Persistent current in superconducting nanorings
极薄环中的超导性被量子相位滑移所抑制。结果,持续电流振荡的振幅与通量变得指数小,和他们的形状从双曲线的正弦变化。我们减少的超导纳米环的低能量特性的问题,在一个正弦电位的量子粒子,并表明,电流对磁通量的依赖性属于一个单参数的家庭通过求解相应的薛定谔方程扭曲边界条件得到的功能。
2002-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Persistent current noise in normal and superconducting nanorings
我们调查的持续电流(PC)在纳米环的波动和没有耗散和退相干。我们证明,这种PC波动可能会持续到零温度,只要存在与外部环境的相互作用或产生的外部(周期性)电位,例如,通过超导纳米环中的量子相位滑移。如果在系统中保持量子相干性,则PC噪声保持相干,并且可以通过穿透环的外部磁通量$Φ_x$来调谐。如果量子相干性被与耗散浴的相互作用抑制,则PC噪声变得不相干且与$Φ_x$无关。
2012-12-03 cond-mat.mes-hall
Endstates in multichannel spinless p-wave superconducting wires
已知宽度W远小于超导相干长度λ的多模无自旋p波超导导线具有位于导线端部附近的多个低能子带隙态。在这里,我们比较了这种终端状态的电线的各种终端的典型能量:超导线耦合到一个正常的金属短截线,弱无序超导线和线与光滑的限制。根据终端,我们发现,子带隙状态的能量可以更高或更低的情况下,与硬壁边界的矩形线。
2012-07-12 cond-mat.mes-hall
Persistent current and zero-energy Majorana modes in a p-wave disordered superconducting ring
本文讨论了在一个无序的有限长p波一维超导环中零能Majorana模的出现,该超导环被一个在适当值$Φ=Φ_*$上调谐的磁通量$Φ$穿透。在没有费米子宇称守恒的情况下,我们通过观察在$Φ=Φ_*$的持续电流$I[Φ]$的不连续性来证明马约拉纳模式的出现。通过监测$I[Φ]$中的不连续性,我们在参数空间中映射出了无序环中Majorana模出现的区域。
2017-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Persistent single-photon production by tunable on-chip micromaser with a superconducting quantum circuit
提出了一种基于超导量子线路的可调谐片上微激射器。通过利用外部可控制的状态跃迁,可以实现状态布居反转,并且对于SQC的两个工作能级保持状态布居反转,并且当需要时,SQC可以生成单个光子。当先前在腔中产生的光子衰减时,我们可以在每个周期中定期重复这些过程,从而可以持续产生周期性的单光子序列。这为在微电子芯片上实现持久性单光子源提供了一种可控的方式。
2007-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Decoherence of the Superconducting Persistent Current Qubit
基于固态的量子位的退相干可以通过耦合到固体中的微观自由度来引起。我们提出了一个简单的理论,并用它来估计退相干最近提出的超导持续电流设计。所有考虑的退相干源被发现是相当弱的,导致这个量子位的高品质因数。
2000-04-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Persistent Currents in Superconducting Quantum Interference Devices
从双结量子干涉器件的简化动力学模型出发,展示了该系统的量子模拟,以便将该器件的众所周知的特性扩展到量子区域。通过求出相应哈密顿算符的本征值,得到了环中的持续电流。由此产生的过阻尼双结量子干涉器件的量子模拟可以被看作是在可忽略的电容和有限电感的极限下操作的超导量子比特。
2007-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fluctuation persistent current in small superconducting rings
我们扩展了以前的理论研究的波动库珀对持续电流的超导环受到磁场的贡献。对于足够小的环,其中的相干长度$ξ$超过半径$R$,平均场论预测出现的磁通调谐量子临界点分离金属和超导相附近的半整数通量通过环。对于含有$R\gtrsim ξ$的较大环,转变温度周期性地降低,但在非常低的温度下超导性占优势。我们计算了这两种类型的环的金属相的不同区域的波动持续电流。特别注意的是致力于波动的序参量场的角动量模式的相互作用。我们讨论了使用不同的配对破坏机制的组合,以简化观测的通量调谐跃迁的环与$ξ>R$的可能性。
2010-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Persistent current in small superconducting rings
本文从理论上研究了涨落库珀对对穿过磁通量的超导环中持续电流的贡献。对于足够小的环,其中的相干长度$ξ$超过半径$R$,平均场论预测的转变温度完全减少到零附近的半整数通量。我们发现,尽管如此,一个非常大的电流预计将持续在环作为一个后果的库珀对波动不凝聚。对于含$R\gg ξ$的较大环,我们解析地计算了强涨落临界区的磁化率,并表明它反映了两个相互作用的复序参量的竞争.
2008-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling spectroscopy of persistent currents in superconducting microrings
结果表明,在一个结构组成的超导环形电极重叠的正常金属接触通过薄的氧化物屏障,隧道电流在磁场的测量可以探测持续电流的环。该效应表现为在固定偏置电压下作为垂直磁场的函数的通过结的隧道电流的周期性振荡。振荡的幅度取决于偏置点。它在接近超导能隙的能量eV处达到最大值,并随温度的升高而减小。以磁通量为单位的振荡周期dF既不等于h/e也不等于h/2 e,但对于较大的回路周长,明显超过这些值。这一现象可以用大涡度亚稳态的形成来解释。对势和超导态密度被亚临界持续电流周期性地调制,导致测量的隧道电流的相应变化。
2007-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Signatures of Majorana fermions in hybrid normal-superconducting rings
本文研究了库仑阻塞拓扑超导段中断的金属环中的持续电流。我们表明,在超导体中的马约拉纳束缚态的存在下,反映在持续电流,其符号是由超导体的费米子宇称的H/E谐波的出现。马约拉纳束缚态进一步使电流在零通量时是有限的,然而由此产生的持续电流的特殊对称性与自由能是相容的,即使在时间反演对称性破缺场中也是如此。持续电流的这些独特的功能是强大的,对无序,并提供明确的签名存在的马约拉纳费米子。
2013-06-26 cond-mat.mes-hall
Effect of pair-breaking on mesoscopic persistent currents well above the superconducting transition temperature
本文研究了裸转变温度$T_c^0$远小于无介观能量$E_c$的超低温超导体中的介观正常持续电流(PC)。我们表明,在一个相当广泛的范围内的成对断裂强度,$T_c^0 \lesssim \hbar/τ_s \lesssim E_c$,转变温度重整化为零,但PC几乎不受影响。这可以解释贵金属中平均PC的大小,以及确定其$T_c^0$的方法。
2008-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum Fluctuations and Dissipation in Thin Superconducting Wires
我们研究细超导导线中的量子涨落。我们证明了量子相位滑移在低温下主导系统行为,并且对于足够细的导线在可测量范围内。我们讨论了耗散的影响,预测了一个新的量子超导体到金属(绝缘体)相变的导线厚度在10 nm范围内,评估电阻R(T),这样的线,并比较我们的结果与最近的实验结果。
1999-11-19 cond-mat.mes-hall
Isolated hybrid normal/superconducting ring in a magnetic flux: from persistent current to Josephson current
研究了Aharonov-Bohm磁通量穿过的正常/超导混合环(NS环)的基态电流.我们计算的正常金属和超导体的长度的任何值的环的激发谱。我们描述了带隙边缘以上和以下的能级的非线性通量依赖性。使用谐波展开的电流,我们隔离的贡献,由于这些非线性,我们表明,它消失了大正常段长度。剩余的贡献很容易从线性化的低能谱中评估。这种分解使我们能够以受控的方式恢复SNS结和NS环的电流-通量关系。我们还研究了有限温度下多通道NS环中持续电流到约瑟夫森电流的渡越。
2002-11-21 cond-mat.mes-hall
Preliminary demonstration of a persistent Josephson phase-slip memory cell with topological protection
超导计算有望增强经典和量子方法的计算能力。然而,可扩展的和快速的超导存储器还没有实现。在这里,我们提出了一种基于长铝纳米线约瑟夫森结中存在的滞后相位滑移转变的完全超导存储单元。由超导环包围,存储器单元在循环持续电流的方向上编码逻辑状态,如通常在基于通量的超导存储器中定义的。但是,与后者不同的是,这里的滞后是在长弱连接中发生的相位滑移的结果,并且与其超导能隙的拓扑转变有关。这使我们的存储器方案摆脱了大电感的限制,从而使其小型化。此外,强激活能的相位滑移成核提供了一个强大的拓扑保护随机相位滑移和磁通噪声。这些特性使得约瑟夫森相位滑移存储器成为先进超导经典逻辑架构或通量量子位的有前途的解决方案。
2021-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
First experimental evidence of one-dimensional plasma modes in superconducting thin wires
本文研究了在SrTiO $_{3}$衬底上沉积铌超导细丝。通过测量导线的反射系数,在超导状态下在130 MHz至4 GHz范围内观察到谐振。它们被解释为沿超导导线传播的一维等离子体模式的驻波共振。实验色散定律,$ω$对$q$,在整个波矢范围内呈现线性相关性。当温度接近超导转变温度时,模式软化。非常好的协议,我们的数据和色散关系预测的Kulik和Mooij和Schön之间观察。
2000-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Comments on `Rashba precession in quantum wire with interaction'
在最近的《快速通讯》(Phys. Rev. B { \bf 63},121210(R)(2001))中,Haüsler表明,量子线中电子之间的相互作用可能会增强由Rashba自旋-轨道耦合产生的持续自旋电流。在本文中,我们想指出,这种“增强”来自于对Luttinger液体理论中的增强持续电流的误解。一个正确的计算不会给出持续自旋流的这种增强。同时,我们通过玻色化给出了一个考虑Rashba自旋轨道相互作用的Luttinger液体理论,该理论可以解释Luttinger液体中的Rashba旋进。
2003-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum fluctuations in thin superconducting wires of finite length
在一维导线中,波动在有限温度下破坏超导长程序和刚度;在无限导线中,如果导线的无量纲导纳$μ$大,则准长程序和刚度在零温度下存活,$μ> 2$。我们分析了这种超导体-绝缘体量子相变的消失在一个有限的线和它的复活由于线的耦合到其环境的特点,通过无量纲电导$K$。通过对相位滑移的积分,确定了耦合流,建立了$μ$ - $K$相图。
2003-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zero energy Majorana modes in superconducting wires
我考虑一个模型的两个薄超导线通过约瑟夫森隧道和库仑相互作用。结果表明,存在一个参数范围,在该参数范围内,该模型可以有两种不同类型的准长程序基态:一种是超导态,另一种是对密度波。它进一步表明,这些不同的阶段之间的边界支持零能量马约拉纳模式,这些模式是强大的对无序。
2011-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universality of delocalization in unconventional dirty superconducting wires with broken spin-rotation symmetry
在脏的超导导线中,如果自旋-旋转对称性被破坏,则费米能级处的准粒子态不需要指数定域[Brouwer { \em et al.},物理修订信函{ \bf 85},1064(2000)]。在这里,我们提出的证据表明,非定域状态是通用的厚线限制,而有限厚度的线离域需要微调的障碍,与早期的结果一致的Motrunich { \em等人}。[Phys. Rev. B { \bf 63},224204(2001)]。粗线极限被定义为同时极限,其中线的长度$L$和费米能量下的传播通道的数量$N$都取为无穷大,并且它们的比率保持固定。
2003-02-10 cond-mat.mes-hall
Non-Linear and Non-Local Meissner Effect in Superconducting Wires
使用半经典近似下精确的数值方法研究了具有任意无序的载流圆柱形导线中的迈斯纳效应的结构。电流的分布被发现是非单调的径向坐标的函数。对于高电流,一个强大的无间隙超导状态在干净和肮脏的引线表面发展。我们的计算提供了一个定量理论的临界电流在现实的电线。
2000-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Normal persistent currents in proximity-effect bilayers
我们计算的贡献超导波动的介观持续电流的环系综,每个由超导层与正常的接触,在库珀极限。双层膜的超导转变温度随正常层相对宽度的增加而迅速衰减。相反,当无功能量大于温度时,随着相对宽度的增加,持续电流的抑制比转变温度的抑制慢得多。这种效应与磁性杂质的预测相似,尽管这里考虑的邻近效应导致对弱化而不是对断裂。
2011-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fluctuations in superconducting rings with two order parameters
本文从Ginzburg-Landau能量泛函出发,讨论了两个序参量的存在以及它们之间的耦合对涨落体系中超导环的影响。我们的方法是精确的,但需要数值实现。我们还研究了近似,可以得到一些解析表达式,并检查其有效性范围。我们提供的温度范围内的波动是重要的估计,计算的持续电流在二硼化镁环作为温度和封闭通量的函数,并指出其额外的依赖环的横截面积。我们发现温度区域中的波动增强持续电流和区域中,他们抑制持续电流。两个可以独立波动的序参量的存在总是导致在Tc处的序参量的较大平均值,但仅对于适当的参数,这产生较大的持续电流。在非常不同的材料参数的情况下,两个耦合的冷凝物,持续电流被抑制。
2011-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Dissipation-induced phase transitions in superconducting wires
我们报告了一个由窄超导线弱耦合到扩散金属膜组成的系统中超导性的增强。我们通过微扰重整化群和自洽变分方法分析了系统的有效纯相作用量,得到了T=0时的临界点和相。我们预测的量子相变超导相与长程序作为一个功能的线刚度和耦合到金属。我们讨论的直流电阻率的电线的影响。
2010-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin relaxation in mesoscopic superconducting Al wires
本文研究了超导体中极化准粒子自旋的扩散和弛豫。为此,通过介观超导Al线的界面注入极化自旋的准粒子,该介观超导Al线与处于单畴状态的覆盖铁磁Co线接近接触。观察到的超导性被抑制附近的自旋注入接口,证明了一个有限的电压的偏置电流低于超导转变的发生。自旋扩散长度,估计从有限的电压超过一定长度的Al线附近的接口,几乎是温度无关的温度范围内充分低于超导转变,但增长的过渡温度接近。这种温度依赖性表明,在超导状态下的自旋极化的弛豫是由准粒子的成对状态的凝聚。超导态的自旋弛豫比正常态的自旋弛豫更有效。
2004-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Flipping coin experiment for studying switching in Josephson junctions and superconducting wires
当用电流脉冲探测时,约瑟夫森结和超导导线表现出从超导到稳定的非零电压状态的随机切换。开关概率(所谓的S曲线)或开关电流分布的电流依赖性是控制逃逸过程的物理学的指纹。本文通过一系列开关实验,提出了独立开关事件的判据。将约瑟夫森结看作具有电流调谐开关概率的电子硬币,研究了开关事件之间的相关性对开关统计的影响。
2018-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Inductively coupled superconducting half wavelength resonators as persistent current traps for ultracold atoms
在实验实现由超导电路和原子系综组成的混合量子系统中,一个关键点是使两个伙伴足够接近,以便建立强量子相干耦合。在这里,我们提出使用半波长超导共面波导谐振器的金属化结构作为超冷顺磁原子的持续电流陷阱。用电感耦合谐振器代替传统的电路量子电动力学中的电容耦合谐振器,利用谐振器结构本身来捕获原子,分析了短端共面波导谐振器的外品质因数,表明它可以很容易地设计成所需的量子线路.谐振器处的磁场配置通过伦敦方程的数值三维模拟来计算。提出了一种将原子系综输运到腔模磁场最大的共面谐振腔间隙中的方法。该配置允许稳定的捕获持续电流和铺平了道路,原子云和腔模式之间的强耦合,这是合作效应所需的,并给出了原子和电路量子电动力学之间的接口。
2013-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Interference Effect of Majorana Fermions in a Spin-orbit Coupled Superconducting Wire
位于拓扑超导导线两端的两个马约拉纳费米子(MF)会相互干涉,形成众所周知的$4π$约瑟夫森电流。我们发现电子部分和空穴部分的态密度(Dos)也遵循宇称相关的$4π$周期振荡,而当两个平凡态相互干扰时,Dos呈现$2π$周期振荡.因此,Dos振荡的周期可以用来区分MF和平凡的局域态。有趣的是,这样的现象可以直接观察到在一个短的超导线控制的栅极电压。这大大简化了实验装置。我们认为,可以通过两个STM导联或两个常模导联检测干扰效应。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall
Magnetic field induced localization in a two-dimensional superconducting wire network
我们报告的传输测量超导线网络提供了第一个实验证据的一个新的本地化现象引起的磁场的二维周期性结构。在超导波函数的情况下,这种现象表现为网络临界电流和超导转变温度在每瓦半个磁通量量子处的降低。此外,在这个领域观察到的电阻转变的强加宽是一致的,由于这种本地化机制与增强的相位波动。
2000-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gapless excitations in strongly fluctuating superconducting wires
我们研究了超导性被量子相滑移扩散破坏的细线的低温隧穿态密度。虽然这种制度被认为是作为一个绝缘体,我们表明,对于一个大的温度范围内,这一阶段的特点是由电导率下降在最线性的温度,并具有无间隙的激发光谱。这种新的导电相是由电子-电子相互作用引起的电子对断裂引起的。此外,它可能有助于澄清在薄膜和导线中发现的低温金属特征,其批量实现是超导的。
2011-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum phase slips in superconducting wires with weak inhomogeneities
传统上认为,量子相位滑移是在假定均匀的扩散超导导线。我们提出了一个明确的估计相位滑移的幅度发生在一个弱的不均匀性,在局部电阻率略有增加的电线。我们模拟这样一个弱链接作为一个一般的相干导体,并表明幅度占主导地位的拓扑部分的行动。我们认为,这种薄弱环节自然发生在显然是同质的电线,并调整这种情况下的估计。人工弱连接的制造将使相位滑移局部化,并有助于更好地控制相位滑移幅度。
2012-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Persistent current magnification in a double quantum-ring system
利用单带隧穿紧束缚哈密顿量研究了双量子环与量子线耦合系统中的电子输运。我们推导出了当环被磁通量穿过时的电导、态密度和持续电流的解析表达式。我们发现,当通量差或通量之和为零或通量量子的整数倍时,这些物理量中的每一个都清楚地表现出束缚态的存在。这些束缚态在环中持续电流的放大中起着重要的作用。我们还发现,持续电流保持一个大的振幅,即使强环线耦合。
2005-02-17 cond-mat.mes-hall
Persistent currents on graphs
我们开发了一种方法来计算准一维扩散线图上的持续电流及其空间分布(和输运性质)。它们与描述图的拓扑的矩阵的行列式的域导数直接相关。在某些限制下,它们通过简单地计算节点及其连通性来获得。我们将无序图的平均电流与相互作用和同一图的非相互作用电流与干净的1D导线联系起来。一般来说,轨道磁性也存在类似的关系。
1999-04-08 cond-mat.mes-hall
Duality between normal and superconducting junctions of multiple quantum wires
我们使用玻色化研究单通道无自旋Luttinger液体的连接。我们推广早期的研究,使结超导,并找到新的电荷不守恒的低能量不动点。我们建立了$g \leftrightarrow 1/g$对偶(其中$g$是Luttinger液体参数)之间的电荷守恒(正常)结和电荷非守恒(超导)结的存在通过评估和比较的标度尺寸的各种运营商周围的不动点在正常和超导部门的理论。对于最一般的两线结,我们证明了存在两个共形不变的单参数不动点族,它们也通过二元变换连接。我们还表明,两线超导结的稳定不动点对应的情况下,交叉Andreev反射是完美的线之间。对于三线结,我们研究,特别是,超导类似物的手性,$D_P$和断开的不动点在文献中获得的上下文中的电荷守恒三线结。我们表明,这些固定点可以稳定的$g < 1$(排斥电子)的超导部门的理论,使他们的实验相关。
2008-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Interplay between spin-relaxation and Andreev reflection in ferromagnetic wires with superconducting contacts
我们分析了扩散铁磁(F)线和正常金属电极之间的结的电阻的变化,由于超导性(S)在后者的发病和双Andreev散射过程导致一个完整的内反射的大部分自旋极化电子回到铁磁体。超导转变导致额外的接触电阻,这是由于需要将F线中的自旋极化电流与S库中的无自旋电流相匹配而产生的,这与长度等于自旋弛豫长度的一段F线的电阻相当。
1999-01-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Identify the topological superconducting order in a multi-band quantum wire
如何区分由马约拉纳费米子引起的零偏峰(ZBP)和其他效应引起的零偏峰是量子线拓扑有序性检测中的一个难题。在本文中,我们提出了区分拓扑超导相从拓扑平凡的阶段,使约瑟夫森结的量子线连接到一个侧引线,然后测量隧道电导通过它作为跨结$ϕ$的相位差的变化。即使在两相中都存在ZBP,我们也可以通过$ϕ=π$处的电导峰和附近的蝴蝶图案来识别拓扑超导相。
2014-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic dependence of the critical and persistent current of asymmetric superconducting rings
所获得的周期性磁场的临界电流的依赖关系,在相反的方向上测量的非对称超导铝环,允许解释观察到的直流电压作为交流整流的结果的早期量子振荡。据发现,高效率的整流的个别环和环系统连接到一个滞后的电流-电压特性。提供整流效应的电流-电压特性的不对称性是由于在相反方向上测量的临界电流的磁依赖性的相对移位。这种移位意味着临界电流最小值的位置不对应于n + 0.5磁通量量子,这与Little-Parks电阻振荡的测量结果直接矛盾。尽管存在这种矛盾,临界电流各向异性振荡的幅度及其随温度的变化与持续电流振荡的预期幅度及其随温度的变化相对应。
2009-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Voltage plateaus on V(I) curves of long quasi-one-dimensional superconducting wires (without microwave irradiation)
在略低于临界超导温度Tc的温度T下,长准一维超导铝丝在磁场中的V(I)曲线上出现了几乎恒定的电压平台,这对于样品的几何形状和实验参数来说是出乎意料的。平台被假定为一个超导能隙的次谐波,并出现由于多重Andreev反射和强准粒子过热的线非平衡区。平台是超导性和耗散共存的证据在这样的线。现有的理论无法描述本文所给出的结果。
2019-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Maintaining the local temperature below the critical value in thermally out of equilibrium superconducting wires
本文用开放量子系统的广义理论结合平均场论研究了与不同温度热浴接触的超导导线。结果表明,根据较冷的浴的温度,较热的浴的温度可以大大超过平衡临界温度,并且仍然在导线中的局部温度保持低于临界温度,因此导线保持在超导状态。研究了接触面积和无序度的影响。最后,一个实验装置,建议来测试我们的预测。
2009-07-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Influence of the boundary conditions on the current flow pattern along a superconducting wire
我们研究的模式,在该模式下的电流流动稳定在一维超导导线,为各种实验合理的边界条件,小固定电流密度和温度接近$T_c$。我们特别注意可能存在的一个稳定的制度。如果接触是超导的,则不存在真正的静止或正常状态,但可以接近极限。在弱超导接触的情况下,发现一个丰富的相图,与几个周期性制度,涉及两个相位滑移中心。对于其中的一些区域,库珀对的密度不具有镜像对称性。如果接触正常,则静止状态是可能的。
2015-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transport Measurements on Nano-engineered Two Dimensional Superconducting Wire Networks
采用负性氢倍半硅氧烷(HSQ)抗蚀剂制备了具有高正常态电阻的超导三角形Nb线网络。由于导线尺寸的有效减小,在高磁场下观察到鲁棒的磁阻振荡,并在低温下保持。在约化通量f = Phi/Phi_0的整数和有理数(1/2,1/3,1/4)处出现了定义明确的倾角,这是在三角形线网中的第一次观测。这些结果与约化临界温度随f的变化的理论计算结果一致。
2012-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Shot noise in ultrathin superconducting wires
量子相位滑移(QPS)会在电流偏置的超导纳米线中产生非平衡电压波动。利用Keldysh技术,并采用相电荷的对偶参数,我们调查这种波动的四点测量方案,并证明,散粒噪声的电压检测在这样的纳米线可能基本上取决于特定的测量设置。在长线中,散粒噪声功率随着频率$Ω$的增加而减小,并且在超过$Ω$的阈值时在$T \to 0$处消失
2017-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum fluctuations and phase coherence in superconducting nanowires
超导纳米线的量子行为可能主要取决于所采用的实验装置。在这里,我们调查的设置,使通过平衡超导电流跨越任意段的导线,而不限制其超导相的波动。该系统的低温物理性质是由集体类声等离子体激发和量子相位滑移的综合效应决定的。在$T=0$处,导线表现出两个量子相变,两者都由无量纲导线阻抗$g$控制。含有$g>16$的较粗导线保持超导性,而含有$g<2$的最细导线中的超导电流完全被量子涨落破坏。与$2<g<16$的中间阶段的特点是由两个不同的相关长度展示超导的行为在较短的尺度结合消失的超导响应在长尺度极限。
2019-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Pair-breaking effect on mesoscopic persistent currents
我们考虑超导涨落对正常金属环系综介观持续电流(PC)的贡献,该环系综由超导材料制成,其低裸转变温度$T^{0}_{c}$远小于无扰动能量$E_{c}$ .以磁性杂质为例,介绍了电子对破缺的影响。我们发现,在一个相当宽的范围内的对断裂强度$\hbar/τ_{s}$,使$T_c^0 \lesssim \hbar/τ_s \lesssim E_c$,超导转变温度被归一化到分钟值或零,而PC几乎不受影响。这可以解释铜和金的平均PC值的大小,以及确定其$T^0_c$的方法。分析了电流和主导超导涨落对$E_cτ_s$和$E_c$与温度之比的依赖关系。在铜(金)中测得的PC对应于几个(一部分)mK的$T^0_c$。
2009-05-02 cond-mat.mes-hall
Josephson effect in superconducting wires supporting multiple Majorana edge states
本文研究了一维拓扑超导体中的超导-正常-超导(SNS)约瑟夫森结。的超导相的能量谱的变化进行了研究相结合的紧束缚模型描述的SNS结的数值对角化与适当的低能量有效的哈密顿量的分析。我们发现,四π周期性特征的分数直流约瑟夫森效应被保存。此外,NS结的理想电导与拓扑超导体,托管两个马约拉纳模式在其两端,是一倍的单马约拉纳的情况下相比。最后,我们说明了如何一个非零的超导相位梯度可能会破坏支持多个马约拉纳端态的相位。
2013-03-11 cond-mat.mes-hall
Localization and delocalization in dirty superconducting wires
我们提出了福克-普朗克方程,描述了肮脏的非常规超导量子线中的热和自旋输运。四个对称类的区别,取决于存在或不存在的时间反转和自旋旋转不变性。在自旋旋转对称性的情况下,热输运是反常的,因为对于足够长的导线$L$,平均电导像$1/\sqrt{L}$一样衰减,而不是指数快速衰减。在时间反演对称性的存在下的Fokker-Planck方程的精确求解和准粒子输运的平均电导计算的交叉从扩散到本地化制度。
2000-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Suppressed decay of a laterally confined persistent spin helix
我们实验研究了2至80 μ m宽的蚀刻GaAs线结构中持续自旋螺旋的动力学。利用高空间分辨率的磁光克尔旋转,我们确定了自旋螺旋的寿命。在将自旋极化局部注入到线中之后的几纳秒,与二维情况相比,极化被强烈增强。这主要归因于向一维扩散的过渡,强烈抑制了自旋极化的扩散稀释。螺旋模的本征寿命仅微弱增加,这表明沟道限制只能部分抑制立方Dresselhaus自旋轨道相互作用。
2014-10-06 cond-mat.mes-hall
Quantized conductance at the Majorana phase transition in a disordered superconducting wire
没有时间反转和自旋旋转对称性的超导导线可以被驱动到支持马约拉纳束缚态的拓扑相。这些零能量状态的直接检测是复杂的扩散的低激发在无序的多模线。我们表明,相变本身是由一个量子化的热导和电散粒噪声功率的信号,而不管无序的程度。在环形几何结构中,相变由磁导振荡的倍周期发出信号。这些特征直接来自反射矩阵的行列式的符号作为拓扑量子数的识别。
2010-11-30 cond-mat.mes-hall
Majorana Fermion Induced Non-local Current Correlations in Spin-orbit Coupled Superconducting Wires
最近在半导体导线/超导体异质结中观察到的零偏压电导峰引起了人们极大的兴趣,并且关于该观察是否与Majorana费米子(MFs)有关存在着激烈的争论。在这里,我们研究了本地和交叉Andreev反射在两个正常的引线和一个夹层超导半导体线与两个空间分离,但强耦合MF端态的结。这样的设备的电导和Fano因子是急剧不同的拓扑平凡的情况下,即使在存在的障碍,因此可以用来确定毫不含糊的MF。
2013-05-31 cond-mat.mes-hall
Phase diagram of a model for topological superconducting wires
计算了具有局域s波配对、自旋轨道耦合$\vecλ$和任意取向磁场$\vec{B}$的拓扑超导线模型的相图。该模型是Lutchyn $\textit{et al.}$ [Phys.Rev.Lett. $\textbf{105}$ 077001(2010)]和Oreg $\textit{et al.}$ [Phys.Rev.Lett. $\textbf{105}$ 177002(2010)],认为$\vecλ$垂直于$\vec{B}$。该模型有一个拓扑间隙相位与马约拉纳零模式本地化的两端的电线。我们用解析的方法确定了这个相的边界。当自旋轨道耦合方向与磁场方向不垂直时,除了拓扑相和带隙非拓扑相外,还出现了无带隙超导相。
2021-09-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological pi Josephson junction in superconducting Rashba wires
在这项工作中,我们表明,Rashba为基础的拓扑超导体纳米线,其中的自旋轨道耦合可能会改变其符号,支持三个拓扑相保护的手征对称性。当超导相梯度施加在两个非平凡相的界面上时,Andreev谱与通常的Majorana弱链接相比定性地相移π。拓扑π结具有在相位差为零附近显示最大超电流的显著特性。结的定性特征对违反手征对称性的无序和磁场是鲁棒的。所研究的系统可以通过线的局部选通或通过在合成Rashba系统中适当堆叠永磁体来实现。
2012-10-15 cond-mat.mes-hall
The conductance of interacting nano-wires
一维纳米线的相互作用的电子连接到非相互作用的引线的电导计算在线性响应制度。使用了两种不同的方法:多体格林函数技术和最近基于非相互作用情况的结果提出的与持续电流的关系。用泛函重整化群方法和密度矩阵重整化群算法计算电导。我们的结果给出了一个强有力的指示,从持续电流获得的电导的想法举行的相互作用系统。
2003-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Stationary transport in mesoscopic hybrid structures with contacts to superconducting and normal wires. A Green's function approach for multiterminal setups
我们推广了Langreth和Nordlander [Phys.Rev.B432541(1991)]和Meir和Wingreen [Phys.Rev.Lett.1994]提出的实时格林函数的表示。68 2512(1992)]中的稳态量子输运,以便研究包含正常(N)和超导(S)块的混合结构的问题。我们举例说明了在一个静态偏置下的S-N结的处理,并详细研究了在一个正常的环通过一个磁通量与附加的超导导线在平衡时的平衡电流的行为。我们分析了Andreev态的磁通灵敏度,并证明了Andreev态的磁通灵敏度与孤立超导环中动量q=0的库珀对的磁通灵敏度是等价的。
2008-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum feedback control of a superconducting qubit: Persistent Rabi oscillations
测量行为通过将可能态的叠加投射到一个单一的(尽管是概率性的)结果中,在量子世界和经典世界之间架起了一座桥梁。这个“瞬时”过程的时间尺度可以用弱测量来拉伸,这样它就采取了一种逐渐随机走向最终状态的形式。值得注意的是,临时测量记录足以使用反馈连续跟踪和操纵量子态。我们使用一个近无噪声的参量放大器来监测一个共振驱动的量子二能级系统--超导量子比特的动力学。高保真测量输出用于主动稳定拉比振荡的相位,使其能够无限期地持续下去。这个新功能显示了对抗退相干的希望,并为连续的量子纠错定义了一条道路。
2012-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph