Nonlocal conductance spectroscopy of Andreev bound states: Symmetry relations and BCS charges
超导器件的双端电导谱是探测Andreev和Majorana束缚态的常用工具。在这里,我们研究理论上的三端设置,与两个正常的引线耦合到接地超导终端。利用单电子散射矩阵,推导出正常引线的亚能隙电导矩阵并讨论其对称性。特别地,我们证明了电导矩阵的局部元素和非局部元素具有成对相同的反对称分量。此外,我们发现,非局部元素是直接相关的本地BCS收费的束缚态接近正常的探针,我们展示了如何BCS收费重叠马约拉纳束缚态可以从实验中提取。
2019-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conductance properties of nanotubes coupled to superconducting leads: signatures of Andreev states dynamics
我们提出了一个相结合的实验和理论分析的低偏压电导性能的碳纳米管耦合到超导导线。在近藤制度的电导表现出零偏置峰,它可以比在正常情况下的酉限制的几倍大。这种零偏置峰值可以通过分析在施加偏置电压下的亚带隙Andreev态的动态来理解。它示出的线性政权的存在是链接到系统内的有限松弛率的存在。理论与实验结果吻合较好。
2004-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlocal conductance spectroscopy of Andreev bound states in gate-defined InAs/Al nanowires
利用局域和非局域隧穿谱测量了三端超导体-超导体混合纳米线中Andreev束缚态的电荷特性。该器件是使用外延InAs/Al二维异质结构与几个栅极定义的侧探针。ABSs被发现振荡在零附近作为栅极电压的函数,其电荷的修改与ABSs的总Bardeen-Cooper- Schrieffer(BCS)电荷的理论预期一致。
2022-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev current and subgap conductance of spin-valve SFF structures
超导体/绝缘体/铁磁体(SIF)结构中的Andreev电流和亚带电导在小自旋分裂场的存在下表现出新的有趣特征(A。Ozaeta等人,B86,060509(R),2012)。例如,如作者最近报道的,零温度下的Andreev电流可以通过小于超导能隙的自旋分裂场h来增强。同样在有限温度下,Andreev电流在靠近超导能隙的自旋分裂场值处有一个峰值。最后,在低温下的微分子隙电导在偏置电压eV = h处显示出峰值。本文研究了F层任意磁化方向的SFF结构中的Andreev电流和亚带隙电导。我们发现,所有上述功能发生在“有效场”,这是在多畴铁磁区域中的库珀对的字段,平均超过超导冷凝成铁磁体的衰变长度的值。我们还简要讨论了所考虑结构中的热传输和电子冷却。
2012-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A Comment on the Origin of Conductance Dips at Finite Bias in Andreev Reflection Spectroscopy Data
在以超导拓扑绝缘体CuxBi 2Se 3为特征的正常金属/超导体(N-S)器件中的Andreev反射(AR)的实验研究[arXiv:1301.1030]中,Peng et.等人报道了N-S结中有限势垒强度的典型双峰AR谱的可重复实验观察,这清楚地表明态密度中不存在零能峰,从而排除了CuxBi 2Se 3中理论预测的零能Majorana费米子。这份报告质疑了CuxBi 2Se 3作为拓扑超导体的先前声明。在这里,我们澄清了一个不准确的理解,声称没有光谱信息可以提取从N-S点接触显示在有限的偏压电导下降。这种澄清的起源电导下降AR光谱是重要的,在这一领域的未来研究。
2013-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conductance measurements cannot distinguish crossed Andreev reflection from elastic co-tunneling in normal--superconductor--normal junctions
Osipyan Institute of Solid State Physics, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院奥西皮扬固体物理研究所);Condensed-Matter Physics Laboratory, HSE University(国立高等经济学院凝聚态物理实验室);National Research University Higher School of Economics(国立高等经济大学)
该研究指出正常-超导体-正常结的电导测量无法区分交叉安德烈夫反射与弹性共隧穿,还纠正了相关实验解读的两处误导,明确电导矩阵信息不足以判定两种过程的概率相对值。
2026-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phonon-drag induced suppression of the Andreev hole current in superconducting niobium contacts
我们已经研究了如何在弹道点接触的Andreev反射孔电流响应于一个大的偏置电压。其强烈的抑制作用可以用高能电子流过接触产生的非平衡声子风所产生的阻力来解释。空穴-声子相互作用导致低能空穴的散射长度降至100\,nm,从而破坏了安德烈夫反射空穴对电子路径的相干折回。
2011-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev Reflection in Narrow Ferromagnet/Superconductor Point Contacts
从理论上研究了窄铁磁/超导点接触的Andreev反射。我们表明,电导量子化取决于是否接触区域是超导或铁磁以及在铁磁体的交换场的强度。铁磁接触的Andreev反射比超导接触的Andreev反射更受抑制。我们还发现,如果没有界面散射,电导-电压曲线在零偏置电压有一个隆起。相反,当系统存在界面散射时,电导-电压曲线出现下降。
2001-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev conductance in disordered SF junctions with spin-orbit scattering
本研究针对无序超导体-强半金属铁磁体结中常规Andreev反射被抑制的问题,提出利用超导体内部自旋轨道散射诱导涨落自旋三重态实现Andreev输运的机制,可解释长程三重态邻近效应并用于测量超导材料自旋轨道散射时间。
2024-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Weyl nodes in Andreev spectra of multiterminal Josephson junctions: Chern numbers, conductances and supercurrents
我们考虑介观四端约瑟夫森结,研究Andreev子带的涌现拓扑性质。我们使用的Wigner-Dyson类散射矩阵的带色散的约束分析。当超导导线正常区的散射矩阵与能量无关时,Andreev谱的行列式公式可化为一个回文方程,该方程有一个完整的解析解。带拓扑表现为外尔节点的外观,作为单极有限贝里曲率。相应的通量量化的陈数转化为一个量化的非局部电导,我们明确计算的时间反演对称散射矩阵。拓扑制度也可以确定的超导约瑟夫森电流相位关系表现出明显的非解析行为和不连续性附近的外尔点,可以在实验中可控地访问。
2017-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhancements of Andreev conductance induced by the photon/vibron scattering
我们分析了嵌入在一个超导和另一个金属库之间的量子点的亚能隙光谱和输运性质,并额外耦合到一个外部玻色子模式。玻色量子的发射/吸收诱导了一系列亚能隙Andreev态,它们最终相互干扰。我们讨论了他们的签名在微分电导的线性和非线性制度。
2015-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microwave-induced conductance replicas in hybrid Josephson junctions without Floquet-Andreev states
通过栅控隧穿探针同时测量混合 Josephson 结的 Andreev 谱与电流-相位关系,证明微波诱导的电导复制峰源于光子辅助隧穿而非 Floquet-Andreev 态。
2023-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev reflection and cyclotron motion at superconductor -- normal-metal interfaces
本文研究了在外加磁场中超导体与二维电子系统(2DES)界面处的Andreev反射,使得回旋运动在二维电子系统中起重要作用。有限的塞曼分裂的2DES和超导体中的抗磁屏蔽电流的存在下被纳入Andreev边缘状态,这是基于Bogoliubov-德Gennes形式主义的微观理论。计算了Andreev反射对界面电导的贡献。塞曼分裂的效果是最明显的作为一个双步骤的功能,通过清洁界面的电导。由于屏蔽电流,电导步骤被转移到更大的填充因子,并且Andreev边缘态的形成被抑制在临界填充因子以下。
2005-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Directional conductance of Andreev crystals in hybrid Josephson junction arrays
Center for Quantum Devices, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所量子器件中心);Center for Quantum Information Physics, Department of Physics, New York University(纽约大学物理系量子信息物理中心);Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University(诺迪塔(斯德哥尔摩皇家理工学院与斯德哥尔摩大学联合机构));Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院物理系)
本文提出安德烈夫晶体中相邻超导体间的恒定相位差使能带具有方向性,从而实现仅允许单向信号传输的磁通和偏压可调滤波器。
2026-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling conductance due to discrete spectrum of Andreev states
本文研究了超导系统中分立亚能隙Andreev态的隧穿谱。如果隧穿耦合是弱的,单独的水平是解决和电导$G(V)$在小的温度是由一组共振洛伦兹峰,不能描述在微扰理论的隧穿强度。我们建立了一个通用的公式,其宽度和高度,并表明,任何峰的宽度尺度为正常状态的隧道电导,而其高度是$\lesssim 2e^2/h$,只取决于接触的几何形状和空间轮廓的共振Andreev水平。我们还建立了一个精确的公式,考虑到整个Andreev频谱的单通道电导。我们用它来研究Andreev反射过程通过不同层次的干扰。该效应在低电压下最明显,其中$E_j$处的Andreev能级及其$-E_j$处的共轭物相消干扰。这种干涉导致零偏压电导的量子化:如果谱中存在(不存在)马约拉纳费米子,则G(0)等于$2e^2/h$(或0),这与$S$矩阵理论的先前结果一致。我们还研究了一个系统的$G(eV>0)$与分裂$E_0$几乎解耦的马约拉纳费米子对,并表明,在最低的$E_0$有一个零偏压洛伦兹峰的宽度$W$预期的一个单一的马约拉纳费米子(拓扑NS结)与一个狭窄的倾角宽度$E_0^2/W$在零偏压,这确保了$G(0)=0$(NS结仍然微不足道的一个非常小的能量尺度)。随着耦合$W$变得更强,倾角变得更窄,这可以理解为远程马约拉纳费米子的增强去耦。然后,零偏压骤降需要观察极低的温度$T\lesssim E_0^2/W$。
2012-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantized Andreev conductance in semiconductor nanowires
该研究在PbTe-Pb和PbTe-In混合纳米线中观察到量子化安德烈夫电导($4e^2/h$),为正常态的两倍,且模式混合可忽略,表明低无序输运,有利于马约拉纳研究。
2024-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Andreev levels spectroscopy of topological three-terminal junctions
我们计算了探针插入拓扑约瑟夫森结的弱连接处的微分电导,该结由沉积在两个分离的超导体顶部的半导体纳米线组成。我们的目的是了解如何在Andreev束缚态的频谱中的特殊功能,产生由于存在的Majorana束缚态在两端的两个拓扑超导导线定义的结,可以通过测量的微分电导确定。我们发现,当探针允许一个单一的传播模式,微分电导呈现出一个下降,在零电压的零电导接近的位置,在那里的频谱表现出拓扑保护交叉。这可以被看作是马约拉纳态存在的一个标志,它不需要费米子宇称守恒,并且对参数的变化以及无序是鲁棒的。相反,当探针允许两个或两个以上的传播模式的微分电导类似的安德烈耶夫束缚态的光谱。这已经建立了利用数值和分析方法。
2014-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev current enhancement and subgap conductance of superconducting hybrid structures in the presence of a small spin-splitting field
我们研究了S-F-Ne结构的亚能隙输运性质。这里S(Ne)是超导(正常)电极,F在交换或自旋分裂塞曼场存在下分别是铁磁体或正常导线.通过求解准经典方程,我们首先分析的亚间隙电流的行为,称为Andreev电流,作为一个功能的场强为不同的值的电压,温度和长度的结。我们表明,有一个临界值的偏置电压V * 以上的Andreev电流增强的自旋分裂场。这一现象可以解释为温度、电压和交换场分别引起的双粒子隧穿过程和退相干机制之间的竞争。我们还表明,在有限的温度下,Andreev电流有一个峰值的交换场的值接近超导能隙。最后,我们计算了微分电导,并表明它的测量可以作为一种精确的方法来确定小于超导能隙的自旋分裂场的强度。
2012-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Circuit theory of crossed Andreev reflection
利用介观超导电性的电路理论,研究了一个超导终端和两个正常金属终端连接的三终端器件中的输运问题。我们计算的电流的非局部电导的第一个正常的金属终端响应于第二个正常的金属终端和超导终端之间的偏置电压。的非本地电导是由竞争的贡献,从交叉Andreev反射和电子cotunneling,我们确定每个过程的贡献。当超导终端和器件之间没有电阻时,非局域电导消失,与以前的理论工作一致。当器件和超导储层之间存在有限电阻时,电子共隧穿占主导地位。退相干被考虑在内,特征时间尺度是粒子停留时间。这就产生了一种有效的无干扰能量。由于交叉Andreev反射和电子共隧穿的电导强烈地依赖于无反射能量。我们建议实验确定独立的电导由于交叉Andreev反射和电子cotunneling在测量的能量和电荷流到一个正常的金属终端响应于一个正常的金属终端和超导体之间的偏置电压。
2006-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Resonant transmission of normal electrons through Andreev states in ferromagnets
预言了超导-铁磁体-超导Andreev干涉仪电导的巨振荡.该效应是由于当施加到铁磁体的电压$V$接近于$2h_0/e$($h_0$是电子能量的自旋依赖部分)时,正常电子通过Andreev能级的共振传输。给出了偏置电压和超导体之间的相位差对电流和微分电导的影响。这些效应允许铁磁体中Andreev能级的直接光谱。
1999-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conductance spectroscopy of nontopological-topological superconductor junctions
本文利用散射矩阵方法计算了任意透明结的一维非拓扑和拓扑超导体结的零温微分电导$dI/dV$。我们考虑了两种典型的拓扑超导体模型:(i)自旋$p$波和(ii)自旋轨道耦合和自旋分裂的$s$波。我们验证,在隧穿极限(小结反射率),只有单一的Andreev反射有助于电流,电导低于非拓扑超导体间隙$Δ_s$的电压为零,并有两个对称的电导峰出现在$eV = \pm Δ_s$与量子化值$(4-π)2e^2/h$由于共振Andreev反射从马约拉纳零模式。然而,当结透明度不小时,存在由多次Andreev反射引起的$e|V| < Δ_s$的有限电导。在这种情况下,$eV = \pm Δ_s$处的电导不再被量化。一般来说,电导是粒子-空穴不对称的,除了足够小的电导。我们进一步表明,对于某些参数值,从零能量的常规Andreev束缚态的隧穿电导可以模仿从真正的马约拉纳模式的电导。
2017-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunability of Andreev levels in a spin-active Ising Superconductor/Half Metal Josephson junction
利用Bogoliubov-de Gennes方程研究了具有自旋激活界面的洁净Ising超导体(ISC)/半金属(HM)/Ising超导体(ISC)约瑟夫森结中的Andreev能级、超导电流和隧穿电导。从理论上研究了ISC的自旋混合、自旋翻转和自旋轨道耦合对透明和不透明势垒极限下的Andreev束缚态谱、电流相位关系和隧穿电导的影响。由于ISC的SOC和不同势垒磁矩的$0 - π$跃迁,我们观察到Andreev能级的额外分裂。此外,不同的$ϕ$结可以通过调节势垒磁矩的强度和自旋失配角来实现。此外,对于比ISC的化学势强的SOC,也可以使用合适的控制参数来实现可能的$0 - π$转变。自旋混合和自旋翻转过程与SOC的相互作用也可以主机马约拉纳模式在拟议的系统。隧道电导被发现是依赖于自旋失配角。此外,一个有限的子间隙电导观察到,这表明不同的概率Andreev反射的电子和空穴在SOC的存在下。此外,观察到异常Andreev水平为不同的HM长度尺度,标志着其作用的$ϕ$ -相位约瑟夫森结的可调谐性。
2023-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Disorder in Andreev reflection of a quantum Hall edge
本文发展了一种理论,研究脏超导体邻近化的量子霍尔边缘的电荷输运,发现无序使安德烈夫反射随机化,长段电导平均为零,并给出了电导统计分布及其对密度、磁场和温度的依赖。
2022-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev reflection in 2D relativistic materials with realistic tunneling transparency in normal-metal-superconductor junctions
采用Blonder-Tinkham-Klapwijk方法,研究了二维正常金属(N)/超导体(SC)结的Andreev电导.结果表明,对于相对论材料,由于Klein隧穿效应而不是杂质势,结中的局域应变是决定结透明性的关键因素。局部应变产生有效的狄拉克$δ$ -规范场。随着规范场强度的增加,电导率有明显的抑制作用。电导的行为与一维N/SC结的结果一致。我们还研究了局部应变下拓扑材料中手征-螺旋相变附近的Andreev反射。N/SC结的N侧由掺杂Kane-Mele(KM)模型建模。SC区是掺杂的关联KM t-J(KMtJ)模型,其已被证明具有d+ id '波自旋单重态配对的特征。随着内禀自旋轨道耦合的增加,掺杂KMtJ系统经历了从手征d波超导到边缘有螺旋Majorana费米子的自旋Chern超导相的拓扑相变.我们分别研究了两个不等价Dirac点处的Andreev电导,并预测了Andreev电导在拓扑相变中的独特行为.我们的结果的相关性adatom掺杂的石墨烯进行了讨论。
2017-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev reflection and bound state formation in a ballistic two-dimensional electron gas probed by a quantum point contact
研究了高迁移率In $_{0.75}%$ Ga $_{0.25}$ As二维电子气(2DEG)与超导Nb电极通过量子点接触(QPC)耦合的Bogoliubov准粒子的相干输运和束缚态的形成.在Nb的超导临界温度以下,QPC显示出大于零偏压下电导量子$2e^{2}/h$的单通道电导,这表明存在Andreev反射准粒子,注入电子的时间反转状态,通过QPC返回。电导增强对电压偏置和垂直磁场的显着敏感性表明了一种类似于无反射隧穿的机制-相位相干传输的标志,2DEG腔的边界起着散射体的作用。当QPC传输被减少到隧道制度,差分电导与偏置电压探针的邻近区域的单粒子态密度。测量的电导谱显示出在Nb的超导能隙内的双峰,表明在2DEG中Andreev束缚态的形成。这两个结果,在开放和封闭的几何结构中获得,支持准粒子的相干性质,即,InGaAs/Nb界面处的相位相干Andreev反射和弹道2DEG中的相干传播。
2016-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Cross-over from retro to specular Andreev reflections in bilayer graphene
在制备超洁净石墨烯/超导体(SC)界面方面正在进行的实验进展使得最近能够在双层石墨烯(BLG)/NbSe $_{2}$ van der Waals界面处观察到镜面带间Andreev反射(AR)[Nature Physics 12,(2016)]。受此实验的启发,我们从理论上研究了BLG中从高费米能级到超低费米能级$E_{F}$连续跃迁时BLG/SC界面的微分电导。使用Bogoliubov-deGennes方程和Blonder-Tinkham-Klapwijk形式主义,我们推导出跨BLG/SC界面的微分电导的解析表达式。我们发现了一个特征签名的交叉从带内复古(高$E_{F}$)带间镜面(低$E_{F}$)AR,表现在强烈抑制界面电导时,激发能$|\varepsilon |=|E_{F}|<Δ$(SC间隙)。这些电导骤降的尖锐度强烈依赖于在BLG/SC界面$U_{0}$的电位阶跃的大小。
2016-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Resonant tunneling through Andreev levels
本文用半经典方法分析了与超导镜接触的正常导体的隧穿输运。我们的分析表明,通过Andreev水平的共振传输的电子-空穴传播沿半经典轨迹是可能的,导致过剩的,低能量准粒子的贡献的电导。过剩电导随超导体之间的相位差而振荡,对于远低于超导温度的温度,在$π$的奇数倍处具有最大值
1998-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Impact of spin-orbit coupling and Zeeman interaction on the multiple Andreev reflections subharmonic gap structure in nanoscopic Josephson junctions
AGH University of Krakow, Academic Centre for Materials and Nanotechnology(克拉科夫AGH大学,材料纳米技术学术中心)
研究自旋轨道耦合和塞曼场对电压偏置约瑟夫森结中多重安德烈夫反射次谐波能隙结构的影响,发现自旋轨道耦合引起的自旋混合在能带中打开避免交叉,导致电导中出现显著的多重安德烈夫反射特征,其可见性由能带自旋极化决定。
2026-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Reply to "Comment on 'Trivial Andreev Band Mimicking Topological Bulk Gap Reopening in the Nonlocal Conductance of Long Rashba Nanowires'"
本回复针对Das Sarma与Pan的评论作出回应,证实原研究核心结果有效,澄清其关于系统条件的错误表述,证明无序对两类非局域电导特征的普遍削弱作用,说明原最小模型与实际纳米线器件的相关性。
2023-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Re-entrant localization of single particle transport in disordered Andreev wires
本文研究了无序对被超导体包围的正常金属丝中低能单粒子输运的影响。我们发现,热传导包括Andreev扩散减少的平均自由程$\ell $和扩散漂移产生的一个小的颗粒孔的不对称性,这增加了$\ell$。因此,电导具有作为$\ell$的函数的最小值,这导致作为平均自由程的函数的特有的折返定位。
2003-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dephasing-enabled triplet Andreev conductance
我们研究了具有强自旋轨道散射的正常超导量子点的电导,利用单模自旋过滤量子点接触耦合到源库。该系统的选择是指导的目的是研究三重Andreev反射,而不依赖于半金属材料与特定的界面特性。专注于零温度,零偏置制度,我们展示了如何移相由于存在的电压探针使电导,这消失在量子极限,采取非零值。集中在混沌量子点,我们得到了完整的分布的电导作为一个函数的退相率。随着失相逐渐解除电导从零,电导波动的失相速率的依赖性是非单调的。这与通常的输运情况下的混沌量子点相反,在通常的输运情况下,失相单调地抑制电导波动。
2009-03-12 cond-mat.mes-hall
Suppression of low-energy Andreev states by a supercurrent in YBa_2Cu_3O_7-delta
我们报告了一个相干长度标度的现象有关的高Tc序参量(OP)的演变下,直接施加的超电流。在4.2K下对载流YBa_2Cu_3O_7-delta薄膜进行了扫描隧道谱研究。在远低于理论退配对极限的电流水平下,低能Andreev态被超导抑制,而间隙状结构保持不变。我们排除了各种外在效应的可能性,并提出了一个基于d波BTK形式主义的相位波动的模型来解释抑制。我们的结果表明,超导电流可以削弱本地相位相干性,而保持对振幅。其他可能的情况下,可能会导致观察到的现象进行了讨论。
2005-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological Andreev Rectification
本文提出拓扑 Andreev 整流理论,证明在更宽、更现实的 Josephson π 结中整流电导仍可稳健量子化,并通过数值模拟表明其可在 InAs 量子阱和石墨烯等材料中实验观测。
2023-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev drag effect in ferromagnetic-normal-superconducting systems
我们研究了由一个正常的多通道导体连接到一个超导和两个铁磁电极组成的系统中的电导和电流相关性。对于铁磁体极化的反平行取向,由于Andreev反射,来自一个铁磁体的电流注入可以导致电流从第二铁磁体向超导体的净阻力。我们提出的Andreev阻力的条件,在铅的极化程度,接触电导和自旋翻转散射。值得注意的是,平衡和非平衡的零频率电流之间的相关铁磁体成为积极的,即使在自旋弛豫的存在。
2003-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum effects in graphitic materials: Colossal magnetoresistance, Andreev reflections, Little-Parks effect, ferromagnetism, and granular superconductivity
不同于更常见的本地电导光谱,非本地电导可以区分非拓扑零能量模式本地化周围的不均匀性,和真正的马约拉纳边缘模式的拓扑阶段。特别是,负的非局部电导是由交叉Andreev反射。在石墨烯中,Andreev反射和带间Klein隧穿通过超导(SC)对势或静电势的作用耦合类电子和类空穴状态。我们在这里探测改性石墨样品中的量子现象。使用Quantum Design物理性质测量系统进行低温至室温下的四点接触传输测量。观察到的负非局域微分电导Gdiff探针的Andreev反射在壁的SC颗粒耦合通过半导体矩阵的约瑟夫森效应。此外,Gdiff显示了电阻式随机存取存储器器件特有的蝴蝶形状。在磁场中,Andreev反射抵消了原本降低的传导的影响。在低温下,磁阻显示出不可逆的但强烈的巨大振荡,这是已知的量子性质。此外,我们还发现了表面上颗粒状的SC以及铁磁性的证据。此外,Little-Parks效应在经典的小振幅和相位滑移驱动的大振幅振荡的磁阻。因此,石墨材料显示出量子电子学应用的潜力,包括整流和拓扑状态。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Sign of the crossed conductances at a FSF double interface
铁磁体/超导体/铁磁体(FSF)混合结构中的交叉电导是由正常透射通道和Andreev反射通道之间的竞争引起的。铁磁体之间的交叉Andreev反射(CAR)和弹性共隧穿(EC)被局部Andreev反射修饰,这对足够透明的界面和中间自旋极化起着重要作用。这修正了以前在最低阶得到的简单结果,并且可以解释最近实验中交叉电阻的符号[D.贝克曼{ \sl等人},cond-mat/0404360]。这在多端混合结构模型(其中费米振荡的相位平均在单个非局部过程的近似中被“手动”引入)和无限平面界面(其中相位平均自然地导致具有多个非局部过程的微观解)中都成立。
2004-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Exotic odd-even parity effects in transmission phase, (Andreev) conductance, and shot noise of a dimer atomic chain by topology
我们研究了通过连接到两个正常引线或一个正常和一个超导体(SC)引线的有限二聚体链的输运性质。二聚体链由Su-Schrieffer-Hegger模型描述,并且可以被调谐到具有一对零能量边缘态(ZEEs)的拓扑非平凡相。我们发现,当二聚体链具有非平凡拓扑结构时,(1)在费米能下的(Andreev)透射几率与拓扑平凡链和普通链相比,表现出明显的但相反的奇偶性(即电导和Andreev电导)、零偏置极限中的噪声Fano因子、甚至由于耦合ZEES而导致的传输相位;(2)ZEES可以确定SC引线连接点处Andreev束缚态的出现,从而在混合结的Andreev微分电导中引入非零偏置异常;(3)正常结的传输相位在零能量谐振峰处具有独特的$2π$连续相位变化,这也不同于通常系统中谐振点的通常相移。
2017-05-18 cond-mat.mes-hall
Trivial Andreev band mimicking topological bulk gap reopening in the non-local conductance of long Rashba nanowires
研究一维 Rashba 纳米线中平庸 Andreev 能带在非局域电导中产生类似拓扑体能隙重开特征,该特征与局域零偏压峰同时出现可模仿“拓扑能隙协议”,提供了拓扑平庸的最小基准测试模型。
2022-11-14 cond-mat.mes-hall
Universal Conductance Fluctuations in Mesoscopic Systems with Superconducting Leads: Beyond the Andreev Approximation
我们研究了相位相干正常金属-超导体混合系统输运性质的样品-样品涨落。对正方晶格(费米电子)和蜂窝晶格(狄拉克电子)中的准一维和二维系统进行了广泛的数值模拟。结果表明,当费米能级在超导能隙$Δ$内时,Andreev电导涨落呈现出一个普适值(UCF),约为正常系统的两倍.根据随机矩阵理论,Andreev反射(AR)中的电子空穴简并度(ehD)在UCF分类中起着重要作用。我们的结果证实了这一点。我们发现,在扩散制度有两个UCF平台,一个对应于完整的电子-空穴对称性(与ehD)类和其他传统的电子-空穴转换(ehD打破)。此外,我们还研究了Andreev电导分布,发现对于固定平均电导$,G>$,Andreev电导分布是一个只依赖于ehD的普适函数。在本地化的制度,我们的研究结果表明,ehD继续作为一个指标,不同的普遍类。最后,如果存在正常运输,即,费米能超过能隙$Δ$,AR在局域区被无序极大地抑制,ehD变得无关紧要。结果表明,电导分布与正常系统的电导分布相同。
2010-11-11 cond-mat.mes-hall
Andreev scattering and conductance enhancement in mesoscopic semiconductor-superconductor junctions
研究半导体-超导体混合结构中介观效应的一个固有困难是在界面处经常形成大的肖特基势垒。在改善超导体与半导体异质结构的二维电子气(2DEG)之间的接触方面已经投入了大量的技术努力,并且近年来这对于例如GaAs-Al、GaAs-In和InAs-Nb结已经成为可能。这一发展促使定量的理论模型的样品特定的传输特性。我们的工作的目的是模拟弹道2DEG-S接口的正常区域中的QPC的导电性能,并考虑到由于弱肖特基势垒和/或非匹配的费米特性的半导体和超导体的散射。
1999-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fingerprint of topological Andreev bound states in phase-dependent heat transport
我们证明了超导体-拓扑绝缘体约瑟夫森结中的相位相关热流提供了一个有用的工具来探测拓扑Andreev束缚态的存在,即使是多通道表面态。我们预测,在隧穿制度的拓扑Andreev束缚态导致的最小的热导的相位差$ϕ=π$,在明显的对比,最大的热导在$ϕ=π$,发生在平凡的Andreev束缚态在超导正常的金属隧道结。这开辟了可能性,相位相关的热传输可以区分拓扑平凡和非平凡的4 $π$模式。此外,我们提出了一个超导量子干涉装置的几何形状,相位相关的热流可以使用现有的实验技术进行测量。
2016-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev reflection and subgap conductance in monolayer $MoS_2$ ferromagnet/$s$ and $d$-wave superconductor junction
精确地得到了单层二硫化钼超导体的电子空穴激发态和相应的类狄拉克旋量的正确形式。从系统动力学的角度精确地研究了$MoS_2$基铁磁超导(F/S)结中的Andreev反射及其子带电导。由于价带中的自旋分裂能隙和非简并的$K$和$K'$谷,铁磁交换能$σh$可以导致属于不同谷的自旋上和自旋下载流子之间的Andreev过程的不同行为。化学势必须固定在一个确定的范围内,以便发生逆安德烈耶夫反射。给定的单粒子超导双旋能使我们能够明确地涉及电子-空穴转换下的各向异性超导能隙$Δ_S$,即,发生在$d$ -波对耦合中。这种差距的效果是准确地解释在界面上的电子入射角的Andreev过程的依赖性。
2015-12-05 cond-mat.mes-hall
Thermal conductance of Andreev interferometers
本文计算了扩散Andreev干涉仪的热导$G^T$,它是一个超导臂和一个正常金属臂的混合环。然而,与常规超导体不同,$G^T/G^T_N$不随温度$T\to0$而消失,而是在取决于正常超导界面的电阻的有限值处饱和,以及它们与温度梯度路径的距离。$G^T$的减少主要由沿温度梯度路径的邻近耦合正常金属中的态密度的抑制来确定。$G^T$也是热电流的强非线性函数,如在最近的实验中发现的。
2005-04-18 cond-mat.mes-hall
Andreev Reflection in Weyl Semimetals
本文从理论上研究了外尔半金属与金属超导体结中的低能电输运。微分电导的特征取决于电流和连接两个外尔点的矢量之间的相对方向。当电流垂直于矢量时,电导谱对结界面处磁矩的方向和幅值敏感。这是外尔点附近费米面上手征自旋组态的直接结果。
2014-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
X-shaped and Y-shaped Andreev resonance profiles in a superconducting quantum dot
超导量子点与正常金属弱耦合时的准束缚态表现为Andreev反射几率中的共振,通过微分电导测量。我们研究这些Andreev共振的演化时,外部参数(如磁场或栅极电压)是变化的,使用随机矩阵模型的$N\times N$散射矩阵。我们对比两个合奏打破时间反演对称性,在存在或不存在的自旋旋转对称性(C类或D类)。复平面中的散射矩阵的极点,编码共振的中心和宽度,在C类中从虚轴排斥。相反,在D类中,多个$\propto\sqrt{N}$极点具有零实部。相应的Andreev共振被钉扎到间隙的中间,并产生在参数值范围内不分裂的零偏置电导峰(Y形轮廓),这与通常的电导峰合并然后立即分裂(X形轮廓)不同。
2014-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Kondo-resonance, Coulomb blockade, and Andreev transport through a quantum dot
我们研究了耦合到普通金属和超导导线上的相互作用量子点的共振隧穿。我们发现,大库仑相互作用产生的Andreev运输的新颖的效果。采用格林函数的精确关系,我们发现,在零温度下,由于Kondo-Andreev共振增强的线性响应电导在Kondo极限,而它被抑制在空场极限。另一方面,在库仑阻塞区域中,由于大的充电能量抑制了Andreev反射,电导比正常引线的相应电导降低得更多。
1998-07-27 cond-mat.mes-hall
Conductance and Thermopower of Ballistic Andreev Cavities
当将超导体耦合到正常导电区域时,系统的物理性质受到超导体的高度影响。我们将利用基于轨道的半经典方法研究一个或两个超导体对弹道混沌量子点电导的影响。结果表明,超导体对电导的影响是通道数的数量级,Drude电导修正的符号取决于超导导线和正常导线通道数的特定比值。在两个具有相同化学势的超导体的情况下,我们也将看到电导和量子校正的符号如何受到它们的相位差的影响。只要随机矩阵理论的结果存在,这些是由我们的计算再现。此外,在超导体的化学势与两个正常引线之一的化学势相同的情况下,电导在一定条件下显示出与正常金属-超导体结相似的效果。半经典框架也能够处理由一个混沌点、两个正常引线和两个超导岛组成的混沌Andreev台球的热电势,并表明它在超导体的相位差上是反对称的。
2011-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con nlin.CD
Andreev rectifier: a nonlocal conductance signature of topological phase transitions
混合超导体-半导体结构中的邻近效应是实现Majorana边缘模的关键,由于其依赖于许多未知的微观参数,因此控制起来很复杂。此外,缺陷可以破坏局部的诱导超导性在proximitised系统,这复杂的测量与本地探针的整体性能。我们展示了如何使用两个空间上分离的导致之间的非局域电导探测三个整体性质的一个proximitised系统:散装超导能隙,诱导间隙,诱导的相干长度。不同于本地电导光谱,非本地电导测量区分非拓扑零能量模式本地化周围潜在的不均匀性,和真正的马约拉纳边缘模式出现在拓扑阶段。此外,我们发现,在拓扑相变的非局部电导是一个奇怪的功能偏置,作为一个电流整流器在低偏置限制。更一般地说,我们确定交叉Andreev反射占主导地位的非本地电导的条件,并展示了如何设计一个库珀对分裂器在开放的制度。
2018-01-25 cond-mat.mes-hall
Distinguishing topological Majorana bound states from trivial Andreev bound states: Proposed tests through differential tunneling conductance spectroscopy
由化学势变化引起的微不足道的Andreev束缚态可能导致$D$类纳米线在有限磁场下的零偏压隧穿电导峰,精确地模拟了由拓扑Majorana束缚态引起的预测的零偏压电导峰。这一发现提出了一个严重的问题,使用零偏置隧穿电导峰的功效,本身,作为证据支持拓扑马约拉纳束缚态存在于纳米线。在目前的工作中,我们提供了具体的实验协议隧道光谱测量,以区分Andreev和Majorana束缚态,而不调用更多的要求,ING非本地测量尚未成功地在纳米线系统中进行。特别是,我们讨论了三个不同的实验方案,涉及响应的零偏置峰值的隧道势垒的局部扰动,从线端的束缚态的重叠,最引人注目的是,引入一个尖锐的本地化的潜在的线本身扰动的零偏置tun-densitivepeaks。我们提供了广泛的数值模拟来澄清和支持我们的理论预测。
2018-06-07 cond-mat.mes-hall
Criticality in the crossed Andreev reflection of a quantum Hall edge
我们发展了一个理论的两个反向传播的$ν= 1$量子霍尔边耦合通过一个狭窄的无序超导体的非局域输运。通过隧穿过程的竞争,系统自调谐到平凡相和拓扑相之间的临界点。临界电导是一个随机的,样品特定的量与零平均值和不寻常的偏置依赖。负电导对载流子密度的变化相对稳定,这可能使临界态表现为拓扑态。
2022-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev-Klein reflection in graphene ferromagnet-superconductor junctions
我们发现铁磁(F)和超导(S)石墨烯区域之间的结中的Andreev反射与常见的FS结根本不同。对于交换场$h$大于费米能$E_{\rm F}$的弱掺杂F石墨烯,无质量狄拉克费米子的Andreev反射与Klein隧穿通过两个自旋分裂导带和价带之间的交换场p-n势垒有关.我们发现,这Andreev-Klein过程的结果在增强的亚间隙电导的石墨烯FS结$h$的点,在低电压下的电导$eV\ll Δ$是大于其值为相应的非铁磁结。我们还表明,Andreev反射可以是复古或镜面类型的收敛和发散的方式与反射方向对齐,分别更接近和更远离法线的交界处相比,入射方向。
2008-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Commensurability effects in Andreev antidot billiards
在高迁移率的InAs/AlGaSb异质结构中,在铌填充的反点阵列中实现了Andreev台球。在Nb点的临界温度T_C以下,我们观察到在B=0附近的电阻的强烈降低和通常在反点晶格中发现的可重复性峰的抑制。这两种效应都可以解释在经典的久保方法考虑半导体中的载流子的轨迹,当Andreev反射在超导体-超导体界面。对于完美的Andreev反射,我们期望一个完全的抑制,即使在有限B的运动是混乱的。
2001-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhanced Andreev Tunneling via the Kondo Resonance in a Quantum Dot at Finite Bias
本文研究了量子点与正常和超导导线耦合时的非平衡输运。我们用改进的二阶微扰理论计算了量子点的微分电导和局域态密度。在强而有限的库仑相互作用下,微分电导在有限偏压下而非零偏压下出现反常峰。我们还观察到一个额外的Kondo共振除了正常的局域态密度,其中前者是由非平衡Andreev隧道通过正常的Kondo共振。我们解释说,这种特定的Andreev隧穿引起的微分电导的异常峰。由于Andreev隧穿通过近藤共振随温度的升高而被抑制,微分电导中的异常峰在高温下消失。
2010-03-25 cond-mat.mes-hall
Non-universal suppression of the excitation gap in chaotic Andreev billiards: Superconducting terminals as sensitive probes for scarred states
当一个量子混沌正常导体耦合到超导体,随机矩阵理论预测,一个间隙打开的激发光谱是通用的大小$E_g^{\rm RMT}\approx 0.3 \hbar/t_D$,其中$t_D$是安德烈耶夫反射之间的平均散射时间。我们发现,疤痕状态的长寿命$t_S\gg t_D$抑制了激发间隙超过窗口$ΔE\approx 2 E_g^{\rm RMT}$,它可以远远大于窄共振宽度$Γ_S=\hbar/t_S$的疤痕在正常的系统。该窗口内的激发间隙的最小值由$Γ_S/2\ll E_g^{\rm RMT}$给出。因此,疤痕状态可以检测到一个更大的能量范围比它的情况下,当超导终端被替换为一个正常的。
2006-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con