Quasiparticle entropy in superconductor/normal metal/superconductor proximity junctions in the diffusive limit
讨论了脏超导体-正常金属-超导体结的准粒子熵和热容。在短结的情况下,在超导银行中延伸的逆邻近效应在确定热力学量中起着至关重要的作用。在这种情况下,通常使用的近似可能违反超导和准粒子熵之间的热力学关系。我们提供了不同的几何参数的函数的分析和数值结果。热容量的定量估计可以与热电子器件或辐射传感器应用的设计相关。
2017-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The proximity effect in normal metal - multiband superconductor hybrid structures
本文在准经典格林函数理论的基础上,建立了正常金属-多带超导体混合结构中邻近效应的理论。结果表明,多个超导带的存在表现为结构中态密度的附加峰的出现。邻近效应和带间耦合之间的相互作用以非平凡的方式影响超导体中的能隙的大小。将该理论应用于具有低透明界面的多带超导体-正常金属-超导体约瑟夫森结中的超导电流计算,并与多带隧道结的计算结果进行了比较。
2004-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductor/normal-metal/superconductor junction of topological superconductors revisited: Fractional Josephson current, fermion parity, and oscillating wavefunctions
分数约瑟夫森效应已知是具有马约拉纳零模(Majorana zero mode,MZM)的拓扑约瑟夫森结的特征现象,其中约瑟夫森电流在两个拓扑超导体之间的相位差中具有$4π$(而不是$2π$)周期性。我们介绍了一个一维模型的拓扑超导体/正常金属/超导体(SNS)结的正常金属(N)区域的有限长度,这是短结和长结限制之间的中间制度。在SN界面弱隧穿的假设下,研究了共振和有限尺寸效应对分数约瑟夫森效应的影响,这是由于N区存在多个离散的能级,其中波函数具有振荡节结结构.通过对通过结的传输振幅的符号变化和两个MZM的费米子宇称的仔细分析,我们发现分数约瑟夫森电流正比于包含两个填充正常能级和两个MZM的总费米子数的宇称。此外,我们阐明了约瑟夫森电流的急剧增强,由于在N区和MZM之间的分立能级的共振。
2021-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Cooper Pair Shape in Normal-metal/Superconductor Junctions
在s波超导体中,库珀对波函数在动量空间中是各向同性的。由于邻近效应,从超导体进入正常金属的库珀对也具有这种性质。然而,我们发现,这样的演绎是不正确的,在正常的金属配对功能是令人惊讶的各向异性,因为准粒子干涉。我们计算了NS双层膜中的角分辨准粒子态密度,它反映了配对函数的各向异性形状。我们还提出了一个磁隧道光谱实验,可以证实我们的预测。
2007-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Absorption of heat into a superconductor-normal metal-superconductor junction from a fluctuating environment
本文研究了扩散超导体-正常金属-超导体结中的内禀非相干涨落,涨落通过电磁场耦合到结上。当结的温度与环境的温度不同时,这种耦合导致两个系统之间的能量转移,使结脱离平衡。我们描述了这种效应的线性响应制度,并表明,这种耦合引起的超电流的变化导致定性的变化,在一定范围内的参数,增加临界电流的结的电流-相位关系。除了普通金属外,在其他导电薄弱环节中也可以预期类似的效果。
2012-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlocal effects in the shot noise of diffusive superconductor - normal-metal systems
考虑了具有两个超导电极和两个正常电极的十字形扩散系统。在正常引线之间施加电压$eV < Δ$。即使在没有平均电流通过超导电极的情况下,它们的存在也会增加正常电极处的散粒噪声,并且在与超导体强耦合的情况下使散粒噪声加倍。在超导电极的非平衡噪声保持有限的情况下,即使在一个消失的小的传输电流,由于没有能量转移到超导体。在足够高的电压下,这种噪声被电子-电子散射抑制。
2001-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Contribution of weak localization to non local transport at normal metal / superconductor double interfaces
结合最近的实验[Russo { \it et al.},物理修订信函{ \bf 95},027002(2005)],我们研究了弱局域化对具有扩展界面的正常金属/绝缘体/超导体/绝缘体/正常金属(NISIN)三层中的非局域输运的影响。当正常金属相相干长度或能量足够大时,弱局域化对交叉电阻的负贡献可以在绝对值上超过正的弹性共隧穿贡献。
2006-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Possibility of reflectionless tunneling crossed transport at normal metal / superconductor double interfaces
本文研究了正常金属/超导体(NS)双界面非局域输运的一维模型(Blonder,Tinkham,Klapwijk模型和紧束缚模型)。我们发现一个负的弹性cotunneling交叉电导,强烈增强了额外的散射远离接口,这表明在双NS接口与接触具有足够小的扩展无反射隧穿非本地运输的可能性。
2006-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Heat transport and electron cooling in ballistic normal-metal/spin-filter/superconductor junctions
我们研究电子冷却的基础上一个干净的正常金属/自旋过滤器/超导结。由于Andreev反射的自旋滤波器效应的抑制,该系统的冷却功率被发现是非常高于传统的正常金属/非磁性绝缘体/超导体冷却器。因此,我们可以从普通金属中提取大量的热量。我们的研究结果强烈表明自旋过滤器效应在冷却探测器、传感器和量子比特方面的实际用途。
2014-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev reflection in ballistic normal metal/graphene/superconductor junctions
我们报道了边缘接触几何结构下正常金属/石墨烯/超导体结中的弹道输运研究。而在正常状态下,我们已经观察到法布里-珀罗共振表明,载流子弹道旅行,超导状态表明,在石墨烯/超导体界面的Andreev反射的影响,这些干扰。我们的实验结果在超导状态下进行了分析和解释与修改Octavio-Tinkham-Blonder-Klapwijk模型考虑到磁对破缺效应和两个不同的界面矫顽力,\textit{i.e.} \,正常金属和石墨烯之间,石墨烯和超导体之间。我们发现,正常的金属/石墨烯界面的透明度强烈变化与掺杂在大规模,而它经历较弱的变化在石墨烯/超导体界面。当在接触附近发生的电荷转移形成空腔时,我们看到传输概率遵循正常状态电导,突出了Andreev过程和电子干涉仪之间的相互作用。
2019-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlinear Resonance of Superconductor/Normal Metal Structures to Microwaves
本文研究了超导体/普通金属交叉结构中普通金属线在外加微波辐射下的微分电导$G=dj/dV$的变化。我们的理论处理是基于准经典格林函数技术的扩散限制。两个限制的情况下被认为是:第一,弱邻近效应和低微波频率的限制,第二,短尺寸(短正常线)和小的照射幅度的限制。
2010-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conductance of a junction between a normal metal and a Berezinskii superconductor
本文从理论上研究了具有Berezinskii提出的对称性的超导体与正常金属之间的结的电导。这种对称性的主要特征是反常格林函数的奇频率依赖性,这使得s波三重态超导态(Berezinskii超导体)成为可能。安德烈耶夫反射(连接正能量和负能量)对能量对称性很敏感;因此,包含别列津斯基超导体的结的电导与传统超导体的情况有质的不同。实验上,所得到的结果可以用来测试的可能性提出的Na $_x$ CoO $_2$的Berezinskii超导性,并确定预测超导体铁磁结的奇Ω分量。
2008-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase relations in superconductor-normal metal-superconductor tunnel junctions
在超导体-正常金属-超导体隧道结(SINIS)中的超导端子之间的相位差$ϕ$结合了跨组成$SIN$结的薄界面的相位差$χ_{1,2}$和长度为$L$的中心电极的侧面之间的相位侵入$φ$。这里证明了$χ_{1,2}$在它们的邻近度降低的域上通过两次,在那里和回来,而$ϕ$在单个周期内变化。描述对$χ_{1,2}$的双值序参数依赖的两个相应的解共同形成对$ϕ$的单值依赖,在$ϕ$的两个相邻区域中操作。相位侵入$φ$在创建这种行为中起着至关重要的作用。电流-相位关系$j(ϕ,L)$由两个解组成,并且在固定的小$L$下,其特征在于相位相关的有效透射系数。
2019-04-22 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
Elementary Andreev Processes in a Driven Superconductor-Normal Metal Contact
本文研究了电压驱动的正常金属(N)-超导体(S)接触的全计数统计。在超导能隙以下的低偏压状态下,NS接触可以被映射到纯正常接触上,尽管具有加倍的电压和计数场。因此,在这种情况下,可以通过相应地替代正常金属结果来获得输运特性。基本过程是单Andreev转移和电子和空穴类Andreev转移。考虑到洛伦兹电压脉冲,我们找到了半整数Levitons的最佳量化。
2015-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Pseudo-diffusive conduction at the Dirac point of a normal-superconductor junction in graphene
已知连接两个正常金属触点的石墨烯弹道带(宽度W>>长度L)在电荷中性的狄拉克点处具有4 e ^{2}/pi h的最小电导率。我们计算如果两个接触中的一个变成超导体会发生什么。当在正常超导体(NS)界面处的Andreev反射增加远离狄拉克点的弹道电导时,我们发现最小电导率保持不变。这被解释为狄拉克点处伪扩散传导的表现。作为对弹道系统结果的推广,我们给出了石墨烯中任意无序正常超导结的电导GNS与两个接触都处于正常状态时电导值G N之间的关系。
2006-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Split of zero-bias conductance peak in normal-metal / d-wave superconductor junctions
用单点近似方法讨论了杂质散射对正常金属/ $d$波超导结电导的影响。到目前为止,零偏置电导峰的分裂被认为是高- $T_c$超导体表面时间反转对称性态破缺的证据。然而,在本文中,它表明,在界面附近的杂质散射也造成了零偏压电导峰的分裂。本文的理论很好地解释了在有限温度和外加磁场条件下实验观察到的典型电导谱。
2003-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin injection from a normal metal into a mesoscopic superconductor
我们报告超导体混合结构中的非局域输运,铁磁以及正常金属隧道结连接到超导体。在存在状态密度的强塞曼分裂的情况下,电荷和自旋不平衡都被注入超导体。虽然以前的实验证明了自旋注入从铁磁电极,我们表明,自旋不平衡也创建正常的金属注入接触。使用铁磁和正常的金属探测器的组合,使我们能够直接区分电荷和自旋注入,并证明了一个完全分离的电荷和自旋不平衡。的自旋不平衡的弛豫长度是几个$μ$ m的顺序,并发现增加与磁场,但是独立的温度。我们进一步讨论了可能的弛豫机制的自旋弛豫长度的解释。
2012-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous enhancement of spin Hall conductivity in superconductor/normal metal junction
我们提出了一种自旋霍尔器件,在超导体/正常金属(SN)结中诱导大自旋霍尔效应。在计算正常金属的非本征自旋霍尔电导时,考虑了侧跳和斜散射机制。我们发现,当超导体与正常金属间的电压接近超导能隙时,这两种贡献都得到了极大的增强。这种增强归因于费米能级处正常金属中态密度的共振增加。我们的研究结果表明,一种新的方法来控制和放大的自旋霍尔电导率通过施加一个外部的直流电场,表明SN结具有潜在的应用与大自旋霍尔效应的自旋电子器件。
2011-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson effects in a superconductor-normal metal mesoscopic structure with a dangling superconducting arm
我们研究了一个连接两个超导(S)和两个正常(N)库的介观十字形正常金属结构。我们观察到约瑟夫森效应在不寻常的条件下,当没有电流通过两个S/N界面之一。尽管连接超导体的N线中的电势以非单调方式变化,但除非施加在S和N库之间的电压超过临界值,否则S库之间的电势差为零。理论上讨论了所观察到的效果。
2000-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Absence of split pairs in the cross-correlations of a highly transparent normal metal-superconductor-normal metal electron beam splitter
利用散射理论研究了三端正常金属-超导体-正常金属(NSN)混合结构的非局域电导和电流互相关。Mélin、Benjamin和Martin [Phys.Rev.B77,094512(2008)]发现的高透明度下的正互相关不是由于交叉Andreev反射。另一方面,本地过程可以通过无反射隧穿增强,但这种机制对非本地过程和电流互相关的影响很小。因此,库珀对分裂不能通过无反射隧穿来增强。总的来说,这表明具有高度透明或有效高度透明界面的NSN结构不适合在实验上产生纠缠分裂电子对。
2013-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Full Current Statistics in Diffusive Normal-Superconductor Structures
本文研究了与超导体接触的正常扩散导体中的电流统计。使用扩展的Keldysh格林函数方法,我们能够找到所有温度和电压的电荷转移的全部分布。对于非高斯制度,我们表明,平衡电流的波动增强的超导体的存在。我们预测,当温度低于无功能量E_Th=D/L^2时,非平衡电流噪声会增强。我们的计算充分考虑了正常金属中的邻近效应,并与实验数据一致。我们证明,计算的全部电流统计实际上是简单的比一个具体的计算的噪声。
2001-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Distribution functions and current-correlations in normal-metal--superconductor hetero-structures
我们引入了类电子和类空穴分布函数,它们决定了在正常导体-超导体异质结构中测量的电流和电流的波动谱。这些分布函数表示与新定义的异质结构的部分态密度的帮助下。电压测量使用弱耦合接触这样的结构上显示的超导水库的接触电阻的情况下,并说明如何界面的超导体作为一个Andreev镜。我们还讨论了在两个正常的接触测量的电流-电流相关性,并认为,出现的正相关性是一个纯粹的介观效应,它消失在大量的通道的限制,并在一个合奏的平均。
1999-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev drag effect via magnetic quasiparticle focusing in normal-superconductor nanojunctions
我们研究了一种新的混合正常超导体(NS)π结,其中的非本地电流可以比以前提出的系统大几个数量级。我们计算了当外加磁场时NS混合体的电子输运。结果表明,非本地电流表现出振荡的磁场的函数,使效果可调的字段。基本的经典动力学定性讨论。
2006-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Negative length orbits in normal-superconductor billiard systems
从理论上研究了与超导体相连的含衍射散射体的介观系统的光程谱。我们表明,光谱从根本上不同于正常系统由于Andreev反射的存在。结果表明,负的路径长度应该出现在光谱中,而不是正常的系统。为了突出这种效果,我们进行了量子力学和半经典计算最简单的衍射散射体。反射振幅的路径长度谱中最显著的峰由电子和/或空穴行进的路线来识别。
2000-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conductance suppression in normal metal-superconductor mesoscopic strucutres
利用散射矩阵方法和准经典格林函数技术,我们计算了S/N系统的电导(见图1)。我们确定,对于大的S/N界面电阻$(R_{S/N})$,超导电导和正常电导之间的差异$(δG = G_s - G_n)$为负,并且随着$R_{S/N}$的减小而改变符号。并将计算结果与实验数据进行了比较。
1998-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Full Counting Statistics of Superconductor--Normal-Metal Heterostructures
本文为获得完整的计数统计量提供了一个强有力的理论工具。通过对标准Keldysh方法的稍微扩展,我们可以立即获得当前算子的所有关联函数。嵌入在电子输运的电路理论的量子推广,我们能够研究一个大类的双端接触和多端结构,包含超导体和正常的金属元素的完整的计数统计。该方法的实际应用证明了在许多例子。
2002-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electric instability in superconductor-normal conductor ring
研究了环形Andreev干涉仪(超导体-正常导体-超导体混合结构)与耗散电流电路感应耦合的非线性电动力学。电流-电压特性(CVC)被证明是一系列的回路与几个分支相交的CVC原点。传输电流对所施加的外部磁通量变化的灵敏度可以与传统SQUID的灵敏度相当。本文还预测和研究了Andreev干涉仪中传输电流、约瑟夫森电流和磁通量的耦合非线性振荡。这些振荡的频率可以在很宽的范围内变化,而最大频率可以达到$ω_{max} \sim 10^{12}$ $sec^{-1}$。
2004-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Low temperature thermal properties of mesoscopic normal-metal/superconductor heterostructures
虽然介观金属样品的电输运性质在过去的二十年里得到了广泛的研究,热性质得到的关注要少得多。这可能部分是由于在亚微米尺度样品上执行热测量的困难。我们在这里报告的混合正常金属/超导体异质结构,这是可能的局部测温技术的最新发展的热导率和热电势的定量测量。与电输运测量一样,这些热测量揭示了这些器件中电子输运的相位相干性质的特征。
2001-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermopower induced by a supercurrent in superconductor-normal-metal structures
我们研究了一个介观正常金属(N)线接触超导(S)段的热电势Q,并表明,即使与电子空穴对称,Q可能成为有限的,由于超导电流的存在。此外,我们展示了如何占主导地位的部分Q可以直接关系到结构中的平衡超电流。一般来说,在N库和超导体之间以及N库本身之间都出现有限的热电势。然而,后者强烈依赖于结构的几何对称性。
2004-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic breakdown in a normal-metal - superconductor proximity sandwich
我们研究了一个干净的正常金属板的有限厚度接近大块超导体的磁响应。我们确定它的自由能,并确定两个(Meta)稳定状态,一个抗磁性的一个有效地屏蔽了所施加的领域,和第二个状态,在该领域穿透正常的金属层。我们提出了一个完整的表征的两个国家之间的一级转变发生在击穿场,包括其旋节线,在磁化跳,和潜热。在一个临界温度处,相变区终止,在该温度以上,急剧转变被连续的交叉所取代。我们比较正常超导圆筒的理论与实验。
1997-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conductance fluctuations in mesoscopic normal-metal/superconductor samples
我们研究了介观正常金属/超导体(NS)样品组成的金线与铌膜接触的磁导波动。磁场强度在宽范围内变化,包括大于铌的上临界场B_c2的值。与最近的理论预测一致,我们发现,在NS样品的电导波动(CF)的均方根是由一个因素的2.8 +/- 0.4大于在高场制度,其中整个系统是驱动正常进行。CF的进一步特性进行了讨论。
1997-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Inhomogeneous state in non-equilibrium superconductor/normal metal tunnel structures: a LOFF-like phase for non-magnetic systems
本文分析了隧道电流$I$作用下隧道超导体-正常金属(NSN)结构中的非平衡态。我们使用一个近似的有效温度$T$和计算的电流-电压I-V特性。结果表明,I-V关系可以有一个S形的形式。我们确定不均匀的电流$I(x)$和温度$T(x)$的分布,所产生的结果的不稳定性的均匀状态与负微分电导($dI/dV<0$)。我们讨论了一个类比与平衡超导体的交换场,其中不均匀状态预测的拉金Ovchinnikov和富尔德费雷尔是可能的。
2009-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Approaching Zero-Temperature Metallic States in Mesoscopic Superconductor-Normal-Superconductor Arrays
放置在普通金属膜上的超导岛系统提供了二维(2D)超导性的可调实现;因此,它们可以阐明关于2D超导体和竞争态的性质的开放问题。特别是,岛系统已被预测表现出零温度金属状态。虽然在某些二维系统中存在这种金属态的证据,但它们的性质还没有得到很好的理解:传统的金属理论无法解释它们,而且它们的性质很难调整。在这里,我们表征的超导转变介观岛阵列系统作为岛的厚度和间距的函数。我们观察到两个过渡过程中的超导性,这两个过渡温度表现出意想不到的强大的抑郁症广泛分布的岛屿。这些凹陷与系统接近零温度金属态是一致的。过渡的性质和它们之间的状态解释使用的现象学模型,涉及稳定的超导性在每个岛上通过一个弱耦合,并从其邻居的反馈。
2011-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
On the possibility of the fractional ac Josephson effect in non-topological conventional superconductor-normal-superconductor junctions
拓扑超导体支持非阿贝尔统计的马约拉纳费米子目前是一个激烈的理论和实验工作的主题。有人提出,观察半频或分数约瑟夫森效应是一个更可靠的测试拓扑超导性比搜索结束零模式。低能端模可能由于杂质而意外发生。事实上,在半导体纳米线系统中已经观察到分数约瑟夫森效应。本文研究了有限电压下常规s波超导体-正常金属-超导体结中的交流约瑟夫森效应。使用Floquet-Keldysh处理的有限电压结,我们表明,从结耗散的功率,这措施的交流约瑟夫森效应,可以显示在约瑟夫森频率的一半(甚至不相称的分数)的峰值。一个类似的结论是保持夏皮罗步骤测量。交流分数约瑟夫森峰也可以简单地理解为与结的Andreev束缚态谱相关的朗道-齐纳过程。
2012-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transport through a superconductor-interacting normal metal junction: a phenomenological description
我们提出了一个唯象描述的电子输运通过一个正常的金属/超导体界面的任意透明度,这占了存在的电子-电子相互作用的正常金属。相互作用的影响是通过一个能量依赖的传输概率被插入到一个非相互作用系统的电流-电压特性的表达式。这导致从Andreev到隧穿极限的交叉,作为探测传输的能量的函数。所提出的描述再现定性与正式正确的理论以及实验观察所获得的结果。鉴于其简单性,我们希望我们的方法是用于解释未来的实验。
2005-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Subgap noise of a superconductor-normal-metal tunnel interface
通过正常金属-绝缘体-超导体(NIS)隧道结的子带电导率受到杂质散射电子波干扰的强烈影响。在本文中,我们研究了同样的现象如何影响低频电流噪声,$S$,电压$V$和温度$T$远小于超导能隙。如果正常金属处于平衡状态,我们发现简单的关系式$S(V,T) = 4e {\rm coth} (eV/T) I(V,T) $甚至对非线性$I$ - $V$特性也相当普遍地成立。只有当正常金属失去平衡时,噪声和电流才变得独立。它们的比率,即Fano因子,取决于布局的细节。
2004-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Disappearance of Ensemble-Averaged Josephson Current in Dirty SNS Junctions of d-wave Superconductors
讨论了超导体/脏正常导体/超导体结中的约瑟夫森电流,其中超导体具有$d_{x^2-y^2}$配对对称性.约瑟夫森电流的低温行为取决于晶轴和结界面法线之间的取向角。我们表明,当取向角为$π/4$且正常导体处于扩散输运状态时,系综平均约瑟夫森电流消失。$d_{x^2-y^2}$ -波配对对称性是造成这一事实的原因。
2001-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron and phonon Cooling in a Superconductor - Normal Metal - Superconductor Tunnel Junction
我们提出了在超导-正常金属-超导隧道结中通过电子隧穿冷却正常金属声子的证据。通过将器件的电流-电压特性与理论预测进行比较,提取了正常金属电子温度。我们使用的声子冷却的定量模型,其中包括在正常的金属和Kapitza电阻之间的基板和金属的电子-声子耦合。它给出了一个很好的适合的数据,使我们能够提取一个有效的声子温度在正常的金属。
2007-05-08 cond-mat.mes-hall
Sticky Normal-Superconductor Interface
本文研究了正常/超导体(NS)界面上波包动力学的量子古斯-汉兴(GH)效应。我们发现这种效应被放大了一个因子$(E_F/Δ)$,其中$E_F$是费米能,$Δ$是能隙。有趣的是,GH效应仅表现为没有任何横向位移的时间延迟$δt$,相应的延迟长度约为$(E_F/Δ)λ_F$,其中$λ_F$为费米波长。这使得当$Δ\ll E_F$时NS界面“粘滞”,因为GH效应通常是波长级的。这种“粘性”行为可以通过NSNS界面中的谐振模式进一步增强。最后,对于大的$Δ$,随着夹层超导体的宽度减小,共振模效应从Andreev过渡到镜面电子反射。
2012-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Limitations in cooling electrons by normal metal - superconductor tunnel junctions
我们从理论上和实验上证明了两个限制因素,在冷却电子使用偏置隧道结提取热量从一个正常的金属到超导体。首先,当电子的注入速率超过待冷却金属中的内部弛豫速率时,电子不再服从费米-狄拉克分布,并且温度的概念不能如此应用。其次,在低浴温度下,间隙内的状态引起异常加热并产生可实现的最低温度的理论极限。
2004-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Reflectionless tunneling in ballistic normal-metal--superconductor junctions
本文采用半经典方法研究了弹道正常金属超导体(NS)结构中的无反射隧穿现象。结果表明,外加磁场和超导相位差都削弱了导致这种效应的相长干涉,但方式不同。这表现在所考虑的系统的电导和散粒噪声特性中。与扩散系统不同,电导的特征是尖锐的,并且使得能够对电流进行精细的空间控制以及单通道操纵。我们讨论的可能性进行实验的弹道超导体结构与光滑的界面和一些现象,具体到这样的结构,可以测量。NS接口的障碍,虽然大,是有效地透明对电流的一般标准。
2001-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spontaneous currents in a ferromagnet - normal metal - superconductor trilayer
在紧束缚哈伯德模型中讨论了由铁磁体和超导体夹着正常金属组成的系统的基态性质。我们求解了自旋极化的Hartree-Fock-Gorkov方程和Maxwell方程(安培定律),发现了该系统中的邻近诱导Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态。在这里,我们表明,在这些子系统之间的正常金属层的列入不一定会导致抑制的FFLO相。此外,我们还发现,依赖于正常金属板的厚度,系统可以周期性地在有自发电流流动的状态和没有电流的状态之间切换。所有这些效应都可以用这种结构中形成的Andreev束缚态来解释。
2005-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex Refraction at Tilted Superconductor-Normal Metal Interfaces
Université Paris-Saclay, ENS Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学,巴黎萨克雷高等师范学院);École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院)
研究揭示了超导体-正常金属界面处涡旋的折射规律,通过模拟验证了低有效质量下的涡旋捕获现象,并探讨了涡旋粘性差异对核心位移的影响。
2025-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Supercurrents through gated superconductor-normal-metal-superconductor contacts: the Josephson-transistor
我们分析了通过窄弹道超导体-正常金属-超导体约瑟夫森接触的输运,在超导体-正常金属界面处具有非理想传输,例如,由于绝缘层、有效质量阶跃或带失配(SIN界面)。通过在SIN界面处的Andreev反射和正常反射的组合来确定正常导线中的电子光谱。在SIN界面的强正常散射引入电子和空穴的共振在正常区域中出现在准粒子谱。这些共振有很强的影响,我们发现由最低准粒子水平确定的临界超电流$I_c$:调整潜在的$μ_{x0}$的电子和空穴类共振交叉点,我们发现在$I_{\rm c}$尖锐的峰值,导致在一个transitor效应。我们比较了这种谐振约瑟夫森晶体管(RJT)的超导单电子晶体管(SSET)的性能。
2001-01-16 cond-mat.mes-hall
Divergence at low bias and down-mixing of the current noise in a diffusive superconductor-normal metal-superconductor junction
我们目前的电流噪声测量在一个长的扩散超导正常金属超导结在低电压制度,其中运输可以部分地描述在相干多Andreev反射。我们发现,当电压降低时,电流噪声表现出强烈的发散性以及一个宽峰。我们把这个峰归因于交流约瑟夫森电流和结本身噪声之间的混合。我们表明,结噪声对应于一个非线性电阻4kBT=R,R V = I V和没有可调参数的热噪声。
2007-10-26 cond-mat.mes-hall
Majorana modes in smooth normal-superconductor nanowire junctions
本文提出了一种数值方法来获得纳米线中光滑的正常超导结的谱,这种结能够承载马约拉纳零模。电势和超导体界面的柔软性对马约拉纳模式的保护产生相反的效果。虽然软势是一个保护的障碍,软超导体的间隙过渡大大有利于it.We的方法还指出了扩展的马约拉纳状态时,传播模式是活跃的远离结的可能性,虽然这需要在所有开放的通道相等的入射通量。
2013-08-19 cond-mat.mes-hall
Normal reflection at superconductor - normal metal interfaces due to Fermi surface mismatch
由于电介质势垒或费米表面的不同性质,电子可以在两种金属之间的界面处反射。当其中一种金属是超导体时,Andreev反射允许直接测量正常反射。本文研究了非磁性正常金属与超导Nb(Tc = 9.2K)和Al(Tc = 1.2K)界面的正反射。对于特定金属组合的多个接触,界面势垒Z的相对强度的值的分布示出了可归因于费米表面失配的明确限定的峰。我们的反射系数一般小于理论预测或来自正常超导双层的邻近效应研究。
2011-09-23 cond-mat.mes-hall
Andreev scattering and cotunneling between two superconductor-normal metal interfaces : the dirty limit
交叉Andreev反射和共隧穿发生在两个相邻的超导体-正常金属或超导-铁磁体界面之间。以前的工作假设一个干净的BCS超导体。本文将相应的交叉电导项的计算推广到脏超导体。该效应的范围被示出为相干长度$\tildeξ = \sqrt{\hbar D/Δ}$,而不是BCS相干长度$ξ_0$。此外,在三维中,代数前因子的尺度为$1/r$而不是$1/r^2$。计算涉及准粒子在超导能隙以下、正常通道和反常通道中的虚扩散几率。
2003-10-13 cond-mat.mes-hall
Note on possibility of proximity induced spontaneous currents in superconductor/normal metal heterostructures
本文分析了超导体/正常金属(S/N)近端异质结构中,当库珀对从超导体穿入正常金属时,出现自发电流的可能性。特别地,我们计算了S/N结构的自由能。我们发现,而在邻近效应的存在下的N膜$F_{N}$的自由能增加相比,正常状态,总的自由能,其中包括边界项$F_{B}$,减少。凝结电流降低了$F_{N}$,但增加了总自由能,使S/N系统的载流状态在能量上是不利的。
2021-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Influence of a single defect on the conductance of a tunnel point contact between a normal metal and a superconductor
本文从理论上研究了隧道极限下正常超导点接触的电导,分析了准粒子与点状缺陷散射引起的量子干涉效应。对于位于正常金属或超导体中的缺陷,得到电导对缺陷位置的振荡依赖性的解析表达式。研究发现,当外加偏压接近超导体的带隙能时,振荡的幅度显著增大。还得到了缺陷存在时表面附近的序参量的空间分布。
2008-07-02 cond-mat.mes-hall
Multiple Andreev Reflection and Giant Excess Noise in Diffusive Superconductor/Normal-Metal/Superconductor Junctions
我们研究了超导体/正常金属/超导体(SNS)结组成的短Au或Cu线之间的Nb或Al银行。基于Nb的结显示由NS边界的高热阻引起的固有电子加热效应。铝基结显示在另外的次谐波间隙结构的微分电导dI/dV和一个明显的峰值在过量的噪声在非常低的电压V。我们认为,噪声峰是由超导银行之间的约瑟夫森耦合的发病时的超导电流的波动。在超导电流被抑制的中间温度下,噪声贡献约为1/V,这可以被解释为源自大的多个电荷的散粒噪声。
2000-02-24 cond-mat.mes-hall
Three-terminal normal-superconductor junction as thermal transistor
我们提出了一种基于三端正常超导(NS)结与超导终端作为基地的热晶体管。热放大的出现是由于NS二极管的负微分热导(NDTC)效应,其中正常侧保持较高的温度。超导能隙的温度依赖性是造成非直接转矩的原因。通过控制量子点能级及其与终端的耦合强度,可以实现巨大的热放大因子。该装置提供了一种替代的热放大系数调谐方案,并可能在低温应用中找到用途。
2019-01-01 cond-mat.mes-hall
Electronic Entanglement in the Vicinity of a Superconductor
弱偏压的正常金属-超导体结被认为是一种将纠缠准粒子对注入正常金属引线的潜在装置。两粒子态产生于库珀对衰变为正常铅,其特征在于纠缠的自旋和轨道自由度。纠缠的准粒子的分离是实现与一个叉子的几何形状和正常的铅含有自旋或能量选择性过滤器。测量两个正常引线之间的电流-电流互相关器允许探测纠缠的效率。
2001-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph