Atomic limit and inversion-symmetry indicators for topological superconductors
对称性指标已被证明是非常有帮助的，在识别拓扑非平凡的晶体绝缘体使用的Bloch状态的群表示。将这种方法扩展到超导系统需要为Bogoliubov-de-Gennes哈密顿量定义一个适当的原子极限。在这里，我们引入这样一个原子极限的概念，并推导出一个$\mathbb{Z}_{2^d}$值的对称性指标的反演对称超导体的$d$尺寸。该指标允许细化拓扑分类，包括超导对称类D和DIII系统的高阶相。我们进一步阐明了这些阶段使用狄拉克表面理论的体积边界对应。只需要正常状态的能带结构和超导序参数对称性作为输入，这个指标是非常适合于使用第一性原理计算拓扑超导体的搜索。
2019-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Two-dimensional atomic layer-molecule hybrid superconductors with controllable exchange coupling
超导和磁性的共存和竞争可以导致各种丰富的物理和技术应用。最近发现的原子层超导体和磁性分子在固体表面上的自组装应该允许创建一个新的二维（2D）混合超导系统，但其可能性尚未得到充分的研究。在这里，我们报告的高度有序的二维混合超导体的基础上铟原子层的硅表面和磁性金属酞菁（MPc）的制造，并阐明其详细的结构，超导和磁性。我们的主要发现包括通过取代分子的中心金属离子（M = Cu，Fe，Mn）的超导转变温度（Tc）的实质性可控性。这归因于磁性分子和超导层之间的电荷转移以及它们之间不同程度的交换耦合，这源于相关d轨道的各向异性分布。本研究为设计和创造具有原子级精度的奇异二维超导体开辟了一条途径。
2016-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chiral symmetries and Majorana fermions in coupled magnetic atomic chains on a superconductor
研究了超导体上耦合磁性原子链的磁性结构及其与邻近效应引起的拓扑超导电性的关系。几个磁相位是自洽确定的，包括共面和非共面的。对于$N$链三角形原子梯，拓扑非平凡的超导态总是可以实现的，但强烈依赖于它的磁结构和原子链的数目。当$N$为偶数时，由于新的手征对称性的存在，具有非共面结构的拓扑非平凡态可由$\mathbb{Z}_{2}$不变量表征，而具有奇数$N$的拓扑非平凡非共面态可由整数$\mathbb{Z}$不变量表征.新的手征对称性的非共面状态被发现是强大的对现场的障碍，只要尊重晶体反射对称性。
2015-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
F/S interfaces: point contact versus atomic thickness geometries
我们对比两种几何结构中铁磁体/超导体界面的微扰展开：（i）点接触几何结构，其中单个弱连接将3D铁磁体连接到3D超导体;以及（ii）原子厚度几何结构，其中无限平面界面将准2D铁磁体连接到准2D超导体。在这两种方法中，微扰理论是相当不同的，但它们都在$t^4$阶（$t$是隧道振幅）处分解。强铁磁体的制度是在一个定性的协议，在这两种几何形状。弱铁磁体的制度只存在于原子厚度的几何形状，并与Andreev束缚态由于横向限制在超导体。
2004-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zero Energy Bound States on Nano Atomic Line Defect in Iron-based High Temperature Superconductors
本文基于双轨道四能带紧束缚模型探究铁基高温超导体Fe原子线缺陷端点附近的零能束缚态起源，发现该束缚态由弱磁序而非强Rashba自旋轨道耦合诱导。
2024-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling Hamiltonian description of the atomic-scale 0-pi transition in superconductor/ferromagnetic-insulator junctions
我们展示了约瑟夫森输运通过铁磁绝缘体（FIs）的微扰理论。最近我们通过数值计算发现在这种结中出现了原子尺度的0-π跃迁。为了探讨这种反常跃迁的机制，我们用隧道哈密顿理论对约瑟夫森电流进行了解析计算，发现FI势垒中自旋相关的π相移给出了原子尺度的0-π跃迁。
2011-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Radio-frequency electromagnetic field and vortex penetration in multilayered superconductors
研究了在大块超导体上形成的单层超导层和单层绝缘层的多层结构。通过对多层结构中磁场衰减的严格计算，导出了超导层涡旋穿透场和超导层与绝缘层屏蔽下超导体上磁场的一般公式。可实现的峰值表面场取决于超导层的厚度及其材料、绝缘体层的厚度和块状超导体的材料。计算结果与实验结果吻合较好。对于任何给定的材料，超导体层和绝缘体层的厚度的组合可以通过公式给出以提高场极限。
2014-01-10 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Coupling of two superconductors through a ferromagnet : evidence for a pi-junction
我们报告的测量约瑟夫森结的临界电流的温度依赖性组成的常规超导银行的Nb和弱铁磁夹层的Cu $_x$ Ni $_{1-x}$合金，与$x$约0.5。随着温度的降低，$I_c$通常会增加，但对于特定厚度的铁磁夹层，发现一个最大值，然后强烈下降到零，之后$I_c$再次上升。这种尖锐的尖点只能通过假设结从高温下的0相状态变为低温下的$π$相状态来解释。
2000-08-24 cond-mat.supr-con
Anisotropic transport of Josephson vortices in atomic-layer superconductors on vicinal surfaces
National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）；Hokkaido University（北海道大学）；National Institute of Science Education and Research（国家科学教育与研究机构）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴哈国家研究所）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）
该研究针对邻晶面原子层超导体Si(111)-($\sqrt{7}\times\sqrt{3}$)-In，观测到约瑟夫森涡旋的各向异性输运，揭示其在不同温度磁场下的输运机制，构建了$B$-$T$相图。
2026-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity effect in atomic-scaled hybrid superconductor/ferromagnet structures: crucial role of electron spectra
研究了原子尺度超导铁磁体S-F-S和F-S-F混合结构中电子谱的多数子带和少数子带的组态对超导铁磁体性质的影响。在低温下，S/F/S结是0或结，这取决于S和F材料之间的能量位移和费米面的各向异性。我们发现，如果F金属中的少数自旋电子能谱是类空穴型的，那么F/S/F系统中的自旋开关效应是可以逆转的。
2009-05-26 cond-mat.supr-con
Atomic Manipulation of In-gap States on the $β$-Bi$_2$Pd Superconductor
超导体能隙中的电子态继承了超导体有趣的多体性质。在这里，我们通过操纵$β$ Pd超导体上的Cr原子链来产生这些带隙态。我们发现，在间隙状态的拓扑性质可以大大不同，这取决于制作的自旋链。这些系统使一个理想的平台，非平凡的拓扑相位，因为大的原子超导体的相互作用和大的Rashba耦合的存在下，在Bi终止表面。我们研究两个自旋链，一个原子两个晶格参数分开，一个与平方根的两个晶格参数。其中，只有第二个是在一个拓扑非平凡的阶段，对应于自旋相互作用的几何形状。
2021-05-06 cond-mat.supr-con
Cold atoms near superconductors: Atomic spin coherence beyond the Johnson noise limit
本文报道了超导铌丝表面附近原子自旋相干性的测量。与正常导电金属表面相比，原子自旋相干性保持超过约翰逊噪声极限的时间段。这一结果为超导体附近的磁近场噪声被强抑制提供了实验依据。超导体附近原子自旋相干时间的延长为相干耦合冷原子/固态混合量子系统的发展开辟了道路，该系统在量子信息处理和精密力传感方面具有潜在的应用。
2009-12-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Angular dependence of superconductivity in superconductor / spin valve heterostructures
我们报告的测量超导转变温度，$T_c$，在CoO/Co/Cu/Co/Nb多层膜之间的磁矩的Co层的角度$α$的函数。我们的测量结果表明，$T_c(α)$是一个非单调函数，与$α=π/{2}$附近的最小值。Bogoliubov-de Gennes方程的数值自洽解定量和准确地描述了$T_c$作为$α$和层厚度的函数在这些超导体/自旋阀异质结构中的行为。我们表明，实验数据和理论证据同意在有关$T_c(α)$增强渗透到Co/Cu/Co自旋阀的最大非共线磁配置的冷凝物的三重态分量。
2014-05-09 cond-mat.supr-con
Atomic-layer Rashba-type superconductor protected by dynamic spin-momentum locking
自旋-动量锁定是反转对称破缺材料自旋分裂费米面的基本特征，它是由Rashba型或Zeeman型自旋-轨道耦合引起的。虽然塞曼型SOC对超导电性的影响最近已经在实验上得到了证实，但Rashba型SOC的影响仍然难以捉摸。在这里，我们报告令人信服的证据的关键作用的自旋动量锁定晶体原子层超导体的表面上，Rashba型SOC的存在被证明。原位电子输运测量结果表明，在平面上临界磁场是有害的增强，达到约三倍的泡利极限在$T = 0$。我们的定量分析阐明，动态自旋动量锁定，自旋被迫翻转在每个弹性电子散射的机制，抑制了数量级的库珀对-破缺参数，从而保护超导性。目前的结果提供了一个新的见解如何超导可以生存的有害影响的强磁场和交换相互作用。
2021-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Optimization of parameters of nanostructure for study inverse proximity effects on "superconductor-ferromagnetic" interface using Polarized Neutron Reflectometry in enhanced standing wave regime
本文利用极化中子反射率实验研究了超导电性（S）对铁磁性（FM）（逆邻近效应）的影响。结合镜面反射和漫反射强度的测量，有可能获得完整的图片的磁化变化在S/FM分层系统，如磁化旋转，畴态形成，在S层的磁化诱导等，以增加弱磁信号，我们建议使用增强中子驻波制度（如波导）。本文介绍了材料的选择、铺层厚度的优化、粗糙度影响的估算。
2008-01-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Visualization of atomic-scale phenomena in superconductors: application to FeSe
我们提出了一个简单的方法来计算超导体中的非均匀，原子尺度的现象，它利用传统上丢弃的波函数信息的紧束缚模型中使用的Bogoliubov-de Gennes方程的建设。该方法使用基于对称性的第一性原理Wannier函数来可视化超导配对对晶体晶胞内原子上电子态分布的影响。局部对称性低于全球晶格对称性，因此可以表现出以及，使理论比较与扫描隧道光谱数据更有用。作为一个简单的例子，我们讨论了在超导FeSe缺陷附近观察到的几何二聚体态。
2014-11-19 cond-mat.supr-con
Measurement of Magnetic Exchange in Ferromagnet-Superconductor La2/3Ca1/3MnO3/YBa2Cu3O7 Bilayers
铜氧化物高温超导体正常相中存在的相干磁关联已被证明是难以直接测量的。本文报道了不同YBCO层厚度的La_（2/3）Ca_（1/3）MnO_3/YBa_2Cu_3 O_7（LCMO/YBCO）铁磁-超导双层膜的研究。利用X射线磁性圆二色性，我们证明了铁磁层在相邻的高温超导体中诱导了Cu磁矩。对于薄的样品，这一时刻存在于低于居里温度的LCMO层的所有温度。然而，对于一个YBCO层厚于12个单位电池，铜力矩被抑制以上的超导转变的温度，这表明这是一个直接测量的磁相干在正常状态下的超导氧化物。
2012-10-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Atomic line defects and zero-energy end states in monolayer Fe(Te,Se) high-temperature superconductors
在外加磁场诱导的塞曼场中，邻近耦合到s波超导体的一维Rashba纳米线的末端存在Majorana零能束缚态.这种混合结构已经成为寻找面向容错拓扑量子计算的非阿贝尔马约拉纳零模（MZM）的中心平台。本文报道了在SrTiO 3（001）衬底上生长的单层铁基高温超导体FeTe 0.5Se 0.5薄膜中，在一维原子线缺陷的两端同时出现ZEBSs的现象。的ZEBSs的光谱特性，包括温度和隧穿势垒的依赖性，以及它们的融合引起的耦合线上的缺陷的不同长度被发现是强大的和一致的MZM。这些观测结果表明，在二维s波超导体中，原子线缺陷的末端实现了拓扑肖克利缺陷，该超导体可以容纳一对受时间反演对称性保护的MZM。我们的研究结果揭示了一个前所未有的类的拓扑线缺陷激发在二维超导体FeTe0.5Se0.5单层膜，并提供了一个有利的平台，在较高的工作温度下，在一个单一的材料，并在零外部磁场下产生拓扑零能量激发。
2020-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnetic-coupling-dependent spin-triplet supercurrents in helimagnet/ferromagnet Josephson junctions
在过去的一年里，在证明与单线态超导体耦合的铁磁体中存在长程自旋三重态超电流方面的实验成就为新的有趣的物理学和应用开辟了可能性。Today 64（1），43（2011）]。本课题组报道了将三重态超电流注入磁性均匀的铁磁体（Co）中，并将其夹在两个氦磁体/超导体（Ho/Nb）双层膜之间，形成Nb/Ho/Co/Ho/Nb型约瑟夫森器件。在Ho层厚度的函数中，发现超电流以复杂的方式调制，该方式似乎取决于Ho的磁结构。为了理解这种不寻常的行为，我们利用Eilenberger方程从理论上研究了具有Helimagnet/Ferromagnet/Helimagnet（HM/F/HM）势垒的理想Josephson器件在清洁极限下的特性;我们特别指出，可以穿过势垒的最大三重态超电流将取决于非如果HM层和F层在它们的界面处磁交换耦合，则在HM层的厚度上单调。
2012-09-24 cond-mat.supr-con
Atomically-flat, chemically-stable, superconducting epitaxial thin film of iron-based superconductor, cobalt-doped BaFe$_2$As$_2$
最近报道了诸如Co掺杂的SrFe $_2$ As $_2$（SrFe $_2$ As $_2$：Co）的Fe基超导体的外延生长，但是由于它们具有粗糙的表面并且通过与环境大气中的水蒸气的反应而分解，因此对于器件应用而言仍然具有不足的性能。本文报道了在700 ℃下生长的Co掺杂BaFe $_2$ As $_2$外延膜的超导转变起始温度为20 K。该转变比在SrFe $_2$ As $_2$：Co膜上观察到的转变更尖锐，这将源于它们改进的结晶度。这些薄膜还具有原子级平坦的表面，具有台阶和露台结构，并表现出抗水蒸气暴露的化学稳定性。
2009-07-03 cond-mat.supr-con
Scanning Josephson spectroscopy on the atomic scale
约瑟夫森效应提供了一种直接的方法来探测超导体中对相互作用的强度。通过测量扫描隧道显微镜（STM）超导针尖与表面吸附有孤立磁性原子的BCS超导体之间的相位涨落约瑟夫森电流，证明了配对序参量的空间变化可以在原子尺度上表征.该系统提供了一个例子，其中局部配对电位抑制不直接反映在通过准粒子隧穿测量的光谱中。具有这种超导尖端的光谱也显示了先前未探索的Andreev过程通过单个杂质束缚的Shiba状态的特征。这里实现的原子分辨率建立扫描约瑟夫森光谱作为一种有前途的技术，用于研究新的超导相。
2016-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana quasiparticles in atomic spin chains on superconductors
针对马约拉纳准粒子存在证明的挑战，该研究通过在原子级清洁超导衬底上制备无无序原子自旋链，深入洞察拓扑子能隙Shiba带及相关马约拉纳态，为马约拉纳物理的关键测试提供可能。
2025-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Tuning in-plane FFLO state in superconductor-ferromagnet-normal metal hybrid structure by magnetic field or current
薄超导体-铁磁体-正常（S/F/N）金属混合结构到平面内Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）状态的温度诱导转变伴随着有效逆磁场穿透深度$Λ^{-1}$的消失（Phys.Rev.Lett. 121，077002（2018））。在这里，我们表明，$Λ^{-1}$趋于零，只有在极限的零磁场$H \to 0$和在任何有限的平行$H$或平面电流$I$，它是有限的和积极的FFLO状态，这意味着抗磁响应。我们证明了$Λ^{-1}$不仅在对应于FFLO相域的参数范围内而且在其附近对$H$和$I$具有非单调依赖性。我们发现，对于具有一定厚度F层的S/F/N/F/S结构，存在温度、电流和磁场驱动的FFLO相的跃迁，同时伴随着$Λ^{-1}$的跃迁.
2018-12-06 cond-mat.supr-con
Observation of a subgap density of states in superconductor-normal metal bilayers in the Cooper limit
我们目前的运输和隧道测量的Pb-Ag双层膜的厚度，$d_{Pb}$和$d_{Ag}$，这是远远小于超导相干长度。在固定的$d_{Pb}$下，隧穿态密度（DOS）中的转变温度$T_c$和能隙$Δ$随着$d_{Ag}$呈指数下降。同时，从费米能线性增加的DOS生长并填充近40%的带隙，因为$T_c$是体Pb的$T_c$的1/10。这种行为表明，随着$T_c$变为0，准粒子的比例越来越大。的线性依赖性是一致的准粒子成为被困在金属层中的可积轨迹。
2004-09-04 cond-mat.supr-con
Crossover between standard and inverse spin-valve effect in atomically thin superconductor/half-metal structures
由两个具有相反自旋的电子组成的自旋单态库珀对不能直接从超导体穿透到半金属（完全自旋极化的铁磁体），这阻碍了这些材料之间的超导邻近效应。在本文中，我们证明，然而，两个半金属层电耦合到超导薄膜的实质上影响其临界温度，并产生自旋阀效应。在原子薄的多层自旋阀的紧束缚模型，我们表明，依赖于半金属中的电子能谱的细节的临界温度作为半金属中的自旋量子化轴之间的角度的函数可以单调增加或减少。这一发现突出了能带结构细节在半金属邻近效应中的关键作用，而这在准经典理论中是不能充分处理的。
2019-09-01 cond-mat.supr-con
Electron-Polarization Coupling in Superconductor-Ferroelectric Superlattices
提出了一个周期性铁电-超导异质结构的唯象模型，该异质结构包含两个交替的铁电层和超导层。在FE-S接触处的相互作用被描述为超导体的局域载流子密度与FE-S界面附近的自发铁电极化的耦合。我们得到一个稳定的对称畴型相表现出接触诱导极化和铁电畴结构的温度高于体铁电转变温度。随着耦合能的增加，我们发现铁电相的出现与S-膜中被抑制的超导电性共存。该系统进行了分析，为不同厚度的FE-和S-膜演示的相图的拓扑结构的显着变化与层的厚度的变化。这些结果有望揭示在钙钛矿合金衬底上生长的高温超导薄膜在较低温度下表现出铁电性能的过程。
2003-09-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Interface Spin-Orbit Coupling in a Non-centrosymmetric Thin-Film Superconductor
本文详细研究了界面自旋轨道耦合对非中心对称超薄Be/Au超导双层膜临界场行为的影响。平行场的测量是在双层与Be的厚度在2 - 10 nm的范围内和Au覆盖率为0.5 nm。虽然Au对超导能隙没有显著影响，但它对系统的自旋态产生了深刻的变化。特别是，平行临界场超过了Clogston限制的数量级在最薄的薄膜研究。此外，平行临界场意外地缩放为Hc||/Δ~ 1/d，表明自旋轨道耦合能与Δ/d^2成正比。倾斜场测量表明，与最近的理论相反，ISOC诱导大的面内超导磁化率，但只有一个非常小的横向磁化率。
2005-09-19 cond-mat.supr-con
From Majorana theory of atomic autoionization to Feshbach resonances in high temperature superconductors
埃托雷·马约拉纳的论文《不完全P三重态理论》（Theory of incomplete P triplets）发表于1931年，重点讨论了选择规则在原子光谱中两个电子激发的非辐射衰变中的作用，涉及离散和连续通道之间的组态相互作用。这项工作是一个关键的一步，了解1935年的工作乌戈法诺的非对称线型的两个电子激发和1958年赫尔曼Feshbach文件的形状共振核散射所产生的配置之间的相互作用许多不同的散射通道。如今，费什巴赫共振在许多不同领域都引起了高度的科学兴趣，特别是对于超冷气体和高Tc超导性。
2008-12-08 cond-mat.supr-con
Mapping the orbital structure of impurity bound states in a superconductor
超导体内部的磁性原子杂质局部地扭曲了超导性。它们将库珀对散射为时间反演对称性破缺的势，导致具有亚能隙激发能的局域束缚态，本文称之为Shiba态。大多数研究Shiba态的传统方法将磁性杂质视为具有各向同性交换相互作用的点散射体，而磁性杂质的复杂内部结构通常被忽略。在这里，我们表明，Shiba状态的数量和形状相关的自旋极化的原子轨道的杂质，与超导主机杂交，支持密度泛函理论模拟。使用高分辨率扫描隧道光谱，我们在空间上映射的五个Shiba激发发现在铅（111）的亚表面铬原子，解决他们的粒子和空穴成分。虽然颗粒成分的地图类似于嵌入Cr原子的\textit{d}轨道，但空穴成分与它们有很大不同。因此，芝态的轨道指纹揭示了杂质的磁性基态，并确定了散射通道和相互作用，这些都是设计原子级超导器件的宝贵工具。
2016-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Condensate fraction in metallic superconductors and ultracold atomic vapors
利用BCS理论和非对角长程有序的概念，研究了弱耦合超导体中传导电子的凝聚密度和凝聚分数。讨论了库珀对的零温凝聚密度随德拜频率和能隙的变化关系，并计算了几种金属的凝聚分数。我们还研究了有限温度下库珀对的密度，表明它与能隙序参量的关系以及电子-声子耦合的影响。最后，我们分析了超导体和超冷费米原子在用BCS理论确定它们的凝聚态密度方面的异同。
2010-03-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Influence of the atomic scale inhomogeneity of the pair interaction on the local pair formation and density of states in high-T_c superconductors
在二维晶格模型的平均场BCS理论框架下，研究了原子尺度上的对相互作用不均匀性对超导序参量分布和LDOS的影响。发现微分电导中的局部低温间隙与间隙消失时的局部温度之比$2Δ_g/T_p$可以取足够大的值。这个比率实际上不依赖于样品中的位置，并且在宽的浓度范围内与局部对相互作用扰动的浓度无关。所获得的结果可能与Gomes { \it et.等人，Nature，447，569（2007）.
2007-11-11 cond-mat.supr-con
Sublattice model of atomic scale pairing inhomogeneity in a superconductor
我们研究了二分晶格上超导体的玩具模型，其中固有的配对不均匀性是由子晶格上两个不同的耦合常数产生的。该模型的简单性，允许分析的解决方案和测试的后果，原子尺度的变化，在配对的相互作用，最近被认为是在铜酸盐。我们提出的结果的转变温度，态密度，和热力学的系统在平面上的两个配对的耦合常数的相图。当耦合常数为交变符号时，无带隙超导态是稳定的。不均匀性通常被发现，以提高临界温度，并在同一时间的超流密度是非常强大的：在T=0，它被抑制，只有在无间隙的阶段。
2008-07-05 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Electric Field Effect in Ultrathin Films near the Superconductor-Insulator Transition
本文研究了电场对镀有非晶锗的衬底上金属薄膜电导的影响。电导调制对称相对于所施加的电场的极性的贡献被发现在政权中，没有迹象的玻璃态行为。对于厚度使它们处于超导体-绝缘体转变的绝缘侧的膜，电导随着电场而增加，而对于变得超导的膜，电导则下降。对后者施加磁场，降低了转变温度，最终淬灭了超导性，将电导对电场的响应的符号改变回绝缘体的符号。我们建议，这种对称的电容充电的响应是在a-Ge层的电导的变化的后果，而不是如前所述的超导体-绝缘体转变的物理的基本属性。
2001-08-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Complex magnetic ground states and topological electronic phases of atomic spin chains on superconductors
理解超导体上原子链的磁性是控制和构建拓扑电子物质的重要基石。然而，即使在简单的模型中，磁基态仍然存在争议。铁磁（FM），反铁磁（AFM），和自旋螺旋配置已被建议和实验检测，而非共面和复杂的共线相位已被额外的martured。在这里，我们通过用蒙特卡罗方法确定超导体附近磁性原子链的磁性基态来解决部分争议。我们确认了FM、AFM和自旋螺旋基态的存在，排除了模型中的非共面相，并澄清了$\uparrow\uparrow\downarrow\downarrow$ -相的参数区域。我们进一步确定了一些新的复杂的共线自旋配置，包括周期性的自旋配置$\uparrow\uparrow\uparrow\downarrow$，和$\uparrow \uparrow \uparrow \downarrow \uparrow \downarrow \downarrow \downarrow \uparrow \downarrow$，这是在某些情况下结合谐波和非谐波螺旋形成的基态。我们拓扑分类的电子结构，研究其稳定性对增加超导序参量，并解释了复杂的共线秩序的一个有效的海森堡模型占主导地位的四自旋相互作用。
2022-03-22 cond-mat.supr-con
Anomalous momentum dependence of the multiband electronic structure of FeSe_1-xTe_x superconductors induced by atomic disorder
当晶体的周期性受到原子无序的干扰时，其电子态变得不均匀，带色散变得模糊。在Fe基超导体的情况下，硫族元素/磷族元素高度的无序导致Fe 3d能级分裂的无序。利用角分辨光电子能谱研究了FeSe_（1-x）Te_x中的硫族元素高度无序，发现高度无序对Fe 3d带色散的影响不是简单的遮蔽效应，而是轨道选择效应.由于硫族元素高度差引起的Fe 3d能级分裂的反向，导致在γ点附近具有Fe 3dx^2-y^2特征的空穴带分裂。
2012-06-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stability of $π$ junction configurations in ferromagnet-superconductor heterostructures
我们研究了$SFS...FS$型洁净层状异质结构中可能的序参量组态的稳定性，其中$S$是超导体，$F$是铁磁体。我们发现，对于最合理的几何参数值，（层厚度和数量）和材料参数（如磁极化、波矢失配和氧化物势垒强度）{ \it自洽}微观方程的几种解可以共存，它们在“0”和"$π$"结类型的顺序排列上不同（即，在相邻的$S$层中具有相同或相反符号的对电势）。这种共存的自一致解决方案的数量随着层的数量而增加。研究这些配置的相对稳定性需要精确计算这些非均匀系统的凝结自由能的微小差异。我们进行这些计算，从数值自洽的解决方案的Bogoliubov-德Gennes方程。我们提出了广泛的结果，不同的可能配置的冷凝自由能，通过使用高效和准确的数值方法，并讨论其相对稳定性。实验测量的态密度的结果也给出了不同的配置和明确的差异，在光谱中被揭示。给出了由三层和七层（一个或三个结点）组成的系统的有关参数的函数的全面和系统的结果，并讨论了对更大层数的推广。
2004-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Testing the topological nature of end states in antiferromagnetic atomic chains on superconductors
本文通过扫描隧道谱和局部缺陷扰动实验，证明Nb(110)或Ta(110)上Mn反铁磁链中观测到的端态为非拓扑起源，并指出实现马约拉纳模式需不切实际地大的自旋轨道耦合。
2022-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Elastic properties and inter-atomic bonding in new superconductor KFe2Se2 from first principles calculations
最近（2010年11月，PRB，82，180520 R）发现了第一个TC ~ 31 K增强的类122三元超导体KxFe 2Se 2。这一发现激发了许多寻找相关材料的活动，并引发了对其性质的深入研究。事实上，在2010-2011年，在一系列新合成的122相中也发现了超导性（TC ~ 27- 33 K），例如CsxFe 2Se 2、RbxFe 2Se 2、（TlK）xFeySe 2等，这些相今天已经形成了没有有毒As的超导铁基材料的新家族。在这里，使用从头算FLAPW-GGA方法，我们第一次预测的弹性性能KFe_2Se_2和讨论它们的相互作用与原子间的键为这个系统。我们的数据表明，所研究的相是相对较软的材料。此外，该系统是机械稳定的，采用相当大的弹性各向异性，并表现出脆性。这些结论与KFe 2Se 2的键合图像一致，其中原子间键合是高度各向异性的，包括离子、共价和金属贡献。
2011-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Inverse spin switch effects in Ferromagnet / Superconductor hybrids with strong ferromagnets
在F/S/F三层结构中，当F层的磁化方向可以分别控制时，理论上预言了反平行（AP）结构比平行结构具有更高的超导转变温度Tc。这就是所谓的自旋开关，在实验中也发现了弱铁磁体的情况。在这里，我们表明，强铁磁体产生相反的效果。本文研究了F = Ni_（0.80）Fe_（0.20）（坡莫合金，Py）和S = Nb的不同尺寸的F/S/F三层膜的输运性质。使用Py层的两种不同厚度，我们可以在AP和P配置之间以明确定义的方式切换。在超导转变中，我们发现AP态的电阻明显增加。我们将此归因于自旋极化准粒子在S/F界面的反射增强，这导致S侧的超导性受到更强的抑制。
2005-09-06 cond-mat.supr-con
Evidence for s-wave Pairing with Atomic Scale Disorder in the van der Waals Superconductor NaSn2As2
最近在具有范德瓦尔斯层状结构的NaSn $_2$ As $_2$中发现了超导电性，这对它的配对机制和潜在的电子结构提出了直接的问题。在这里，我们提出了测量的温度相关的磁穿透深度$λ(T)$在单晶的NaSn $_2$作为$_2$下降到$\sim40$ mK。我们发现一个很长的穿透深度$λ(0) = 960$ nm，这是强烈增强的估计第一性原理计算。这种增强来自于短的平均自由程$\ell \approx 1.7$ nm，表明原子尺度的无序可能与Sn的跳价态有关。超流密度的温度依赖性与传统的完全带隙s波状态在脏极限是完全一致的。这些结果表明，NaSn $_2$ As $_2$是研究具有可控维数的强无序超导体中量子相位涨落的理想材料。
2018-07-11 cond-mat.supr-con
A Superconductor Made by a Metal Heterostructure at the Atomic Limit Tuned at the "Shape Resonance": MgB2
本文研究了Mg_（1-x）Al_xB_2超导样品在低Al掺杂x<8%时的Tc随电荷密度和晶格参数的变化。我们表明，高Tc发生在化学势被调谐在一个“超导形状共振”附近的量子临界点（QCP）的能量Ec的二维到三维的电子结构在一个特定的子带的天然超晶格的金属原子硼层的尺寸过渡。在“形状共振”下，电子对在EF-w 0处看到2D费米表面，在EF+ w 0处看到3D费米表面，其中w 0是配对相互作用的能量截止。共振放大发生在窄的能量范围内，其中EF-Ec在2 wo的范围内。
2001-04-26 cond-mat.supr-con
Variants of the symmetry-based indicator
基于模糊度的指标[H. C. Po，黑腹拟步行虫A. Vishwanath，H. Watanabe，Nat. Commun. 8，50（2017）]是在能带理论中诊断拓扑材料的实用工具。在本文中，我们提出了两个方向来推广其他类别的拓扑材料的基于拓扑的指标。一个是超导体。对原子绝缘体和平凡真空哈密顿量的仔细定义产生了超导体特有的基于量子力学的指标。另一种是对ingap边界状态。原子绝缘体的一个子集，如那些本地化的内部的单位细胞的原子绝缘体的组的商给我们的基于双折射的指标，用于检测ingap角，铰链，和表面状态。
2019-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Atomic line defects and topological superconductivity in unconventional superconductors
拓扑超导体是同时具有非对角长程序和非平凡拓扑不变量的关联量子态。它们产生无隙或零能量边界激发，包括具有拓扑保护相位相干性的Majorana零模式和手性Majorana边缘状态，这对于容错量子计算至关重要。候选TSC在自然界中非常罕见。在这里，我们提出了一种新的路线，以紧急准一维（1D）TSC在自然嵌入的量子结构，如原子线缺陷的非常规自旋单线态$s$波和$d$波超导体。我们发现，由于丢失的原子的反转对称性破缺和电荷转移导致占领的初期杂质带和混合奇偶自旋单线态和三重态库珀配对的相邻电子穿越线缺陷。非平凡的拓扑不变量的出现，并占据了很大一部分的参数空间，包括时间反演对称性破坏塞曼耦合由于施加的磁场或缺陷引起的磁性，创建TSC在不同的拓扑类与强大的马约拉纳零模式的两端线缺陷。除了为最近在单层Fe（Te，Se）超导体中原子线缺陷两端发现的零能量束缚态提供一种新的机制外，这些发现还为在具有大配对能隙和高转变温度的非常规超导体中使用嵌入式量子结构实现最简单和最稳健的1D TSC的新材料铺平了道路。
2021-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical current diffraction pattern of SIFS Josephson junctions with step-like F-layer
我们提出了最新一代的超导体-绝缘体-铁磁体-超导体约瑟夫森隧道结的铁磁（F）层的阶梯状厚度。改变两半中的F层厚度$d_1$和$d_2$以获得正和负临界电流密度$j_{c,1}$和$j_{c,2}$的不同组合。所测得的临界电流对施加的磁场的依赖性可以很好地描述了一个模型，该模型考虑到不同的临界电流密度（从参考结获得）和不同的净磁化的多畴铁磁层在两个半部。
2010-07-15 cond-mat.supr-con
Highly crystalline 2D superconductors
控制材料的最新技术进步已经开发出生产理想化的二维（2D）电子系统的方法，例如异质界面、分子束外延（MBE）生长的原子层、剥离的薄片和场效应器件。这些2D电子系统是高度结晶的，通常具有较少的无序，其中一些甚至在原子层或单层中确实显示出比常规非晶/颗粒状薄膜的薄层电阻低一个数量级以上的薄层电阻。在这里，我们提出了一个高度结晶的2D超导体的最新发展和一系列前所未有的物理性质在这些系统中发现的评论。特别是，我们强调的量子金属态（或可能的金属基态），量子格里菲斯相在面外磁场，和超导状态保持在非常大的面内磁场，这是在剥离的二维材料，分子束外延生长的原子层薄膜和双电层（离子门控）接口观察。这些现象进行了讨论的基础上削弱的障碍和/或打破空间反演对称性。这些新的方面表明，高度结晶的2D系统是探索新的量子物理和超导体的有前途的平台。
2017-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Temperature dependent local atomic displacements in Ru substituted SmFe_{1-x}Ru_{x}AsO_{0.85}F_{0.15} superconductors
用随温度变化的As $K$边扩展X射线吸收精细结构研究了SmFe $_{1-x}$ Ru $_x$ AsO $_{0.85}$ F $_{0.15}$（$x$ = 0.0，0.05，0.25和0.5）超导体的局域结构. Ru取代的效果仍然局限于铁砷化物层，但无论是静态无序，也没有Fe-As键强度遭受任何变化为$x \le$ 0.25。随着Ru的进一步取代，静态无序增加，而Fe-As键强度保持不变。此外，Ru-As距离（$\sim$ 2.42）与Fe-As距离（$\sim$ 2.39）不同，其力常数未显示出随Ru取代的任何变化。这些观察结果表明，SmFe $_{1-x}$ Ru $_x$ AsO $_{0.85}$ F $_{0.15}$体系在活性FeAs层中的等电取代作用下分解为共存的局部电子相。
2013-04-28 cond-mat.supr-con
Effect of Ru susbstitution on atomic displacements in the layered SmFe_{1-x}Ru_xAsO_{0.85}F_{0.15} superconductor
本文用As-$K$边和Sm-$L_3$边X射线吸收谱研究了Ru取代对SmFe $_{1-x}$ $_x$ AsO $_{0.85}$ F $_{0.15}$层状超导体局域结构的影响。扩展的X射线吸收精细结构测量揭示了Ru取代样品中不同的Fe-As和Ru-As键长，后者的$\sim$长0.03 μ m。由Ru取代引起的局部无序主要局限于FeAs层，而SmO间隔层维持相对有序，与X射线吸收近边结构谱一致。结果表明，除了在活性的活性铁砷化物层的有序/无序，其耦合到稀土\textminus氧间隔层需要考虑用于描述这些层状超导体的电子性质。
2012-06-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Review of the multilayer coating model
本文综述了最近发表在《应用物理快报》上的关于多层膜模型的理论研究。多层涂层模型中的磁场衰减行为与半无限超导体和超导薄膜不同。这种差异导致了Bean-Livingston表面势垒消失的涡穿透场的差异。具有较小穿透深度的材料（例如纯Nb）优选作为用于推高超导体层的涡旋穿透场的衬底。多层膜模型的整个结构的场极限不仅受超导层的涡旋穿透场的限制，而且还受衬底的涡旋穿透场的限制。超导体和绝缘体层的适当厚度可以从参考文献[1]中给出的多层涂层模型的场极限的等值线图中提取。[1]的文件。
2014-07-03 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Cubic H$_3$S around 200 GPa: an atomic hydrogen superconductor stabilized by sulfur
本文将Gaspari和Gyorffy关于密排金属中电子-离子矩阵元的多重散射理论应用于Duan { \it et al.}和Bernstein { \it et al}在190 GPa附近的化学计量比下是稳定相，因此是Drozdov，Ehrts和Troyan在190 K下观察到的超导相的主要候选者。几乎完美的分离振动模式的S和H的字符提供了一个简化，使识别的贡献，这两个原子分别。出现的图像基本上是超导原子H稳定的强共价混合与S 3 p和“3d”字符。报道的同位素位移远大于理论值，表明H振动存在较大的非谐性。考虑到硫的相对不重要性，在类似的高压下，较轻原子的重氮化也可能导致高温超导性。
2015-05-27 cond-mat.supr-con
Inverse Iron Isotope Effect on the transition temperature of the (Ba,K)Fe2As2 superconductor
本文报道了（Ba，K）Fe_2As_2超导体（转变温度Tc = 38 K）的铁同位素反效应（-0.18）（Fe原子量越大，Tc越高）。测量温度依赖的磁化强度和电阻率揭示了一个明确的反向移动Tc系统的研究，使用三种类型的铁同位素（Fe-54，天然Fe和Fe-57）。这表明在高温超导体的逆同位素效应的第一个证据。这种原子质量对Tc的依赖性意味着奇异耦合机制。
2009-12-18 cond-mat.supr-con
Atomic scale elastic textures coupled to electrons in superconductors
我们提出了一个原子尺度的晶格畸变理论，使用应变相关变量和它们的约束方程。我们的方法连接约束原子长度尺度的变化，连续弹性和描述弹性在所有的长度尺度。我们将一般的方法应用到一个二维的正方形晶格与单原子的基础上，并发现周围的结构域壁和一个单一的缺陷，作为示范纹理的原子尺度的弹性纹理。我们澄清了梯度项的微观起源，其中一些是包括在朗道-金兹伯格理论唯象。通过求解电子自由度与晶格自由度耦合的Bogliubov-de Gennes方程，研究了弹性驱动的晶格形变对超导体中纳米级电子结构的影响.结果表明，在晶格发生形变的区域，序参量降低。计算出的局域态密度表明，电子结构被强烈调制为对晶格变形的响应-弹性将电子响应传播到长距离。特别是，它是有可能的陷阱周围的缺陷的低洼准粒子状态。这些预测可以直接通过超导材料的STM实验来验证。
2003-08-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microwave properties of superconducting atomic-layer deposited TiN films
我们用原子层沉积法生长了厚度为6 ~ 89 nm的TiN超导薄膜。这种沉积方法允许我们通过控制薄膜厚度来调节电阻率和临界温度。使用共面波导谐振器测量了微波特性，我们发现内部品质因数超过一百万，高片电感（5.2-620 pH），脉冲响应时间高达100 μs。薄膜的高正常态电阻率（> 100 μΩcm）影响超导状态，从而影响电动力学响应。微波响应建模使用准粒子的状态密度修改与一个有效的对断路器，一致地描述测量的温度依赖性的品质因数和谐振频率。
2012-12-18 cond-mat.supr-con
Controllable Rashba spin-orbit interaction in artificially engineered superlattices involving the heavy-fermion superconductor CeCoIn5
利用分子束外延技术，在具有强Pauli对破缺效应的重费米子超导体CeCoIn_5和重金属YbCoIn_5之间制备了一种新型的原子层厚度可控的交替块体超导超晶格。YbCoIn_5块层厚度调制的引入打破了以CeCoIn_5超导块为中心的反转对称性。这种配置导致上临界场的温度和角度依赖性的急剧变化，这可以通过考虑由反转对称性破缺和泡利对破缺效应的相关减弱所产生的Rashba自旋轨道相互作用的影响来理解。由于厚度调制的程度是这种类型的超晶格的设计特征，因此Rashba相互作用和对断裂的性质在这些具有强自旋轨道耦合的调制超晶格中在很大程度上是可调的。
2014-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Influence of the atomic-scale inhomogeneity of the pair interaction on extracted from the STM spectra characteristics of high-$T_c$ superconductors
在二维晶格模型的弱耦合BCS理论框架下，研究了原子尺度上对相互作用强度的不均匀性对超导序参量和STM可测电导谱的影响.首先，发现具有原子尺度对相互作用增强区形式的不均匀性增加了微分电导谱中的局部低温能隙与能隙消失的局部温度$2Δ_g/T_p$的比值。即使在平均场治疗的框架中，这个比例被证明是大于对应于均匀的情况下。结果表明，超导序参量的热相位涨落效应可以进一步提高这一比值。在玩具模型的框架中考虑它们，我们得到比率$2Δ_g/T_p$为$\sim 7-8$。研究发现，在铜氧化物材料中也可能出现的原子尺度跳跃元素无序和弱势散射体对系统的统计性质，包括能隙分布、$T_p$和比值$2Δ_g/T_p$没有显著影响.原子尺度序参量不均匀性的第二个结果是低温带隙和高温零偏电导之间的关系。所得到的结果可以承担最近的STM测量的关系。
2008-09-10 cond-mat.supr-con
