Ultralow 1/f Noise in a Heterostructure of Superconducting Epitaxial Cobalt-Disilicide Thin Film on Silicon
高精度的电阻噪声测量表明，在150 K和2 K（略高于其超导转变温度$T_c$ 1.54 K）下，外延CoSi $_2$ /Si异质结构在0.008-0.2 Hz的频率范围内表现出异常低的1/f噪声水平。这对应于Hooge常数$γ\leq 3 \times 10^{-6}$的上限，比SiO $_2$覆盖的Si衬底上的单晶铝膜的Hooge常数的上限低约100倍。高分辨率的横截面透射电子显微镜研究的支持下，我们的分析表明，1/f噪声占主导地位的多余的界面Si原子和二聚体重建引起的波动。非键合轨道（即，在外延CoSi $_2$ /Si（100）界面处，过量Si原子上的悬挂键）本质上是罕见的，从而为局部电荷提供有限的俘获-解俘获中心。CoSi $_2$具有优良的正常态性质，在硅基集成电路中应用已有几十年。在这项工作中发现的固有的低噪声特性可以用于开发安静的量子比特和可扩展的超导电路，用于未来的量子计算。
2017-02-18 cond-mat.mes-hall
Origins of microwave losses in superconducting circuits made with silicon-on-insulator substrates
Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院、内埃勒研究所）；Univ. Grenoble Alpes, CEA, LETI（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国替代能源和原子能委员会、技术研究与创新实验室）；Univ. Grenoble Alpes, CEA, Grenoble INP, IRIG, PHELIQS（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国替代能源和原子能委员会、格勒诺布尔理工学院、研究信息与气体研究所、物理与量子电子学实验室）
该研究揭示低温下标准电阻率SOI衬底比高阻SOI衬底更优，明确高阻SOI衬底的主导损耗机制为界面寄生薄层导电，通过引入陷阱可抑制该损耗，为超导纳米机电系统开发提供了可行衬底方案。
2026-08-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Interplay of Electric Dipole Spin Resonance and Multilevel Landau-Zener Interference in p-Type Silicon Quantum Dots
Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)（产业技术综合研究所）；University of Tokyo（东京大学）
研究p型硅双量子点中Pauli自旋阻塞泄漏电流的微波响应，发现超过预期的两共振线，主要共振线随磁场呈现正负峰，对应自旋阻塞电流的增强与抑制，归因于电偶极子自旋共振与多能级Landau-Zener干涉的相互作用。
2026-03-31 cond-mat.mes-hall
Acceptor-induced bulk dielectric loss in superconducting circuits on silicon
本文揭示硅中硼受主是限制超导电路性能的强耦合两能级系统来源，通过扫描硼浓度和施加磁场展示了体介电损耗极限及其抑制方法，证明下一代超导量子处理器需要超高纯度衬底。
2024-02-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
$h/e$ superconducting quantum interference through trivial edge states in InAs
强自旋轨道半导体中的约瑟夫森结对于拓扑系统的研究具有重要意义。然而，除了在足够的磁场中出现的拓扑边缘状态之外，还可以出现平凡边缘状态。利用超导量子干涉测量方法研究了非拓扑InAs约瑟夫森结的平凡边缘态。我们观察到的SQUID图案，超导边缘运输的指示。此外，一个显着的$h/e$ SQUID信号被观察到，因为我们发现，从交叉Andreev状态的茎。
2017-09-18 cond-mat.mes-hall
Thermal entanglement in superconducting quantum-interference-device qubits coupled to cavity field
本文研究了耦合到腔场的超导量子干涉器件中的热纠缠。我们发现，纠缠可以通过改变温度和一个有效的控制参数$B$，这取决于外场和系统的特征参数进行操纵。我们发现控制参数$B_c$存在一个临界值。在温度一定的情况下，在$B<B_c$区，随着$B$的增加，纠缠度增加;在$B>B_c$区，随着$B$的增加，纠缠度减小。
2004-02-15 cond-mat.mes-hall
Superconducting Quantum Interference in Edge State Josephson Junctions
研究了二维绝缘体中边态连接的约瑟夫森结中的超导量子干涉。我们考虑两种情况下，其中的二维绝缘体是一个拓扑或平凡的绝缘体支持一维（1D）螺旋或非螺旋边缘状态，分别。在平衡状态下，我们发现临界超电流对通过结的通量的定性依赖性对介导态的螺旋性质不敏感，因此不能用于验证底层绝缘体的拓扑特征。然而，在施加一个有限的电压偏置小于超导能隙一个相对较长的结，在非平衡传输电流的有限频率干涉图案是定性不同的螺旋边缘状态相比，非螺旋的。
2022-08-12 cond-mat.mes-hall
The effect of external electric fields on silicon with superconducting gallium nano-precipitates
受纳米电子电路的潜在变革性应用的启发，将超导元素，以及将这些元素集成在硅材料平台中的优势，我们研究了镓离子注入硅的超导性。在这里，我们测量了40个不同的样品，并探讨了各种制备方法（产生超导和非超导样品），以及产生超导样品的制备方法之一的可重复性。虽然我们发现协议与现有的文献超导效应是可见的，在这个系统中，我们还发现，这种超导性是不受电压施加到顶栅。该材料系统中的超导性对于大至8 MV/cm的外加电场是不可选通的。我们还提出了一些相同的样品，我们报告的电子表征扫描透射电子显微镜成像的结果。与现有文献一致，我们发现Ga沉淀物的存在是必不可少的超导转变在这些样品中的存在。然而，我们也发现在这个系统中的大的不均匀性的证据，我们在这里报告的缺乏门，我们讨论。
2020-06-12 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Interference Effect of Majorana Fermions in a Spin-orbit Coupled Superconducting Wire
位于拓扑超导导线两端的两个马约拉纳费米子（MF）会相互干涉，形成众所周知的$4π$约瑟夫森电流。我们发现电子部分和空穴部分的态密度（Dos）也遵循宇称相关的$4π$周期振荡，而当两个平凡态相互干扰时，Dos呈现$2π$周期振荡.因此，Dos振荡的周期可以用来区分MF和平凡的局域态。有趣的是，这样的现象可以直接观察到在一个短的超导线控制的栅极电压。这大大简化了实验装置。我们认为，可以通过两个STM导联或两个常模导联检测干扰效应。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall
Direct measurement of a $\sin(2φ)$ current phase relation in a graphene superconducting quantum interference device
Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院、内耳研究所）；Research Center for Electronic and Optical Materials, National Institute for Materials Science（物质材料研究机构电子光学材料研究中心）；Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science（物质材料研究机构材料纳米架构研究中心）
研究通过石墨烯约瑟夫森结直接测量了sin(2φ)电流相位关系，展示了无sin(φ)谐波的超导量子干涉装置对量子位保护的贡献。
2024-05-22 cond-mat.mes-hall
Superconducting cavity-electromechanics on silicon-on-insulator
开发了涉及无水氢氟酸气相蚀刻的制造工艺，以在由绝缘体上硅晶片形成的独立式硅膜上产生高$Q$铝超导微波谐振器。使用该制造工艺，高阻抗$8.9$ GHz线圈谐振器以大参与比电容耦合到$9.7$ MHz微机械谐振器。双音微波光谱和辐射压力反作用被用来表征耦合系统中的稀释制冷机的温度下的$T_f = 11$ ~mK，产生测量的机电真空耦合率的$g_{0}/2π\approx 24.6$ ~Hz和机械谐振器$Q$ -因子的$Q_{m}=1.7\times 10^7$。微波反作用冷却的机械谐振器进行了研究，与最小的声子占据的$n_{m} \approx 16$声子被实现在升高的冰箱温度为$T_f = 211$ ~mK。
2016-01-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exclusion of quantum coherence as the origin of the 2D metallic state in high-mobility silicon inversion layers
从弱局域化引起的磁电阻率确定了高迁移率硅反型层中相位相干时间$τ_ϕ$的温度和密度依赖性。通过比较$τ_ϕ$和动量弛豫时间$τ$，确定了单电子量子干涉效应的温度上限。量子干涉效应边界的密度依赖性与强电阻率降的比较表明，这些效应彼此无关。由于电阻率的下降发生在Drude区，所以这种表观金属行为不是由量子相干效应引起的。
2001-09-14 cond-mat.mes-hall
Superconducting charge sensor coupled to an electron layer in silicon
旨在转移半导体器件中的单个电子并检测可能的转移错误的方案对于MEMS应用越来越重要。研究了超导约瑟夫森结电荷探测器与硅中场效应电子岛的耦合。我们的设备的灵活性允许一个调谐耦合使用检测器作为一个额外的栅极电极。我们研究的电子传感器在不同的设备配置的可靠性和各种操作模式的电子泵实验中的错误检测的适用性。结果，我们获得了5.87 kHz的电荷检测带宽与单位信噪比在300 mK浴温度。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Light-superconducting interference devices
最近，我们提出了半约瑟夫森激光器（HJL）：一种将激光与超导导线相结合的装置，提供光学相位和导线之间的超导相位差之间的锁定。在这项工作中，我们提出并研究了两个装置来自超导量子干涉仪（SQUID），其中两个传统的约瑟夫森结取代两个HJLs。在第一种设置中，HJL共享相同的谐振模式，而在第二种设置中，两个激光器的两个单独的谐振模式光学耦合。我们称之为“光超导干涉装置”（LSID）。在这两种设置中，我们发现的操作制度类似于一个单一的HJL。重要的是，稳定的激光场是显着影响的磁通量穿透SQUID环，相对于幅度和相位。这提供了通过改变小磁场来调谐或甚至淬灭激光的机会。对于第二种设置，我们找到一个参数范围内的激光场的演化方程支持周期性周期。因此，利用周期的频率调制场，从而产生由一组离散模式组成的发射光谱。从该光谱，两个模式在强光学耦合的极限中占主导地位。因此，LSID也可以用于生成这种调制光。
2013-11-28 cond-mat.mes-hall
Absence of boron aggregates in superconducting silicon confirmed by atom probe tomography
采用原子探针层析成像技术对气体浸没激光掺杂（GILD）技术制备的掺硼硅超导薄膜进行了分析。所得的三维化学组成揭示了硼原子在原子百分比浓度范围内并入晶体硅中，远高于其溶解度极限，而不会在原子尺度上产生簇或沉淀物。硼的空间分布被发现是兼容的扫描隧道光谱进行的状态的局部密度测量。这些结果，结合观察到的非常低的杂质水平和一个尖锐的二维界面之间的掺杂和未掺杂的区域表明，由GILD获得的Si：B材料是一个定义明确的随机替代合金赋予有前途的超导性能。
2012-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Quantum Interference in Silicon 1D Quasi-Ballistic Junctionless Nanowire Field Effect Transistors
我们研究了8 nm直径的Si无结纳米线场效应晶体管的低温输运与一个环绕式栅极和两个不同的激活掺杂浓度的自顶向下技术制造。首先，我们从器件中提取器件几何形状的本征栅极电容，该器件在13 mK下显示出库仑阻塞，在6 V的栅极电压范围内具有超过500个库仑峰，表明在整个纳米线沟道中形成了单个岛。在另外两个器件中，掺杂Si：P $4\times10^{19}\,\text{cm}^{-3}$和$2\times10^{20}\,\text{cm}^{-3}$，我们观察到量子干涉，并使用提取的栅极耦合来确定主导能量尺度和相应的平均自由路径。对于较高掺杂的器件，分析产生$4\pm2\,\text{nm}$的平均自由程，其在平均掺杂剂间距的量级上，并且表明在未活化或活化的掺杂剂上的散射。对于具有$4\times10^{19}\,\text{cm}^{-3}$的活化掺杂剂密度的器件，量子干涉效应表明$10\pm2\,\text{nm}$的平均自由程，其与纳米线宽度相当，因此是准弹道输运。通用电导波动的温度依赖性分析表明，在低于1.9 K的温度下，纳米线长度以上的相干长度，以及在更高温度下，来自1D电子-电子相互作用的退相干。的迁移率是有限的散射杂质，而不是预期的表面粗糙度散射的纳米线直径更大或可比的费米波长。因此，我们的测量提供了洞察的性能限制，从占主导地位的散射和退相机制，在技术相关的硅器件的几何…
2018-02-20 cond-mat.mes-hall
Diamond-shaped evolution of the superconducting interference pattern in NbTiN weak-link Josephson junctions
本研究实验发现NbTiN弱连接约瑟夫森结在垂直与面内磁场下呈现菱形超导干涉图样，并理论证明波纹几何轨道效应与电流不均匀性的协同作用可解释该演化，为轨道主导现象提供关键见解。
2025-06-19 cond-mat.mes-hall
Macroscopic Superconducting Current through a Silicon Surface Reconstruction with Indium Adatoms: Si(111)-(R7$\times$R3)-In
通过直接电子输运测量，在用In吸附原子重构的硅表面（Si（111）-（R7 xR 3）-In）上观察到了宏观的强超电流.超导转变表现为在2.8K以下出现零电阻态。$I-V$的特性表现出尖锐的和滞后的超导和正常状态之间的切换与定义明确的临界和再俘获电流。在1.8 K时，二维（2D）临界电流密度$J_\mathrm{2D,c}$估计高达$1.8 \ \mathrm{A/m}$. $J_\mathrm{2D,c}$的温度依赖性表明表面原子台阶起着强耦合约瑟夫森结的作用。
2011-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon Interference at the Atomic Scale
声子衍射和干涉图案观察在原子尺度上，使用分子动力学模拟在系统中包含晶体硅和纳米障碍物的空隙或非晶夹杂物。由这些纳米结构系统引起的衍射图案与声子波长相同，与简单的Fresnel-Kirchhoff积分预测的衍射图案相似，但由于障碍物的性质和晶体硅的各向异性而存在一些差异。这些发现提供了声子的波动性质的证据，可以帮助更好地理解声子与纳米物体的相互作用，并且从长远来看，可以用于纳米级的智能热管理和声子频率过滤。
2022-07-28 cond-mat.mes-hall
Reversible thermal diode and energy harvester with a superconducting quantum interference single-electron transistor
超导环中的纳米线的态密度可以通过穿过超导环的磁通量来调节。使用这些作为单电子晶体管的接触允许控制导体的能量镜不对称性，这种方式引入整流特性。特别是，我们表明，该系统作为一个二极管，整流充电和热电流，其极性可以被逆转的磁场和栅极电压。我们强调在岛上消散的作用。与衬底声子的耦合增强了效果，并且还引入了用于将与环境交换的热转换成电流的相位可调谐转换的通道。
2019-08-26 cond-mat.mes-hall
Observation of Interface Piezoelectricity in Superconducting Devices on Silicon
本研究首次在硅基铝-硅结超导器件中实验观测到界面压电效应，测得其有效机电耦合系数与弱压电衬底相当，建模表明该损耗通道会限制量子比特品质因数，为下一代超导量子比特的异质结构与声子工程优化提供了依据。
2024-09-16 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Reducing intrinsic loss in superconducting resonators by surface treatment and deep etching of silicon substrates
我们提出了微波频率NbTiN硅谐振器，系统地实现内部品质因数1 M以上的量子制度。我们使用两种技术来减少与两级系统相关的损失：NbTiN沉积之前的额外的衬底表面处理，以优化金属-衬底界面，以及衬底的深反应离子蚀刻，以使衬底-真空界面远离高电场。谐振器行为的温度和功率依赖性表明，二能级系统仍然对能量耗散有显著贡献，这表明更多的界面优化可以进一步提高性能。
2015-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Spin interference in silicon three-terminal one-dimensional rings
我们首次发现了在n型Si（100）表面制备的p型自组装硅量子阱中嵌入Rashba栅控环的自旋晶体管效应。通过改变外加磁场和垂直于双缝环平面的偏置电压，研究了空穴自旋相关输运的相干性和相位敏感性.首先，我们发现双缝环一个臂上的量子点接触所揭示的空穴量子电导阶梯的0.7（2e^2/h）特性的幅度和相位敏感性是自发自旋极化和Rashba自旋轨道相互作用的共同作用的结果.其次，量子散射体连接到两个一维导线和量子点接触插入被示出定义的Aharonov-Bohm和Aharonov-Casher电导振荡的振幅和相位。
2006-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
All silicon Josephson junctions
我们已经实现了厚度和掺杂浓度可调的激光掺杂全硅超导（S）/正常金属（N）双层膜。我们观察到一个强烈的双层临界温度降低时，增加正常的金属厚度，与外延尖锐的激光掺杂分布的高度透明的S/N界面的签名。我们提取的接口电阻拟合与线性Usadel方程，表现出减少一个数量级，从以前的超导体/掺杂硅接口。在这个良好控制的晶体系统中，我们利用低电阻S/N界面来制作具有长程邻近效应的全硅横向SNS约瑟夫森结。它们的直流输运性质，如临界电流和再俘获电流，可以很好地理解在扩散制度。此外，这项工作导致超掺杂超导硅的重要参数，如费米速度，相干长度，或电子-声子耦合常数，基本构思全硅超导电子学的估计。
2016-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gate-tunable superconducting quantum interference devices of PbS nanowires
报道了由半导体PbS纳米线和PbIn超导电极构成的门极可调超导量子干涉器件（SQUID）的制备和电输运性质。在垂直于纳米混合SQUID平面的磁场作用下，在T = 4.0 K的温度范围内，观察到SQUID中磁通量子化引起的临界电流的周期振荡。非正弦电流相位关系作为温度和栅极电压的函数，这是符合短和扩散结模型。
2015-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non local Andreev reflection in a carbon nanotube superconducting quantum interference device
我们研究了一种基于叉状碳纳米管的超导量子干涉器件[J. - P. Cleuziou { \it等人}，Nature Nanotechnology { \bf 1}，53（2006）]，涉及消逝准粒子在与超导相干长度相当的距离上隧穿通过超导体，因此"非局部“过程概括了非局部Andreev反射和弹性共隧穿。非局域过程引起临界电流的减小，并改变电流-相位关系。我们讨论任意的接口兼容性。叉状几何形状的这种设备是用于探测交叉Andreev反射的相位相干性的候选者。
2007-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Persistent Currents in Superconducting Quantum Interference Devices
从双结量子干涉器件的简化动力学模型出发，展示了该系统的量子模拟，以便将该器件的众所周知的特性扩展到量子区域。通过求出相应哈密顿算符的本征值，得到了环中的持续电流。由此产生的过阻尼双结量子干涉器件的量子模拟可以被看作是在可忽略的电容和有限电感的极限下操作的超导量子比特。
2007-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting Quantum Interference Devices Made of Sb-doped Bi2Se3 Topological Insulator Nanoribbons
报道了用Sb掺杂的Bi_2Se_3拓扑绝缘体（TI）纳米颗粒（NR）与PbIn超导电极接触制成的超导量子干涉器件（SQUID）的制备和表征。当外加磁场沿NR轴方向作用时，由于一维子带的存在，TI NR表现出周期性的磁导振荡，即所谓的Aharonov-Bohm振荡。在PbIn电极的超导转变温度以下，我们观察到超导电流流过TI NR基SQUID。临界电流随垂直于SQUID环的磁场周期性地调制，揭示了周期性对应于超导通量量子。我们的实验观测有助于探索TI NR中的Majorana束缚态，为开发拓扑量子信息器件提供了希望。
2020-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin interference in silicon one-dimensional rings
我们首次发现了在Si（100）表面制备的p型自组装硅量子阱中嵌入的Rashba栅控环引起的自旋晶体管效应。通过改变垂直于双缝环平面的外磁场和栅电压的大小，研究了自旋相关空穴输运的相干性和相位敏感性。首先，量子散射体连接到两个一维引线和量子点接触插入在双缝环的一个臂被示出定义的Aharonov-Bohm和Aharonov-Casher电导振荡的振幅和相位。其次，发现插入量子点接触所揭示的空穴量子电导阶梯的0.7特征的幅度和相位敏感性是自发自旋极化和Rashba自旋轨道相互作用的相互作用的结果。
2005-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of large $h/2e$ and $h/4e$ oscillations in a proximity dc superconducting quantum interference device
我们测量了一个直流超导量子干涉器件的磁阻，该器件是一个间断的介观正常金属环与两个超导电极接触的形式。在超导电极的转变温度以下，观察到大的$h/2e$周期性磁阻振荡。通过在交流测量电流中加入一个小的直流偏置，可以产生$h/4e$振荡。进一步降低温度会导致更大的振荡，并最终从超导状态急剧切换到正常状态。这种与磁通量有关的电阻可以用来制作高灵敏度的磁通量探测器。
2008-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fano-type interference in quantum dots coupled between metallic and superconducting leads
分析了T形双量子点与各向同性超导体和金属铅耦合时，电荷流中出现的量子干涉效应。由于邻近效应，量子点中存在一对电子对，这种电子对对非平衡电荷输运有着深刻的影响，特别是在|eV| < Delta的亚带隙区域。我们讨论了在什么条件下的Fano型线型可能会出现在这样的Andreev电导，并考虑可能的相互作用与强相关效应。
2011-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
SQUIPT - Superconducting Quantum Interference Proximity Transistor
我们提出了一个新概念的干涉仪，超导量子干涉邻近晶体管（SQUIPT）的实现和表征。它的工作依赖于嵌入超导环中的近似金属线的态密度随磁场的调制。通量灵敏度低至$\sim 10^{-5} Φ_0$ Hz $^{-1/2}$甚至可以实现非优化设计，其固有耗散（$\sim 100$ fW）比传统超导干涉仪小几个数量级。我们的研究结果与理论预测的SQUIPT行为一致，并建议优化的设备参数将导致一个大的增强的灵敏度检测微小磁场。进一步讨论了这种设置的特点及其潜在的应用相关性。
2009-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting-semiconductor quantum devices: from qubits to particle detectors
材料生长和制造技术的最新改进可能最终使超导半导体实现其潜力。在这里，我们建立在最近的建议，以构建超导设备，如电线，约瑟夫森结，量子位内外的单晶硅或锗。使用原子制造技术，如STM氢光刻，可以在单晶中构建重掺杂超导区域。我们描述了基本超导元件--一维导线和隧道约瑟夫森结--的特性参数，并估算了掺硼硅的值。这些器件的外延单晶性质，以及器件设计的极端灵活性，可以实现低噪声或新型器件和物理。我们考虑这种超硅器件的应用，表明最先进的transmon量子比特和抢手的相位滑移量子比特都可以实现。后一种量子位利用了这些材料的天然高动力学电感。在此基础上，我们探索了基于动力学电感的粒子探测器（例如，光子或声子），在天文学或纳米力学中具有潜在的应用。我们讨论了超半导体器件（如硅，锗或金刚石），这将不需要原子制造方法，今天可以实现。
2014-09-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fabrication and Characterization of Superconducting Quantum Interference Device using (Bi_{1-x}Sb_x)_2Se_3 Topological Insulator Nanoribbons
报道了由（Bi_{1-x} Sb_x）_2Se_3拓扑绝缘体（TI）纳米颗粒（NR）与Pb_（0.5）In_（0.5）超导电极连接制成的超导量子干涉器件（SQUID）的制备和电输运性质。在超导Pb_（0.5）In_（0.5）电极的转变温度以下，由于磁通量子化，在垂直于平面的磁场作用下，在TI NR SQUID中观察到临界电流的周期振荡。输出电压也作为外部磁场的函数进行调制。此外，SQUID显示电压调制包络，其被认为代表每个单个结的Fraunhofer样图案。TI NR SQUID的这些性质将为研究Majorana费米子提供一种有用的方法。
2018-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The Superconducting Quantum Interference Proximity Transistor (SQUIPT)
在这篇文章中，我们回顾了混合超导干涉仪的基本理论特性，该干涉仪利用与超导体良好电接触的金属纳米线的态密度的相位依赖性来实现对磁通量的高灵敏度。基于这一原理的超导量子干涉邻近晶体管（SQUIPT）的原型结构的操作，最近已被报道。有限的功耗加上机会，以访问单自旋检测，使这种干涉仪有吸引力的调查个别磁性纳米粒子的开关动力学。的设备的噪声行为，以及，这种结构作为一个单自旋探测器的可行性也简要地解决。在最后一部分，我们提出了一个真正的SQUIPT设备的响应。
2013-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson junctions and superconducting quantum interference devices made by local oxidation of niobium ultrathin films
提出了一种制备约瑟夫森结和超导量子干涉器件（SQUID）的方法，该方法基于在原子力显微镜的偏压针尖下对3 ~ 6.5 nm厚的铌带线进行局部阳极氧化。微桥结和SQUID回路通过铌层的部分或全部氧化获得。两种类型的薄弱环节的几何构造：横向收缩（Dayem桥）和可变厚度的桥梁。基于这两种几何结构的SQUID显示了最大约瑟夫森电流的调制与相对于超导通量量子h/2 e的磁通量周期性。他们坚持到4K。基于变厚度桥的SQUID的调制形状和调制深度表明，弱连接尺寸变得与超导膜相干长度相当，其数量级为10 nm。
2001-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting Quantum Interference Single-Electron Transistor
基于库仑阻塞和磁通量可控的超导邻近效应的相互作用，提出了量子化单电子源的概念。我们表明，磁通量依赖性的诱导能隙的状态密度的纳米尺寸的金属线可以被利用作为一个有效的可调的能量势垒，使电荷泵配置具有增强的功能。该控制参数强烈影响具有不可忽略的库仑能量的正常金属岛的充电景观。在一个适当的演变的时间相关的磁通量的结构行为同样的旋转栅门的单电子在一个完全静电的制度。
2016-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electronic conduction and superconducting properties of CoSi$_2$ films on silicon--an unconventional superconductor with technological potential
本文研究了硅衬底上高质量CoSi$_2$/Si薄膜的异常正常态电子传导与超导特性，发现其具有强烈的Rashba自旋轨道耦合，揭示了非常规配对对称性机制，且该薄膜具备高稳定性和低噪声，对量子器件制造具实用价值。
2024-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interband transitions and interference effects in superconducting qubits
我们研究了在周期性$\sin(2πf_{\rm rf} t)$驱动下，人工两态系统连接到$f_{LC} \simeq 800$ MHz的微波谐振器中的相敏干涉效应。我们观察到两种多光子跃迁：1）在$f_{\rm rf}$处有几个来自驱动的量子; 2）在$f_{\rm rf}$处有一个量子，在$f_{LC}$处有几个。前者描述使用相敏朗道-齐纳跃迁，而后者讨论的双原子分子中的振动跃迁。也被认为是由弗兰克-康登系数的振动跃迁中的干涉效应。
2009-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Detection of small single-cycle signals by stochastic resonance using a bistable superconducting quantum interference device
提出并实验验证了利用射频超导量子干涉仪（rf-SQUID）的对称双阱势探测单周期和少周期小信号。我们表明，这个双稳态系统的响应单周期和几个周期的信号有一个非单调的依赖于噪声强度。当噪声引起的rf-SQUID的两个稳定状态之间的跃迁速率与信号频率相当时，由从初始势阱到相反势阱的跃迁概率测量的响应变为最大。与数值模拟结果的比较表明，这种现象是随机共振的一种表现。
2015-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Quasiparticle interference and resonant states in normal and superconducting line nodal semimetals
我们研究了线结半金属的正常和d波超导态中的杂质散射，并表明，由于表面上的杂质可获得额外的散射相空间，准粒子干涉图案获得了扩展的字符，而不是离散的δ函数峰的集合。此外，使用的T-矩阵形式主义，我们证明了传统的行为的标量杂质在d波超导体的表面上的线结半金属在准平带极限。
2017-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Phase transformation-induced superconducting aluminium-silicon alloy rings
本研究开发了SOI平台上的铝硅合金超导材料，通过铝硅互扩散形成层状纳米线结构，其介观环展现出磁通量子化的低温磁电阻振荡，为量子技术提供了兼具超导与半导体特性的材料平台。
2022-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting Contact and Quantum Interference Between Two-Dimensional van der Waals and Three-Dimensional Conventional Superconductors
二维（2D）过渡金属二硫属化物超导体具有独特的和理想的性能与传统的超导电路集成。然而，必须在2D材料和三维（3D）超导体之间进行完全超导接触，以便在这种电路中采用标准微波驱动和量子位的读出。在这里，我们提出了一种用于在2D NbSe $_2$和3D铝之间创建零电阻接触的方法，该零电阻接触表现为与3D-3D JJ相比具有大有效面积的约瑟夫森结（JJ）。通过数值求解Ginzburg-Landau方程，我们提出了一个二维-三维超导结构中超电流流动的模型，并与实验结果进行了比较。这些结果向新一代混合超导量子线路迈出了关键的一步。
2020-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev interference in adiabatic pumping
在散射的方法，我们开发了一个模型的绝热量子泵浦混合正常/超导系统中存在几个超导导线。利用这一点，研究了三臂分束器中超导抽运电荷的Andreev干涉效应，该分束器分别与一个正常引线和两个具有不同相位的序参量的超导引线相连。我们推导出表达式的泵浦电荷通过正常的铅为散射区域的不同参数，并阐明由于Andreev干涉的影响。与电压驱动的传输相反，Andreev干涉一般不会产生泵浦电流，这是超导相位差的对称函数。
2004-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Operation of a superconducting nanowire quantum interference device with mesoscopic leads
提出了一种描述超导纳米线量子干涉器件（NQUID）工作的理论。该装置由一对拓扑平行的超窄超导导线连接一对薄膜超导引线组成。由于超导序参量的热激活耗散涨落，它表现出固有的电阻。对于导线尺寸，应注意该电阻与垂直于导线的外部施加的磁场强度的相关性，使得磁场基本上完全且均匀地穿透导线。这种状态，其中至少一个引线尺寸位于超导相干和穿透长度之间，被称为介观状态。磁场引起器件电阻的显著振荡，其周期不受通过由导线和膜边缘包围的区域的Aharonov-Bohm效应的支配，而是在引线的几何形状方面，与薄壁超导圆柱体的众所周知的Little-Parks电阻形成对比。一个理论，包括这种现象，是通过扩展，设置平行的超导导线，Ivanchenko-Zil'berman-Ambegaokar-Halperin理论的情况下，短导线和Langer-Ambegaokar-McCumber-Halperin理论的情况下，较长的导线。它表明，NQUID作为一个探头的超导序参量的空间变化。
2005-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evidence for terahertz acoustic phonon parametric oscillator based on acousto-optic degenerate four-wave mixing in silicon doping superlattice
首次报道了太赫兹（THz）激光泵浦硅掺杂超晶格（DSL）中声光相位共轭简并四波（D4WM）混频产生的1.0 THz自启动无镜声学声子参量振荡器（MAPPO）。DSL是通过分子束外延生长在（100）硼掺杂的硅衬底上。利用超导NbTiN亚波长光栅将THz激光辐射耦合到DSL中。超导颗粒铝的热辐射探测，再加上Si：B压电声子光谱，揭示了太赫兹相干压缩波和剪切波的激发，仅沿<111>方向。验证了分布反馈的布拉格散射条件和D4WM过程的能量守恒要求。太赫兹MAPPO可以为非经典声学声子场的研究提供一个实验平台。
2019-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inductive Superconducting Quantum Interference Proximity Transistor: the L-SQUIPT
介绍并分析了一种具有增强性能的感应超导量子干涉邻近晶体管L-SQUIPT的设计。干涉仪是基于一个双环结构，其中每个环包括一个超导正常金属超导介观约瑟夫森弱链接和读出电极的超导隧道探头的形式实现。我们的设计既可以提高晶体管的耦合到外部磁场，并增加特性磁通量传递函数，从而导致一个改进的超灵敏度量子限制磁强计。的L-SQUIPT行为进行了分析，在耗散和无耗散的约瑟夫逊类操作模式，在耗散或在无耗散的约瑟夫逊类操作模式，在后一种情况下，通过利用电感和色散读出方案。改进的性能使得L-SQUIPT有望用于磁场检测以及量子技术中的特定应用，其中需要在毫开尔文温度下进行响应色散磁力测定。
2022-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
High operating temperature in V-based superconducting quantum interference proximity transistors
在这里，我们报告的制造和表征的全超导量子干涉邻近晶体管（SQUIPTs）的基础上实现钒（V）的超导回路。在低温下，器件显示出高的磁通-电压（高达0.52 $\ \textrm{mV}/Φ_0$）和磁通-电流（高于12 $\ \textrm{nA}/Φ_0$）传递函数，在固定电压偏置下达到最佳估计磁通灵敏度$\sim$ 2.6 $\ μΦ_0/\sqrt{\textrm{Hz}}$，其中$Φ_0$是磁通量子。干涉仪的工作温度高达$T_\textrm{bath}\simeq$ 2 $ \textrm{K}$，与早期SQUIPT设计相比，最高工作温度提高了70 $\%$。基于V的SQUIPT的主要特点描述在一个简化的理论模型。我们的研究结果为实现SQUIPT开辟了道路，SQUIPT利用了在远高于1 K的温度下工作的超灵敏纳米级应用中使用更高能隙超导体的优势。
2017-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Landau-Zener-Stückelberg Interference of Microwave Dressed States of a Superconducting Phase Qubit
我们首次观测到超导相位量子比特与微波场相互作用产生的修饰态的Landau-Zener-Stückelberg（LZS）干涉。LZS干涉条纹对各种外部参数和量子比特初始状态的依赖性与理论预测在定量上非常一致。这种修饰态之间的LZS干涉使我们能够轻松地控制四体固态系统的量子态，证明了用这种独特方法实现高效的多体量子逻辑门的可行性。
2011-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Long-Range Propagation and Interference of $d$-wave Superconducting Pairs in Graphene
最近的实验表明，接近高温超导体会在石墨烯中产生非常规的超导关联。在这里，我们证明了这些相关性传播数百纳米，允许在YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$ -石墨烯器件中独特地观察$d$波Andreev对干涉，该器件表现为法布里-珀罗腔。干扰表现为一系列明显的电导振荡，类似于de Gennes-Saint-James最初预测的常规金属-超导体结。目前的工作是关键的奇异的方向性效应的研究预期在狄拉克材料中的节点超导性。
2020-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Aharonov-Bohm interference from coherent spin-polarized edge transport in Fe(Te,Se) superconducting rings
本文报道Fe(Te,Se)超导环中Aharonov-Bohm与Little-Parks振荡共存，揭示弹道边缘干涉与库珀对磁通量子化，支持拓扑超导边缘态。
2025-08-07 cond-mat.mes-hall 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
Substrate surface engineering for high-quality silicon/aluminum superconducting resonators
具有长相干时间的量子比特（qubit）是实现中型和大型量子计算机的重要元素。在超导平面量子比特的情况下，可以通过研究超导平面谐振器来理解和改善量子比特的质量。在本文中，我们制作和表征共面波导谐振器由铝薄膜沉积在硅衬底上。我们在铝沉积之前进行三种不同的基板处理：一种是基于氢氟酸清洁的化学处理，一种是由高真空中880摄氏度的热退火组成的物理处理，一种是包括化学和物理处理的组合处理。我们首先通过横截面隧道电子显微镜获得样品截面的电子能量损失谱图来表征所制备的样品。这些测量表明，化学和物理处理几乎完全从衬底表面去除原生氧化硅，并且它们的组合导致最清洁的界面。然后，我们研究了谐振器的质量，通过微波测量的“量子制度”，即，温度T~10 mK，平均微波光子数$\langle n_{\textrm{ph}} \rangle \sim 1$。在这个制度中，我们发现，这两种表面处理独立地提高谐振器的固有品质因数，并获得最高的品质因数的组合处理，$Q_{\textrm{i}} \sim 0.8$百万。最后，我们发现，在3小时的时间段内平均的TLS品质因数是$\sim 3$百万在$\langle n_{\textrm{ph}} \rangle \sim 10$，表明基板表面工程可以潜在地降低TLS的损失低于其他损失，如准粒子和涡流损失。
2018-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting Quantum Interference Devices based on InSb nanoflag Josephson junctions
本文制备并研究基于 InSb 纳米旗约瑟夫森结的 SQUID，通过栅压调控干涉与高次谐波效应，测得低磁通噪声并验证其纳米磁测潜力。
2025-04-26 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
