曲线表现出Duffing振子行为,反映了Landau-Lifshitz-Gilbert(LLG)方程的非线性性质.通过对LLG方程各项的数值分析,得到了一个既能体现阻尼效应又能体现Duffing振子特性的近似方程。所得到的Duffing方程以一种特殊的方式在耗散项和回复力之间加入了Gilbert阻尼。本文提出了一种共振法测定非中心对称材料中自旋轨道相互作用的方法,这种材料在$φ_0$结中起势垒作用。
2021-08-25 cond-mat.supr-con
Strong-coupling theory of quantum dot Josephson junctions: role of the residual quasiparticle
本文通过对称适配态叠加构建最小基组有效哈密顿量,研究量子点与超导引线强耦合时残余准粒子的作用,解释了相位偏置接近π时“双重态烟囱”的成因。
2024-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between Coulomb blockade and Josephson effect in a topological superconductor-quantum dot device
研究了两个拓扑超导体通过量子点耦合的拓扑约瑟夫森结的行为。我们重点讨论了体超导能隙是最大能量尺度的情况。两个参数制度进行了研究:一个弱的点和超导体之间的隧道,与点附近的电荷简并点,和一个强的隧道制度,在该点和超导体之间的传输是近乎完美的。我们表明,在前一种情况下,Andreev频谱为每个部门与固定的费米子宇称只包括两个级别,这引起了非平凡的电流相位关系。此外,我们还研究了两个能级之间的拉比振荡,指出相应的频率是两个超导体之间的相位差的$4π$ -周期函数,它不受准粒子中毒的影响.在后一种情况下,我们发现库仑充电能量增强了点和超导体之间的界面处的背散射效应。研究了临界约瑟夫森电流与温度和栅压的关系。
2016-01-03 cond-mat.supr-con
Proximity effect in a two dimensional electron gas probed with a lateral quantum dot
我们报告了低温输运测量的平面Nb-InGaAs-Nb邻近约瑟夫森结托管栅极定义的横向量子点的弱链接。我们首先研究了当所有门都接地时,准粒子和约瑟夫森输运通过开放结。当量子点通过静电耗尽被限定在正常区域时,共隧穿光谱允许我们直接探测在二维电子气中诱导的能隙。我们的数据显示出良好的定性协议与模型描述的共振隧穿通过安德森杂质连接到超导电极。这些结果证明了基于二维电子气耦合到超导体的顶栅纳米器件的可行性。
2011-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Strong nonlocal tuning of the current-phase relation of a quantum dot based Andreev molecule
研究发现用量子点替换约瑟夫森结弱连接中的弹道通道可产生含强非局域约瑟夫森效应的丰富相图,实现非局域控制的0-π跃迁与反常相移,还能观察超导二极管效应,为量子结构调控提供新方式。
2024-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con