General solution of 2D and 3D superconducting quasiclassical systems: coalescing vortices and nanoisland geometries
为了描述物理现象,如电荷/自旋霍尔效应和拓扑激发,如涡旋和skyrmions,准经典凯尔迪什-乌萨德尔理论扩展到比一个更高的空间维度是至关重要的,其中没有一个被捕获在一维模型。在这里,我们提出了一个数值有限元方法,解决了非线性的二维和三维准经典Usadel方程的扩散制度。我们展示了这三个模型系统与非平凡的几何形状的应用:(一)一个nanodeck约瑟夫森结与外部通量,(二)一个纳米盘铁磁体沉积在超导体和(iii)超导岛与铁磁体接触。在情况(i)中,我们证明,人们不仅可以从外部控制超导涡旋排列的几何阵列,而且还可以引起聚结并调节涡旋的数量。在情况(iii)中,我们表明,超电流路径可以通过将磁性元件在平面约瑟夫森结,这也导致了一个强调制的状态密度定制。本文提出的有限元方法铺平了道路,获得洞察力的物理现象,仍然在很大程度上未被探索,由于在更高的维度求解全准经典方程的复杂性。
2016-03-14 cond-mat.supr-con
Electrical control of superconducting spin valves using ferromagnetic helices
本研究基于 Usadel 方程自洽分析铁磁螺旋的曲率与扭转对邻近耦合超导体的调制,并提出借助压电致动器以电学方式调节螺距,从而控制超导转变、实现超导自旋阀。
2024-07-30 cond-mat.supr-con
Fluctuation conductivity in disordered superconducting films
研究了超导涨落对均匀无序薄膜纵向和横向电导率的影响。我们的计算是基于Usadel方程的实时配方。我们调整这种方法,推导出解析表达式的波动修正在整个金属部分的温度-磁场相图,包括经典和量子波动的影响。这种方法使我们能够以一种紧凑而有效的方式获得波动校正,建立了唯象和微观计算之间的直接联系。
2012-05-28 cond-mat.supr-con
Density of states in the heterostructure ferromagnetic insulator-superconductor-ferromagnetic insulator
本文研究了FI-S-FI自旋阀异质结构中的态密度,通过数值求解Usadel方程,分析了不同自旋混合角和铁磁体磁化取向变化对DOS及零偏压峰的影响,揭示了S层内三重态超导分量的产生与相互作用。
2024-10-11 cond-mat.supr-con
Spin-dependent boundary conditions for isotropic superconducting Green's functions
超导的准经典理论提供了对包括超导元素的扩散异质结构的最成功的描述,即各向同性格林函数的Usadel方程。由于准经典近似和各向同性近似在界面附近分解,Usadel方程必须补充各向同性格林函数(BCIGF)的边界条件,这在准经典描述中是不可导出的。很长一段时间,BCIGF只适用于自旋简并隧道接触,这严重限制了Usadel描述对包含铁磁元件的现代结构的适用性。在这篇文章中,我们关闭这个差距,并获得自旋相关的BCIGF接触包含超导和铁磁相关。这最终证明了几个简化版本的自旋相关的BCIGF,这已经在文献中使用到目前为止。在一般情况下,我们的BCIGF是有效的,只要准经典各向同性近似可以执行。然而,它们的使用需要的知识的接触,信息通常不适用于现实的接口的全散射矩阵。在弱极化隧道界面的情况下,BCIGF可以用几个参数来表示,即界面的隧道电导和五个解释界面散射振幅的自旋依赖性的类电导参数。在与铁磁绝缘体接触的情况下,对于更强的极化,也可以找到明确的BCIGF。在这篇文章中推导出的BCIGF是一般性的描述各种物理情况,并可以作为一个基础,模拟现实的纳米结构。
2011-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Multifractally-enhanced superconductivity in thin films
多重分形超导态起源于安德森局域化和相互作用效应的相互作用。本文综述了多重分形增强超导性的最新理论,并将其推广到描述超导体在超导能隙量级上的光谱性质。具体地说,我们利用非线性西格玛模型中重整化群的方法,发展了薄膜中多重分形超导态的理论。我们推导出一个修改后的Usadel方程,该方程包含了能量尺度大于谱隙的无序和相互作用的相互作用,并研究了这种相互作用对低能物理的影响。我们确定的光谱间隙在零温度发生成正比的多分形增强超导转变温度。修改后的Usadel方程的结果在无序平均的状态密度,在光谱间隙附近,类似于一个空间随机超导序参量的模型中获得的。我们揭示了超导态中局域态密度的强介观涨落。这种强烈的介观涨落意味着在多重分形增强超导系统中,超导能隙建立的能量区间是参数大的。
2021-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex States Induced by Proximity Effect in Hybrid Ferromagnet-Superconductor Systems
我们认为超导形核在多连接的介观样品,如薄壁圆柱体或环放置在电接触的铁磁体。本文从线性化的Usadel方程出发,研究了超导临界温度和序参量结构。我们提出了一种由交换场引起的不同涡旋的超导态之间的转换机制,这种转换与铁磁体中库珀对波函数的振荡行为有关。
2007-06-18 cond-mat.supr-con
Giant Mesoscopic Fluctuations and Long Range Superconducting Correlations in Superconductor--Ferromagnet structures
在强邻近效应的条件下,脏混合结构中出现的波动超导相关性被证明会影响广泛使用的Usadel方程在介观尺度上的形式主义的有效范围。在超导-铁磁体(SF)结构中,即使在非共线和自旋-轨道效应可以忽略的情况下,交换场对库珀对波函数的干涉效应所产生的巨介观涨落也会导致铁磁体中超导关联的缓慢衰减。由此产生的样品到样品的约瑟夫森电流在SFS结和SF混合结构中的局部态密度的波动可以提供一个解释的长程邻近现象中观察到的介观样品共线磁化。
2016-10-06 cond-mat.supr-con
Effective spin-flip scattering in diffusive superconducting proximity systems with magnetic disorder
我们重新讨论了超导体和正常金属(或铁磁体)的磁无序扩散邻近系统的问题。在比关联长度大得多的尺度上,足够弱的磁无序效应可以作为局部自旋翻转项纳入Usadel方程。我们推导出这个自旋翻转项在一般情况下的三维无序塞曼型场与任意的相关长度。可以区分三种不同的状态:点状杂质(相关长度比费米波长短),中程无序(费米波长和平均自由程之间的相关长度)和长程无序(相关长度比平均自由程长)。我们讨论了这三个政权之间的关系,通过使用三个重叠的方法:Usadel方程,非线性西格玛模型,和图形扩展。自旋翻转率的表达式同意现有的结果在较不一般的情况下获得。
2009-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting Phase Domains for Memory Applications
本文在准经典Usadel理论框架下研究了S-F/N-sIS型约瑟夫森结的性质。该结构由两个超导电极(S)、隧道势垒(I)、组合的正常金属/铁磁体(N/F)中间层和薄超导膜(S)组成。我们证明了空间均匀性的超导秩序的S-膜和它的分解成域的相移$π$的故障。该效应对s层的厚度以及沿sIS界面方向的F和N膜的宽度敏感。我们预测存在一个制度,该结构有两个能量最小值,并可以在它们之间切换的电流注入到结构的横向。系统的状态可以通过流经结的电流非破坏性地读取。
2016-02-02 cond-mat.supr-con
Generalized quasiclassical theory of the long-range proximity effect and spontaneous currents in superconducting heterostructures with strong ferromagnets
本文提出了强铁磁体异质结构中长程超导邻近效应的广义准经典理论,其中交换分裂为费米能量级。在铁磁体中,自旋分裂费米面上自旋三重态库珀对的传播受自旋相关阿贝尔规范场的控制,而阿贝尔规范场是由自旋轨道耦合或磁织构产生的.附加的规范场与通常的电磁矢势叠加进入准经典方程,导致各种几何形状的自发超导电流和相移的产生,这提供了长程自旋三重态关联的来源。我们推导了强铁磁体的Usadel方程和边界条件,并考虑了支持自发电流的约瑟夫森系统的几个一般例子。
2017-09-10 cond-mat.supr-con
Towards 4 formalisms description of properties of the unconventional Josephson junction and unconventional SQUIDs made by putting non-superconducting strip on the top of superconducting strip
本文提出了在超导带材上放置非超导带材的非常规约瑟夫森结(uJJ)的理论研究方法。我们工作的框架内的Ginzburg-Landau,Bogoliubov德Gennes和Usadel形式主义。对几种简单的情况,用数值方法求解了非线性偏微分方程。我们用GL和BdGe相结合的方法得到了uJJ的本征能。例我们预言了这种物理效应的发生,我们称之为拓扑迈斯纳效应。在此基础上,结合约瑟夫森结的研究现状,展望了uJJ的未来研究方向。
2010-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermal phase slips in superconducting films near the critical current at arbitrary temperatures
L. D. Landau Institute for Theoretical Physics(列·德·朗道理论物理研究所);Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院)
研究无序超导薄膜接近临界电流时热相位滑移,推广近\(T_c\)结果,表明二维最优涨落在任意温度满足Boussinesq方程,通过梯度展开求解Usadel方程,计算不同维度激活势垒渐近形式及\(E(T)\),薄膜理论在特定窗口有效,导线结果近似性好。
2026-07-30 cond-mat.supr-con
Theory of Disordered Superconductors with Applications to Nonlinear Current Response
我提出了一个审查的理论和基本方程的超导合金中的电荷输运从Keldysh制定的准经典输运方程由Eilenberger,Larkin和Ovchinnikov和Eliashberg。这个公式是朗道的正常费米液体理论的强关联金属的超导态的自然延伸。对于脏金属,输运方程简化为电荷扩散方程,电流响应由低温下的Drude电导率给出。将强无序正常金属的电荷和电流响应的扩散方程推广到超导态,得到了非平衡准经典Keldysh传播子的Usadel方程。讨论了Usadel方程的适用条件,给出了无序对电流响应的破缺效应,包括在脏限($τ\ll \hbar/Δ$)下对电磁场的非线性电流响应。同样的非线性导致的源电流的光子产生和非线性克尔旋转驱动的非线性响应的激发的超导体的多模EM场。简要讨论了非线性源电流与SRF腔作为类轴子暗物质候选者探测器的潜在相关性。
2022-02-13 cond-mat.supr-con hep-ph
Manifestation of extrinsic spin Hall effect in superconducting structures: Non-dissipative magnetoelectric effects
我们提出了一个全面的准经典方法来研究超导扩散混合结构的输运性质存在的外部自旋轨道耦合。我们推导出一个广义Usadel方程和边界条件,在正常状态下减少到漂移扩散理论的自旋霍尔效应在反转对称材料。这些方程预测了非耗散的自旋电流效应,即由自旋分裂场产生的超电流,以及它的逆--由超电流产生的磁矩。这些效应可以看作是超导态中自旋霍尔效应、反常霍尔效应及其逆效应的对应物。我们的理论为在磁电子学中使用超导结构提供了许多可能性。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electromagnetic proximity effect controlled by spin-triplet correlations in superconducting spin-valve structures
在磁矩非共线织构的存在下,超导自旋阀结构中的自旋-三重态关联强烈地增强了电磁邻近效应,即. e.从铁磁体(F)到超导层(S)的磁场的长距离泄漏。根据Usadel和Eilenberger的理论,分别研究了脏极限和净极限。我们的研究结果提出了一个自然的解释,令人费解的增强自发磁场诱导的非共线磁结构所观察到的μ子自旋旋转技术在一个广泛的类分层S/F系统。我们证明了电磁邻近效应使超导电极被铁磁层覆盖的约瑟夫森结中临界电流的夫琅和费依赖性随外磁场的变化发生了变化。这为测量超导体中感应的自发磁场的大小和方向提供了另一种方法。我们还论证了F $_1$ /S/F $_2$结构中磁态的长程超导控制的可能性。
2019-08-16 cond-mat.supr-con
Superconducting spin-valve effect in heterostructures with ferromagnetic Heusler alloy layers
本文报道了两种自旋阀阀结构的超导特性的比较分析和理论描述。这两种自旋阀阀结构含有Heusler合金Co $_2$ Cr $_{1-x}$ Fe $_x$ Al $_{y}$作为F1/F2/S结构的两个铁磁(F1或F2)层之一,其中S代表超导Pb层。在我们的实验中,我们使用的Heusler合金层在两个角色:作为一个弱铁磁体的地方的F2层和作为半金属的地方的F1层。在第一种情况下,我们得到了三重态超导自旋阀效应$ΔT_c^{trip}$辅助下的大的普通超导自旋阀效应$ΔT_c$。在第二种情况下,我们观察到一个巨大的震级$ΔT_c^{trip}$达到0.5 K。附录中给出了基于Usadel方程解的基础理论,该方程采用Kupriyanov-Lukichev边界条件,所有层具有任意材料参数,所有界面具有任意边界参数。我们发现我们的实验数据和理论结果之间有很好的一致性。
2019-11-22 cond-mat.supr-con
Measurement of the nonlinear Meissner effect in superconducting Nb films using a resonant microwave cavity: A probe of unconventional pairing symmetries
本文报道了通过测量平面超导腔的谐振频率与平行磁场的大小和方向的关系,观察到Nb薄膜中的非线性迈斯纳效应(NLME)。使用低功率射频探测薄膜薄于伦敦的渗透深度,显着增加了该领域的涡流渗透开始,使NLME检测下真正的平衡条件。这些数据与Usadel方程的计算结果吻合得很好。我们建议使用NLME角谱探测超导体中的非常规配对对称性。
2010-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Long-range triplet proximity effect in multiply connected ferromagnet-superconductor hybrids
应用线性化的Usadel方程,我们研究了多重连接的介观超导体/铁磁体(S/F)混合体中的超导电性成核问题,如在具有均匀面内磁化强度M和自旋激活S/F界面的铁磁体上的薄超导环.我们证明F中的交换场引起具有不同涡旋的超导态之间的切换,这可能会增加超导体在磁场中的临界温度(Tc)。我们研究的振荡之间的相互作用,在Tc由于小公园效应和振荡在Tc引起的交换场。此外,我们还分析了长程自旋三重态关联对不同涡度之间切换的影响。
2019-05-19 cond-mat.supr-con
Parity-dependent proximity effect in superconductor/antiferromagnet heterostructures
本文报道了Nb膜与人工合成的反铁磁体Fe/{Cr/Fe}_(N-1)的近耦合对超导转变温度(Tc)的影响。我们发现,有一个奇偶依赖的Tc的Fe层的总数,N;局部Tc总是最大值时,N是偶数,和最小值时,N是奇数。Fe电子的平均自由程和相干长度是指示脏极限行为,因此,我们数值模拟我们的数据使用线性化Usadel方程具有良好的相关性。
2008-08-01 cond-mat.supr-con
Scanning Tunneling Spectroscopy of the superconducting proximity effect in a diluted ferromagnetic alloy
本文研究了超导体(Nb)和稀释铁磁合金(CuNi)在双层结构中的邻近效应。我们用极低温扫描隧道显微镜测量了每个样品上厚度不同的铁磁层顶部的局域态密度。测量的光谱显示出非常高的均匀性。实验数据的分析表明,需要考虑一个额外的散射机制。通过在Usadel方程中考虑铁磁合金中自旋弛豫的影响,我们得到了对实验数据很好的描述。
2005-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The inverse proximity effect in strong ferromagnet-superconductor structures
研究了超导体与铁磁绝缘体或强自旋极化铁磁金属混合双层膜中由于逆邻近效应引起的磁化强度。研究是在准经典格林函数框架内进行的,其中Usadel方程求解的边界条件适合于强自旋极化铁磁材料。与最近的实验数据进行了比较。研究了铁磁体邻近效应引起的超导关联单重态到三重态的转换。
2020-08-15 cond-mat.supr-con
Proximity Effect in Nb/Au/CoFe Trilayers
本文研究了Nb/Au/CoFe三层膜的超导临界温度与Au和CoFe厚度的关系。在没有CoFe层的情况下,Nb/Au双层膜的超导临界温度随Au厚度的变化遵循超导体和正常金属之间的邻近效应。Nb/Au/CoFe三层膜的超导临界温度随Au厚度的变化,在Au厚度较薄的区域内,超导临界温度在初始阶段迅速上升,在此区域以上,超导临界温度缓慢上升到一个极限值,并伴随着超导临界温度的小幅振荡。另一方面,Nb/Au/CoFe三层膜的超导临界温度随CoFe厚度的变化表现出非单调的行为,并具有浅倾角的特征。我们分析的Tc行为Usadel形式主义,并发现,大多数功能是与理论相一致的,虽然作为Au厚度的函数的Tc的小振荡不能占。我们还发现了两个界面的定量值:Nb/Au和Au/CoFe。
2005-04-21 cond-mat.supr-con
Transport equations for superconductors in the presence of spin interaction
准经典超导理论为超导现象提供了一个强有力而又简单的描述。特别是,Eilenberger和Usadel方程提供了一个简洁的简化描述超导状态的无序和电磁相互作用的存在。然而,超导的现代方面也需要对自旋相互作用的正确描述。在这里,我们推广的超导输运方程,以考虑时空相关的电磁和自旋相互作用的平等地位。利用规范协变Wigner变换的Green-Gor'kov关联函数,建立了Dyson-Gor'kov方程与含时相空间准经典输运方程之间的对应关系.我们给出的规范协变电流和电荷密度(准粒子,电和自旋)的传输公式的表达式。给出了输运方程的广义Eilenberger极限和Usadel极限。本研究致力于电磁加自旋加粒子-空穴空间中运动方程的形式推导。一些具体系统的研究被推迟到未来的工作。
2014-05-27 cond-mat.supr-con
Magnetoelectric effects in superconductor/ferromagnet bilayers
我们证明了由超导层与相邻的自旋织构铁磁体组成的混合结构展示了源于传导电子自旋和超导电流之间耦合的各种平衡磁电效应。通过推导和求解考虑自旋过滤效应的广义Usadel方程,我们发现超导薄膜中的超导电流产生了与局域铁磁矩不共面的自旋极化。在这种结构中的逆磁电效应被证明是导致在整个磁拓扑缺陷,如畴壁和螺旋自旋织构的自发相位差。讨论了利用超导相位差获得无耗散自旋力矩和探测畴壁运动的可能性。
2019-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
How experimentally to detect a solitary superconductivity in dirty ferromagnet-superconductor trilayers?
本文从理论上研究了F $_1$ F $_2$ S设计中铁磁(F)-超导(S)异质结构中的邻近效应。本文考虑了Usadel型方程在所谓的“脏”极限情形下的边值问题。考虑了F层中的“潜在”超导对相互作用。重点是在实验制备的所谓的孤立超导态的配方。我们还提出并讨论了孤立超导区基于F $_1$ F $_2$ S三层的超导自旋阀模型。
2017-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin current injection via equal-spin Cooper pairs in ferromagnet/superconductor heterostructures
University of Cambridge(剑桥大学);University of Greifswald(格赖夫斯瓦尔德大学)
本研究针对铁磁体/超导体异质结的自旋输运问题,采用非平衡Usadel格林函数方法,揭示等自旋库珀对的关键作用及逆邻近效应的调控机制,为超导自旋电子学器件设计提供新方向。
2023-01-17 cond-mat.supr-con
Josephson anomalous vortices
University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学)
研究通过改进的乌萨德尔方程展示了弱铁磁体约瑟夫森结中奇频率三重态配对涡流的调控与检测方法
2025-10-10 cond-mat.supr-con
Comment on "High Field Quasiparticle Tunneling in Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+δ} : Negative Magnetoresistance in the Superconducting State" (N.Morozov et al, Phys.Rev. Lett. 84,1784 (2000))
我们表明,负的c轴磁电阻在铜酸盐是正常状态的功能。
2000-11-10 cond-mat.supr-con
Quantitative analysis of proximity effect in $Nb/Co_{60}Fe_{40}$, Nb/Ni, and $Nb/Cu_{40}Ni_{60}$ bilayers
本文研究了$Nb/Co_{60}Fe_{40}$、Nb/Ni和$Nb/Cu_{40}Ni_{60}$三种双层膜的超导临界温度Tc随铁磁金属层厚度的变化。三组双层的Tc表现出非单调的行为作为每个铁磁金属厚度的函数。采用Usadel形式的交换能的影响的基础上的定量分析,我们观察到的Tc行为的$Nb/Co_{60}Fe_{40}$双层膜是在良好的协议与理论值在整个范围内的数据。另一方面,Nb/Ni和$Nb/Cu_{40}Ni_{60}$双层膜的Tc s在小厚度区比理论预测值高,这与大厚度区Tc的饱和值和倾角相匹配.这种差异可能是由于Ni和$Cu_{40}Ni_{60}$在薄时磁性减弱。我们讨论了我们的拟合参数的值和它的含义的有效性,目前Usadel形式主义的交换能的影响。
2005-04-21 cond-mat.supr-con
Negative Magneto-Resistance in a Long Superconducting Wires: Theory and Experiments
在一个简单的模型中考虑了超导细线的负磁阻效应。这些现象源于两种机制的竞争:序参量的涨落和准粒子电荷的不平衡。第一个过程的结果在传统的正磁阻,而第二种机制给出了负的贡献。给出了由热力学(TAPS)和量子涨落引起的负磁阻的简单解析表达式。理论结果与实验数据进行了比较,并证明理论和实验之间的良好协议。
2021-01-27 cond-mat.supr-con
Interfacial spin-orbit coupling in superconducting hybrid systems
本文基于非线性 sigma 模型推导了含 ISOC 的超导边界条件,发现外磁场不能提高超导薄膜临界温度,但 ISOC 与外磁场结合可产生超导二极管效应。
2025-09-15 cond-mat.supr-con
Proximity effect between two superconductors spatially resolved by scanning tunneling spectroscopy
我们提出了一个结合的实验和理论研究的邻近效应在原子尺度的控制两个不同的超导体之间的结。在Si(111)表面上详细描述的结包括具有1.2 meV的能隙的Pb层,其连接到具有0.23 meV的能隙的铅的结晶原子单层。使用原位扫描隧道光谱,我们探测这种混合系统在空间和能量的局部态密度,在温度低于和高于超导单层的临界温度。直接和逆邻近效应显示与高分辨率。我们的意见,准确地解释了一个自洽的解决方案的Usadel方程的帮助。特别是,我们的研究结果表明,在附近的铅岛,铅单层局部开发有限的邻近诱导超导序参量,远高于其自身的散装临界温度。这导致了一个巨大的邻近效应,其中超导相关渗透到单层内的距离比非超导金属大得多。
2014-01-31 cond-mat.supr-con
Crossed Andreev reflection revealed by self-consistent Keldysh-Usadel formalism
本文通过自洽求解 Keldysh-Usadel 方程研究正常金属/超导体/正常金属结构,证明在反近邻效应较弱、界面电阻和超导区长度合适时 CAR 可压倒 EC,并分析自旋劈裂与自旋选择偏置的调控作用。
2024-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting triplet pairings and anisotropic magnetoresistance effects in ferromagnet/superconductor/ferromagnet double-barrier junctions
铁磁自旋阀是将巨磁电阻效应和隧穿磁电阻效应集成到自旋电子学器件中的关键构件。从广义的Blonder-Tinkham-Klapwijk方法出发,我们理论上研究了界面Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合对铁磁/超导体/铁磁自旋阀结隧穿电导的影响,从而研究了在平行或反平行磁化铁磁体之间嵌入薄超导间隔层的铁磁/超导体/铁磁自旋阀结的磁阻特性。我们专注于通常的电子隧道之间的独特的相互作用,完全确定在正常的导电状态的磁阻和奇特的Andreev反射在超导状态。在存在界面自旋轨道耦合的情况下,需要特别注意自旋翻转(“非常规”)Andreev反射过程,该过程有望在邻近区域诱导超导三重态相关。作为这些三重态配对的输运特征,我们检测到单重态能隙周围的电导双峰,反映了单重态和另外出现的三重态能隙之间的竞争;后者是有效的超导能隙,可以归因于通过界面自旋翻转散射形成三重态库珀对(即,涉及在序参量中产生有效的三重态配对项)。我们彻底分析了Andreev反射的作用与超导磁阻现象,并最终解开巨大的电导和磁阻磁各向异性-很容易超过其正常状态对应的几个数量级-作为另一个实验上可访问的指纹非常规Andreev反射。
2021-11-09 cond-mat.supr-con
Magneto-optical imaging and transport properties of FeSe superconducting tapes prepared by diffusion method
用扩散法制备了高质量的FeSe带材。通过系统地调节反应温度和厚度,在4.2K自场下获得了高达600 A/cm ~ 2的输运临界电流密度。磁光图像表明相当大的分布的Tc和弱链接功能的FeSe磁带。本研究为进一步提高扩散法制备的FeSe超导带材及其它超导带材的质量和性能提供了参考。
2011-09-09 cond-mat.supr-con
Superconducting properties and magneto-optical imaging of Ba0.6K0.4Fe2As2 PIT wires with Ag addition
采用非原位粉管法制备了(Ba,K)Fe_2As_2超导线材。银被用作化学添加剂,以提高这些超导导线的性能。在4.2 K自场下,加Ag和不加Ag的丝的输运临界电流密度(Jc)分别达到1.3 \times 10 4 A/cm 2和1.0 \times 10 4 A/cm 2。利用磁光成像技术研究了添加Ag的(Ba,K)Fe_2As_2超导线材的晶界特性。MO图像首次显示了铁基超导线材中的弱连接。从MO图像中获得了20 K时的晶内Jc为6.0 \times 10 4 A/cm 2,这与M-H测量的估计一致。
2012-01-25 cond-mat.supr-con
Effect of pressure on magneto-transport properties in the superconducting and normal phases of the metallic double chain compound Pr$_{2}$Ba$_{4}$Cu$_{7}$O$_{15-δ}$
为了研究超导CuO双链的电子相图,我们报道了在低温(1.8-40 K)和不同磁场(14 T)下,外压对超导和非超导多晶样品Pr $_{2}$ Ba $_{4}$ Cu $_{7}$ O $_{15-δ}$的磁输运性质的影响.在烧结态非超导样品中,低温下磁电阻(MR)服从$H^{3/2}$的幂律,这与PrBa $_{2}$ Cu $_{4}$ O $_{8}$系统中MR的$H^{2}$依赖性不一致.超导相的负压力依赖性与Tomonaga-Luttinger液体理论的理论预测定性一致。常压下48 h还原的超导样品对$T > T_{c,on}=26.5$ K的MR没有明显的增加。与此相反,与超导样品的压力的应用程序,MR效应再现,也很好地拟合$H^{3/2}$。微翘曲费米面模型不仅解释了非超导样品的磁流变效应,而且与超导样品的压致磁流变现象的原因有关。
2016-09-01 cond-mat.supr-con
Singlet-Triplet Superconducting Quantum Magnetometer
基于超导邻近效应的量子干涉晶体管最近的实验实现的动机,我们在这里证明,包括纹理铁磁体都大大提高了这样的设备的磁通灵敏度,并另外允许通过调整偏置电压的单重态-三重态切换。该功能明确使用由于磁性织构引起的自旋三重态相关性。尽管这种三重态相关性的存在是众所周知的,但我们的发现表明了自旋三重态超导性如何用于具体技术,即改善超灵敏磁力计的功能。
2013-08-14 cond-mat.supr-con
Revealing nonvolatile behaviors in magneto-thermal switching using microstructure-controlled superconducting composites
The University of Tokyo(东京大学);National Institute for Materials Science(国立材料研究所);Tokyo Metropolitan University(东京都立大学);Kyoto University(京都大学)
本研究通过累积轧制法制备Sn/Pb多层超导复合材料,发现微观尺度Sn域的形成与剩磁相关,从而诱导非易失性磁热开关效应,证实磁通钉扎需要尺寸小于磁涡旋的夹杂物。
2026-06-12 cond-mat.supr-con
Magneto-elastically coupled structural, magnetic and superconducting order parameters in BaFe$_{2}$(As$_{1-x}$P$_{x}$)$_{2}$
我们测量了机械应变BaFe $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$单晶在宽的$x$范围内的输运性质。Néel转变对应力极其敏感,并且这种敏感性随着接近最佳掺杂而增加,即使转变本身被强烈抑制。此外,我们观察到显着的变化,超导转变温度与施加的应变,这反映了变化的组合物$x$的函数。这些实验直接说明了铁基超导体中不同自由度之间的紧密耦合,揭示了磁弹性耦合对磁性和超导转变温度的重要性。
2012-07-17 cond-mat.supr-con
Self-consistent evaluation of proximity and inverse proximity effects with pair-breaking in diffusive SN junctions
本文通过Usadel方程自洽计算扩散性SN结中自旋翻转对破缺对态密度和零偏置电导的影响,并与4Hb-TaS2实验观测的指数上升行为进行对比。
2024-05-24 cond-mat.supr-con
Evidences of vortex curvature and anisotropic pinning in superconducting films by quantitative magneto-optics
本文用局域定量磁光法对超导薄膜表面的磁场线曲率进行了实验观测。除了在超导体表面产生的磁通线曲率的定量观察的全感应场的知识,我们的分析方法也允许局部值测量的电流密度内的样品。因此,我们研究了由薄膜几何形状和超导体的钉扎特性决定的电动力学约束之间的相互作用。特别是,我们调查的各向异性的涡旋钉扎,由于重离子辐照引入的柱状缺陷,揭示了在局部电流密度依赖于涡旋曲率在磁通量扩散的超导膜内。
2002-12-04 cond-mat.supr-con
Sweeping reciprocal vortex lattice across the Fermi surface: A new magnetoquantum oscillations effect in the superconducting state
结果表明,相干散射的有序涡旋晶格的临界增强准粒子在费米表面上的回旋轨道通过涡核区域,从而产生显着的准周期振荡的SC自由能作为反磁场的函数的贡献。振荡的平均频率提供了涡格几何形状的指纹。涡格无序,倾向于抑制这种振荡分量。
2012-10-11 cond-mat.supr-con
Spin-Transfer Torque and Magnetoresistance in Superconducting Spin-Valves
我们研究了铁磁$\mid$超导体$\mid$铁磁自旋阀的自旋转移矩和磁阻,考虑了任意的磁化方向差,并处理了超导体的s波和d波对称性。我们充分考虑了Andreev反射,也自旋三重态的相关性时产生的磁化是非共线的。结果表明,当界面处存在拓扑零能态时,转矩和磁电阻都得到了显著的增强,这与d波超导体相对于界面的晶向为[110]($d_{xy}$波对称)的情况相同.此外,我们还发现磁电阻随$d_S/ξ$的变化呈现出强烈的振荡和非单调行为,其中$d_S$和$ξ$分别是超导区的层间宽度和超导相干长度.该特征也归因于从尺寸为$d_S\sim 2ξ$的层到尺寸为$d_S\gg 2ξ$的层的交叉,其中对来自零能态的输运的贡献逐渐消失。
2009-05-19 cond-mat.supr-con
Magnetic Proximity-Induced Superconducting Diode Effect and Infinite Magnetoresistance in van der Waals Heterostructure
本文报道了NbSe2/CrPS4范德华异质结构中由磁性邻近效应诱导的超导二极管效应与无限磁阻,为弱外场下增强非互易响应提供了新途径。
2023-06-28 cond-mat.supr-con
Anisotropic magnetism, resistivity, London penetration depth and magneto-optical imaging of superconducting K0.80Fe1.76Se2 single crystals
K0.80Fe1.76Se2.02的单晶从三元溶液中悬浮生长。我们表明,虽然晶体形成时,冷却近化学计量熔体,晶体实际上是生长出一个三元溶液,保持液体至少850 ℃。我们研究了它们的化学成分,各向异性磁化率和电阻率,比热,热电功率,伦敦穿透深度和磁通穿透通过磁光成像。虽然样品在低温下似乎是均匀超导的,但在Tc ~ 30 K附近似乎有一个加宽的转变范围,这可能与化学计量的小变化有关。
2011-03-02 cond-mat.supr-con
Intrinsic electromagnetic damping in superconductor-ferromagnet proximity heterostructures
本文通过自洽求解Usadel方程,研究超导薄膜-铁磁绝缘体异质结构中由逆邻近效应引起的本征微波阻尼,揭示三重态库珀对和无能隙超导性的作用,为超导微波器件设计提供理论依据。
2024-10-21 cond-mat.supr-con
Nonlinear $σ$-model for disordered systems with intrinsic spin-orbit coupling
本文导出了描述正常金属和具有内禀自旋轨道耦合(SOC)的超导体中扩散输运的非线性$σ$模型。SOC是通过SU(2)规范场描述的,我们将模型扩展到四阶梯度,以找到主导的非阿贝尔场强贡献。这种贡献产生了自旋-电荷耦合,这是负责自旋-霍尔效应。我们讨论了它的对称性如何不同于领先的准经典高阶梯度项。我们还导出了相应的Usadel方程描述超导系统中的扩散自旋-电荷动力学。作为一个例子,我们应用所得到的方程来描述在任意温度下肮脏的Rashba超导体中的异常超导电流。
2022-05-27 cond-mat.supr-con
Magneto-optical imaging of magnetic flux patterns in superconducting films with antidots
超导YBaCuO薄膜配备有1微米半径的反点(孔)的特殊布置,以引导磁通量流移入(或移出)样品。使用实时磁光成像可视化通量分布及其动态。它清楚地表明,一维antidot阵列强烈促进磁通量的传播。我们还证明了一种可能性,以改变磁通量运动的方向,在一个受控的方式通过特殊的安排拦截antidot阵列。我们的决议是足够的流量,特别是antidots的观察,这使得更详细的动态分析这样的系统。
2005-11-02 cond-mat.supr-con
Magneto-optical reflectivity of superconducting MgB2 single crystals
我们提出了磁光反射率的六角$MgB_2$的基面的结果。数据收集在$MgB_2$单晶与$T_{c}=38 ~K$的马赛克上,从紫外到远红外,作为温度和沿c轴取向的磁场的函数。在远红外有一个明确的签名的超导能隙的间隙比$2Δ/k_{B}T_{c}\sim 1.2$,远低于弱耦合值。间隙在外部磁场中被抑制,该外部磁场是温度的函数。我们沿着c轴提取上临界场$H_{c2}$。$H_{c2}$的温度依赖性与Helfand-Werthamer行为相容。
2002-05-28 cond-mat.supr-con
Using quantitative magneto-optical imaging to reveal why the ac susceptibility of superconducting films is history-independent
本研究利用交流模拟磁光成像(acMOI)的空间分辨率,揭示了超导薄膜交流磁化率与历史无关的原因,证明了acMOI是研究超导薄膜频率无关交流场效应及局部磁通动力学的可靠方法。
2023-09-14 cond-mat.supr-con
Tuning vortex fluctuations and the resistive transition in superconducting films with a thin overlayer
结果表明,超导薄膜的电阻转变温度$T_r$可以通过薄的超导或正常覆盖层来提高。例如,将高导电性薄覆盖层沉积到脏超导膜上可引起“反邻近效应”,其表现为$T_r(d_2)$随覆盖层厚度$d_2$的初始增加,随后在较大的$d_2$下$T_r(d_2)$减小。这种非单调的厚度依赖性的$T_r(d_2)$的结果从一个净超流密度的增加减轻相位波动和抑制的临界温度$T_c$由于传统的邻近效应的相互作用。$T_r(d_2)$的这种行为是通过求解Usadel方程来计算Berezinskiii-Kosterletz-无相变的温度以及由于脏双层中的单涡旋的热激活跳跃而引起的电阻性转变的温度而获得的。该理论结合了相关的材料参数,如层的厚度和电导率,它们之间的界面接触电阻和亚能隙准粒子状态,影响相位波动和邻近效应抑制$T_c$。通过调节覆盖层参数可以优化相变温度$T_r$,从而显著减弱涡旋起伏,几乎恢复到平均场临界温度。计算的$T_r(d_2)$的行为可以解释$T_r(d_2)$在(Ag,Au,Mg,Zn)涂覆的Bi膜、Ag涂覆的Ga和Pb膜或AlN缓冲层上的NbN和NbTiN膜上观察到的非单调依赖性。这些结果表明,双层可以作为模型系统的超导体中的波动的优化系统的调查。
2018-07-13 cond-mat.supr-con
Anomalous metallic phase and reduced critical current in superconducting nanowires due to inverse proximity effect
University of Copenhagen(哥本哈根大学)
本研究揭示了超导细 wire 中金属接触诱导的反近邻效应导致异常金属相和临界电流降低的现象,为理解介观超导体提供了新视角。
2025-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con