High-pressure stabilization of Mg2IrH7: Structural proximity to high-Tc superconductivity
Carnegie Institution for Science(卡内基科学机构);University of Cambridge(剑桥大学);Tohoku University(东北大学);Texas Center for Superconductivity at the University of Houston(休斯顿大学超导中心)
研究通过高压稳定Mg₂IrH₇并发现其与高温超导性相关的结构接近,揭示了非平衡处理路径获取超导Mg₂IrH₆的可能性。
2026-02-27 cond-mat.supr-con
Proximitized insulators from disordered superconductors
本研究通过实验探究了无序Ag层与Indium Oxide薄膜组成的双层膜,发现超导涨落近邻化底层金属后诱导出绝缘行为,为超导体-绝缘体转变的绝缘相本质提供了新见解。
2023-07-31 cond-mat.supr-con
t-U-W Model of a d_{x^2-y^2} Superconductor in the Proximity of an AF Mott Insulator: Diagrammatic Studies vs. QMC Simulations
利用半解析方法研究了二维反铁磁(AF)Mott绝缘态和d_{x^2-y^2}超导(SC)态之间的竞争和关系。e. t-U-W模型的图解计算。AF莫特绝缘体由正方晶格上的半填充哈伯德模型的基态描述,该模型具有原位库仑排斥U和最近邻单粒子跳跃t。在这个模型中,增加了一个额外的项W,它取决于单粒子最近邻跳跃的平方。保持在半带填充和U的恒定值,先前用量子蒙特卡罗(QMC)模拟示出,可以生成作为AF Mott绝缘状态和d_{x^2-y^2} SC状态之间的耦合强度W的函数的量子跃迁。在这里,我们补充这些早期的QMC模拟与物理上更透明的图解计算。我们从标准的Hartree-Fock(HF)计算开始,以捕获t-U-W模型的“高能”物理。然后,我们推导并求解了Bethe-Salpeter方程,即:e.我们占波动的影响内的时间相关的HF或广义RPA计划。自旋和电荷的磁化率以及有效的相互作用顶点的计算和系统的QMC数据进行比较。最后求解了这种有效相互作用下的BCS能隙方程。
2000-11-06 cond-mat.supr-con
Proximity effect and Anomalous metal state in a model of mixed metal-superconductor grains
本文研究金属与超导颗粒通过隧穿耦合的混合模型,揭示相位量子涨落、充电能和弱隧穿可破坏邻近效应并形成颗粒间“绝缘”,据此提出反常金属态形成机制及实验检验方案。
2023-06-06 cond-mat.supr-con
Superconducting proximity effect in a strongly correlated charge-transfer insulator
School of Integrated Circuits and Electronics, MIIT Key Laboratory for Low-Dimensional Quantum Structure and Devices, Beijing Institute of Technology(北京理工大学集成电路与微电子学院,工业和信息化部低维量子结构与器件重点实验室)
研究强关联电荷转移绝缘体中的超导邻近效应,利用超低温STM构建单层H/T-NbSe2横向结,在不同耦合区研究其超导能隙及束缚态,确立该横向结为阐明超导邻近效应的模型平台。
2026-07-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electrical Control of the Superconducting-to-Insulating Transition in Graphene/Metal Hybrids
石墨烯是一种坚固且化学惰性的材料,表现出高迁移率的暴露的二维电子气。这些组合的性质使得能够基于吸附物的共价或非共价偶联或基于多层结构来设计石墨烯复合材料。这些体系表现出新颖的可调电子性质,如带隙工程、可逆金属/绝缘转变或超分子自旋电子学。可调超导性也被期待,但缺乏实验实现。在这里,我们展示了基于金属/石墨烯混合复合材料的实验,使得能够控制超导纳米颗粒阵列到宏观石墨烯片上的邻近耦合。这种材料允许在低温下将超导性调整到强绝缘状态。它是由金属纳米颗粒阵列产生的邻近诱导超导性与石墨烯的二维和可调金属性相结合而产生的。所得的混合材料的行为,作为一个整体,像一个颗粒状的二维超导体显示出普遍的过渡阈值和本地化的库珀对在绝缘相。该实验揭示了非均匀超导体中超导性的出现,更一般地说,它证明了石墨烯作为实现新型超导材料的多功能构建块的潜力。
2012-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Tuning metal/superconductor to insulator/superconductor coupling via control of proximity enhancement between NbSe$_2$ monolayers
本研究通过调节NbSe2单层间的邻近增强耦合,将金属/超导体转变为绝缘体/超导体系统,实现了从邻近增强到隧穿主导的调控,并展示了三种耦合状态,为控制二维超导性提供了新途径。
2022-12-02 cond-mat.supr-con
Superconducting Proximity Effect on the Edge of Fractional Topological Insulators
研究了超导邻近效应对时间反演对称分数拓扑绝缘体(FTI)螺旋边缘态的影响。电子的库珀配对导致边缘上的分数激发的多粒子凝聚。我们发现在强耦合阶段,超导区和磁绝缘区之间的界面上出现了局域化的零能模,这是导致基态拓扑简并的原因.通过将低能有效哈密顿量映射到量子Potts模型,我们确定了零模的算符代数,并证明了它们具有非平凡的编织性质。然后,我们证明,约瑟夫森电流介导的FTI的边缘状态的超导体之间的结表现出分数约瑟夫森效应的周期是$4π$的倍数。
2012-11-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From inversion to enhancement of the Josephson current by an exchange field in S/F-I-F/S tunnel structures
本文从理论上研究了被绝缘势垒隔开的两个相邻的重质超导体(S)/薄铁磁体(F)的S/F双层结的直流约瑟夫森隧道电流。在S/F双层膜邻近效应的微观理论范围内,分析了临界电流对F层磁化相对取向的依赖关系。我们证明了对于S/F-I-F/S接触,当F层的磁化方向平行时,临界电流的符号(π态)可以反转,而当F层的磁化方向反平行时,临界电流会增强.这一结果为研究杂化结构中超导性和铁磁性之间的相互作用提供了新的思路。
2001-04-19 cond-mat.supr-con
Proximity of antiferromagnetism and superconductivity in LaO$_{1-x}$F$_x$FeAs: effective Hamiltonian from ab initio studies
本文报道了新发现的26 K铁基超导体LaO $_{1-x}$ F $_x$ FeAs的母体化合物LaOFeAs的密度泛函理论计算。我们发现基态是一个有序的反铁磁体,其交错矩约为2.3 $μ_B$,在Mott绝缘态的边界上。我们适合的带穿过费米面,来自Fe和As,紧束缚的哈密顿量使用最大本地化的Wannier函数Fe 3d和As 4p轨道。模型哈密顿量精确地描述了通过第一性原理计算得到的费米面。由于超导性与反铁磁性和Mott转变的明显接近,我们认为该系统可能是电子掺杂铜氧化物的模拟物,其中反铁磁性和超导性共存。
2008-05-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Massive suppression of proximity pairing in topological (Bi$_{1-x}$Sb$_{x})_2$Te$_3$ films on niobium
将体导电拓扑Bi $_2$ Se $_3$薄膜与s波超导体相连接,在非平凡的表面态中产生强超导有序.然而,在体Nb上的体绝缘拓扑(Bi $_{1-x}$ Sb $_{x})_2$ Te $_3$)膜反而表现出表面超导性的巨大衰减,即使对于仅两层厚的膜也是如此。这种对邻近配对的大规模抑制通过超高分辨率能带图和通过将量化的超导能隙与重n掺杂拓扑Bi $_2$ Se $_3$ /Nb的超导能隙进行对比而得到证明。结果强调了利用超导邻近效应在近本征系统中实现拓扑超导性的局限性。
2020-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting monolayer deposited on substrate: effects of the spin-orbit coupling induced by proximity effects
自旋轨道耦合可以导致奇异的物质状态和系统性质的意外行为。本文研究了邻近效应引起的自旋-轨道耦合对置于绝缘体上的单层超导体(具有s波或d波配对)的影响。我们证明了在在位和位间配对的情况下,超导态的临界温度$T_{c}$都可以通过自旋轨道耦合来调节。此外,我们讨论了改变的最大$T_{c}$的位置从半填充到欠掺杂或过掺杂制度的可能性。
2018-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Strongly correlated Josephson junction: proximity effect in the single-layer Hubbard model
Jožef Stefan Institute(约瑟夫·斯特凡研究所);Faculty of Mathematics and Physics, University of Ljubljana(卢布尔雅那大学数学物理学院)
研究单层海夫曼模型中强相关电子系统在约瑟夫森结中的近邻效应,发现两种能隙相并探讨其相变机制与能隙结构。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting spin valve effect in the Co/Pb/Co heterostructure with insulating interlayers
本文研究了界面被故意氧化的Co/Pb/Co异质结构,发现其仍表现出显著的完全超导自旋阀效应,Tc偏移达0.2 K,验证了早期未确认结果并提出了优化超导自旋阀的新途径。
2024-05-17 cond-mat.supr-con
Unconventional superconductivity in Na$_{0.35}$CoO$_{2}\cdot$1.3D$_{2}$O and proximity to a magnetically ordered phase
μ子自旋弛豫对新型层状钴氧化物超导体Na $_{0.35}$ CoO $_{2}\cdot$ 1.3 H $_{2}$ O及其母体非超导化合物的($μ$ SR)测量揭示了超导电性的非常规性质:(1)小超流能量,这意味着电荷载体的有效质量出奇地高,大约是裸电子质量的100倍;(2)超导转变温度$T_{c}$与超流能量的关系符合在高$T_{c}$铜氧化物和其他一些二维超导体中发现的相关性;(3)时间反演对称性不破缺的各向异性配对;(4)在低于$T_{N}$ = 53 K的Na $_{0.5}$ CoO $_{2}$处接近磁有序绝缘相。
2004-03-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous Josephson effect in hybrid superconductor-hole systems
University of Basel(巴塞尔大学);University of St Andrews(圣安德鲁斯大学);Delft University of Technology(代尔夫特理工大学)
研究揭示了混合超导-空穴系统中因质量符号相反导致的绝缘间隙对约瑟夫森结临界超流电流的影响,为量子计算平台设计提供新思路。
2025-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Revealing Josephson vortex dynamics in proximity junctions below critical current
SNS约瑟夫森结由两个超导体(S)夹在中间的薄的非超导金属(N)制成,通过将N的本征电子性质与由邻近的S引起的超导关联混合,实现了新的量子功能。这些器件的电子特性由Andreev准粒子[1]控制,这在传统的SIS结中是不存在的,其两个S电极之间的绝缘势垒(I)不具有电子态。本文主要研究了电流和磁场作用下Nb-Cu-Nb邻近结中的约瑟夫森涡旋运动。同时提供的本地(磁力显微镜)和全球(运输)实验的结果进行比较,与我们的数值模型,揭示了几个不同的动态制度的JV运动的存在。其中之一,确定为一个快速滞后进入/逃逸约瑟夫森电流的临界值以下,进行了分析,并建议低耗散的逻辑和存储器元件。
2022-04-16 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Thickness-Driven Superconductor-Insulator Transition in (Cu,C)-1234 and Proximity-Induced Superconductivity Recovery in (Cu,C)-1234/YBCO Heterostructure
Shanghai University(上海大学);Shanghai Key Laboratory of High Temperature Superconductors(上海市高温超导重点实验室)
本研究制备(Cu,C)-1234/YBCO异质结构,发现(Cu,C)-1234薄膜厚度降至18 nm以下发生超导体-绝缘体转变,与YBCO耦合可恢复超导性,厚度过薄时超导性被抑制,为研究高温超导体界面耦合提供新平台。
2026-08-13 cond-mat.supr-con
Observation of the superconducting proximity effect from surface states in SmB$_6$/YB$_6$ thin film heterostructures via terahertz spectroscopy
利用时域太赫兹谱研究了外延生长的SmB $_6$薄膜和SmB $_6$ /Yb $_6$超导异质结构的交流导电特性。一个双通道模型的厚度依赖的体状态和厚度无关的表面状态准确地描述了裸SmB $_6$薄膜的测量电导,展示了表面状态的存在下,在SmB $_6$。虽然SmB $_6$ /YB $_6$异质结构相对于裸YB $_6$的超导能隙、转变温度和超流密度的非精确测量的减小表明邻近诱导的超导性渗透到SmB $_6$覆盖层中;相应的SmB $_6$ -不同异质结构之间的厚度无关性表明,诱导的超导电性主要局限于界面SmB $_6$的表面状态。这项研究表明,太赫兹光谱探测邻近诱导的超导电性在一个界面埋在异质结构中的能力,我们的研究结果表明,钐$_6$表现为一个主要的绝缘体周围的导电表面状态,在正常和诱导超导状态在太赫兹和直流响应,这是一致的拓扑近藤绝缘体图片。
2023-01-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Strong antiferromagnetic proximity coupling in a heterostructured superconductor Sr$_2$VO$_3$FeAs
本文报道了在异质结构超导体SrPDMATHABMMVOPDMATHABMNFeAs中观测到的强磁邻近耦合,由上临界场$H_{c2}(T)$测量确定,最高可达65 T.使用$H \parallel ab$和$H \parallel c$的电阻率和射频测量,我们发现了一个强大的向上弯曲的$H_{c2}^c(T)$,连同$T_c$附近的$H_{c2}^{ab}(T)$急剧增加,产生的各向异性因子$γ_H=H_{c2}^{ab}/H_{c2}^c$高达$\sim$ 20,最大的值之间的铁基超导体。这些都归因于Jaccarino-Peter效应,而不是多带效应,由于巡回Fe自旋的FeAs层和局部V自旋莫特绝缘SrVO $_3$层之间的强交换相互作用。这些研究结果提供了强反铁磁邻近耦合的证据,与层内超交换相互作用的SrVO $_3$层,足以引起磁挫折锶$_2$ VO $_3$ FeAs。
2020-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Large tuneable exchange fields due to purely paramagnetically limited domain wall superconductivity
本研究通过Nb/GdN双层薄膜的磁输运测量,发现畴壁超导可实现高达1.3T的可调交换场,并首次实现S/F双层中超导态的完全开关切换。
2023-06-22 cond-mat.supr-con
Enhancement of vortex pinning in superconductor/ferromagnet bilayers via angled demagnetization
采用局域和全局磁测量方法研究了超导/铁磁双层膜中磁畴宽度w对畴致涡旋钉扎的影响。该双层膜由具有垂直磁各向异性的铁磁Co/Pt多层膜和Nb膜组成,并带有一层绝缘层以消除邻近效应。具有不同的和系统可调的宽度W的准周期畴图案,如通过特殊的退磁过程获得的,施加在超导层上的可调涡旋钉扎。当w ~ 310 nm接近磁穿透深度时,涡旋钉扎的最大增强超过10倍。
2011-07-19 cond-mat.supr-con
Decoupling superconductivity and correlated insulators in twisted bilayer graphene
当双层石墨烯旋转故障的角度$θ\approx 1.1^\circ$,理论预测形成一个平坦的电子带和相关的绝缘,超导和铁磁状态都已观察到部分带填充。超导性与相关绝缘体的接近性表明了这些状态之间的密切关系,这让人想起了通过掺杂莫特绝缘体而产生超导性的铜氧化物。在这里,我们表明,超导性可以出现没有相关的绝缘状态。虽然超导电性和相关绝缘行为在平带条件附近最强,但超导电性在较大的角度失谐下仍然存在。我们的观察结果与“竞争阶段”的图片是一致的,其中绝缘体和超导性来自不同的机制。
2019-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multi-Band Superconductivity in Strongly Hybridized 1T'-WTe$_2$/NbSe$_2$ Heterostructures
拓扑学和超导性的相互作用已经成为凝聚态物理中的一个热门研究课题,以寻求超导配对的拓扑非平凡形式。固有正常导电材料可以通过邻近效应通过与母体超导体的电接触继承超导性,通常被理解为两个单独导体的不同电子结构之间的界面处的Andreev反射。然而,在高的界面透明度,强耦合不可避免地导致能带结构的变化,局部,由于电子状态的杂化。在这里,我们研究这种强烈的邻近耦合的单层1 T '-WTe $_2$,NbSe $_2$上生长的范德华外延异质结构。超导局域态密度(LDOS)在扫描隧道谱中的分辨率低至500 mK,反映了混合电子结构,基于McMillan方程的多带框架很好地描述了NbSe $_2$衬底固有的多带超导性和WTe $_2$中邻近诱导的多带超导性。我们的材料特定的紧束缚模型捕获的杂化异质结构定量,并证实,强层间跳跃引起的半金属态密度的2D WTe $_2$散装,即使是名义上的带绝缘晶体。该模型进一步准确地预测了所测得的序参量$Δ\simeq 0.6$ ~meV诱导的WTe $_2$单层散装,稳定超过2 T的磁场。我们相信,我们详细的多带分析的混合电子结构提供了一个有用的工具,敏感的空间映射诱导序参量在近似原子薄拓扑材料。
2022-03-10 cond-mat.supr-con
Superconductivity without insulating states in twisted bilayer graphene stabilized by monolayer WSe$_2$
魔角扭曲双层石墨烯(TBG),旋转错位接近1.1 $^\circ$,具有隔离的平坦电子带,其具有丰富的相关绝缘,超导,铁磁和拓扑相的相图。相关绝缘体和超导性的起源,以及它们之间的相互作用,特别难以捉摸。这两种状态以前只在与魔角值的角度在$\pm0.1^\circ$内观察到,并且发生在相邻或重叠的电子密度范围内;然而,仍然不清楚这两种状态是如何相关的。除了扭转角和应变之外,TBG相图对用于封装石墨烯片的绝缘六方氮化硼(hBN)的取向和厚度的依赖性表明微观介电环境的重要性。在这里,我们表明,在hBN和TBG之间添加绝缘的钨-二硒化物(WSe $_2$)单层,在比既定魔角值小得多的扭曲角下稳定超导电性。对于$θ$ = 0.79 $^\circ$的最小角度,我们仍然观察到清晰的超导特征,尽管完全没有相关的绝缘状态和消失的色散和平坦带之间的间隙。这些观察结果表明,即使电子相关性可能是重要的,超导电性在TBG可以存在,即使当TBG在整个电子密度范围内表现出金属行为。超导磁场测量进一步揭示了系统中四重自旋谷对称性的破坏,这与TBG中通过接近WSe $_2$诱导的大自旋轨道耦合一致。我们的研究结果突出了对称性破缺效应在稳定TBG电子态中的重要性,并为莫尔系统中的工程量子相位开辟了新的途径。
2020-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From immunity to sudden death: Effects of strong disorder in strongly correlated superconductors
研究了强无序对强电子排斥系统的影响。在没有无序的情况下,系统具有d波超导基态,由于其接近莫特绝缘体,具有强的非BCS特征。我们发现,虽然强关联使超导性在这个系统中免疫弱无序,超导性被有效地破坏时,无序强度相当于有效带宽。在强电势波动区域中的电荷运动的抑制导致莫特绝缘贴片的形成,其锚定在它们周围的更大的非超导区域。因此,系统分裂成莫特绝缘区和超导区的岛,安德森绝缘区沿着这些区域的边界出现。因此,电子关联和无序,当两者都很强时,在破坏超导性方面相互帮助,而在弱无序时它们相互竞争。我们的研究结果揭示了为什么锌杂质在破坏铜酸盐的超导电性方面是有效的,即使它对较弱的杂质是稳健的。
2016-08-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
NaFe$_{0.56}$Cu$_{0.44}$As: A pnictide insulating phase induced by on-site Coulomb interaction
在铁磷族化合物的研究中,一个关键的问题是它们的坏金属态是否与磁有序绝缘相紧密相连。最近发现,在低温下,重掺Cu的NaFe $_{1-x}$ Cu $_x$ As($x > 0.3$)铁磷属元素化物是一种具有长程反铁磁有序的绝缘体,类似于铜酸盐的母体化合物,但不同于其它铁磷属元素化物。利用角分辨光电子能谱,我们测定了NaFe $_{1-x}$ Cu $_x$ As($x = 0.44$)的动量分辨电子结构,确定了其基态为窄禁带绝缘体。结合密度泛函理论(DFT)和DFT+U计算,我们的分析表明,在位库仑(Hubbard)和Hund耦合能在化学势带隙的形成中起着至关重要的作用.我们提出,在有限的温度下,电荷载流子从Cu-As-like价带热激发到导带,这是Fe $3d$ -like字符。随着温度的升高,导带中的电子数增加,Fe位间的跳跃能增加,最终导致$T > T_\mathrm{N}$处的长程反铁磁有序被破坏.我们的研究为研究铁磷属化合物中Mott绝缘体转变为坏金属相并最终形成超导态的电子结构演化提供了基础。
2016-07-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of Josephson Current on a Magnetically Doped Topological Insulator
磁掺杂拓扑绝缘体表面的邻近感生超导态可以具有手征Majorana模。我们考虑在该系统中的约瑟夫森结与改变的化学势,这将驱动一个拓扑相变的诱导超导态以及金属绝缘体的表面状态的转变。用McMillan格林函数方法,根据Andreev反射系数,解析地计算了局域态密度和约瑟夫森电流。我们发现,虽然约瑟夫森电流的大小大大增强时,表面状态的变化,从绝缘到金属,其温度依赖性急剧变化的拓扑相变点,反映了外观的手征马约拉纳模式
2019-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The chemical physics of unconventional superconductivity
解释关联电子超导性的尝试主要集中在超导态与反铁磁性的接近性上。然而,存在许多相关电子系统表现出绝缘体-超导转变,其中绝缘态表现出不同于反铁磁性的空间破缺对称性。在这里,我们专注于这些化合物的子集,这些化合物看起来非常不同,其中特定的化学计量起着独特的作用,化学计量的微小偏差可以破坏超导性。这些超导材料共享一个独特的载流子浓度,在这一浓度下,我们发现有一个比通常更强的形成局部自旋单态的趋势。我们认为,超导性是这些伪分子变得移动的结果,正如Schafroth在BCS理论出现前几年提出的那样。
2014-03-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A phase diagram for light-induced superconductivity in $κ$-(ET)$_2$-X
$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu[N(CN)$_2$ ]Br中某些分子振动的共振光激发已被证明在远高于平衡温度$T_c$的温度下诱导瞬态超导类光学性质。在这里,我们报告了这类材料的带宽调谐相图的实验,并研究莫特绝缘体$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu[N(CN)$_2$ ]Cl和金属化合物$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu(NCS)$_2$。我们只在$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu[N(CN)$_2$ ]Br中发现了非平衡光致超导电性,这表明靠近Mott绝缘相和可能存在预先存在的超导涨落是这种效应的先决条件.
2021-06-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con