Interfacial spin-orbit coupling driven enhancement of superconductivity by parallel magnetic field
本文通过 Ginzburg-Landau 理论揭示界面 Rashba 自旋轨道耦合与平行磁场协同可提高薄超导膜临界温度，并计算其对 Little-Parks 振荡的修正，为实验现象提供理论解释。
2024-06-07 cond-mat.supr-con
Superconducting Spintronics with Magnetic Domain Walls
最近自旋极化超电流的实验演示提供了一个场所，建立一个超导模拟传统的自旋电子学。虽然纯磁性结构中的畴壁运动是一个研究得很好的主题，但尚不清楚畴壁动力学如何影响超导性，以及是否可以从这种情况中利用某些功能特性。在这里，我们证明了超导系统中的畴壁运动提供了一种独特的方式来控制超导体的量子态。考虑到扩散和弹道限制，我们表明，移动畴壁的约瑟夫森结中的不同位置将改变量子基态从0状态到$π$状态。值得注意的是，我们还表明，畴壁运动可以用来打开和关闭超导电性：畴壁的位置决定的临界温度$T_c$，因此，如果系统是在电阻状态或没有，甚至导致之间的无耗散和正常状态在$T=0$的量子相变。以这种方式，通过利用磁畴壁运动实现对单个样品内的超导状态的动态控制。
2014-01-22 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
Effects of Rashba-spin-orbit coupling on superconducting boron-doped nanocrystalline diamond films: evidence of interfacial triplet superconductivity
在金刚石的许多显著特性中，当重掺杂硼时的超导能力吸引了碳社区的极大兴趣。当考虑纳米晶硼掺杂系统时，减少的维度和限制效应导致了几个有趣的观察结果，最值得注意的是，混合超导相的特征。在这里，我们提出了超高分辨率透射电子显微镜成像的晶界，并演示了如何复杂的微观结构导致增强的载流子相关性。我们观察到自旋轨道耦合（SOC）的标志性特征表现为弱的反局域化效应。增强的SOC被认为是由于在晶界界面处的反转对称性破缺以及晶粒之间的反对称限制电位的组合，诱导Rashba型SOC。从一个明显的零偏置峰的差分电导，我们证明了一个三重态组件的签名，相信是由于自旋混合所造成的隧穿单线态库珀对通过这样的Rashba-SOC晶界结。
2020-09-01 cond-mat.supr-con
Superconductor/Ferromagnet Heterostructures: A Platform for Superconducting Spintronics and Quantum Computation
超导体/铁磁体（SC/FM）异质结构中超导性和铁磁性的相互作用产生了许多有趣的物理现象，包括自旋三重态超导、超导序参量振荡和拓扑超导。SC/FM异质结构的独特物理性质使其成为未来超导自旋电子学和量子计算应用的有前途的平台。本文综述了SC/FM异质结构从超导自旋电子学到量子计算的重要研究进展。首先，我们讨论了SC/FM异质结中自旋载流子的研究进展，包括Bogoliubov准粒子、超导涡旋和可能用于长程自旋输运的自旋三重态库珀对。然后，我们将描述π约瑟夫森结及其在构造π量子比特中的应用。最后，我们将简要回顾SC/FM异质结构中Majorana态的实验特征和理论上提出的操纵，这可能有助于实现容错拓扑量子计算。
2022-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spintronics with a Weyl point in superconducting nanostructures
我们调查运输超导纳米结构住房的外尔点的Andreev束缚态的光谱。在该点附近实现最小磁体状态。一个或多个普通金属引线隧道耦合到纳米结构。我们已经表明，这种最小的磁性设置是适合于实现所有共同的目标的自旋电子学：检测的磁性状态，电流到自旋电流的转换，潜在地达到一个自旋的绝对极限，每个电荷转移，检测自旋积累的铅。该装置的特点和可能的优点是能够通过控制参数的微小变化在磁性和非磁性状态之间切换：超导相位差。我们采用这种属性，以证明不太常见的自旋电子效应的可行性：按需自旋和替代自旋电流。
2020-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theoretical Model of Superconducting Spintronic SIsFS Devices
受与单通量量子（SFQ）电路兼容的低温存储器发展的最新进展的启发，我们对磁性SIsFS约瑟夫森结进行了理论研究，其中'S'是块体超导体，'s'是薄超导膜，'F'是金属铁磁体，'I'是绝缘体。计算了约瑟夫森电流随S层和F层厚度、温度和F膜交换能的变化。我们概述了这些结的几种操作模式，并展示了它们独特的能力，具有大的产品的临界电流$I_{C}$和正常状态电阻$R_{N}$在$π$状态，在SIS隧道结中常用的SFQ电路。我们发展了一个模型，描述开关的约瑟夫森临界电流在这些设备由外部磁场。计算结果与Nb-Al/AlO ${_x}$ -Nb-Pd $_{0.99}$ Fe $_{0.01}$ -Nb结的实验数据符合得很好。
2013-05-03 cond-mat.supr-con
Using superconductivity to control magnetism: a facet of superconducting spintronics
本文提出利用超导体特性调控磁矩方向，以克服电流控制磁性带来的电阻损耗和发热瓶颈，从而推动超导自旋电子学在信息存储与计算中的应用。
2023-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Interfacial superconductivity and zero bias peak in quasi-one-dimensional Bi2Te3/Fe1+yTe heterostructure nanostructures
Bi 2 Te 3/Fe 1 +yTe异质结构在两种非超导材料之间表现出界面超导性：Fe 1 +yTe作为铁基超导材料的母体化合物和拓扑绝缘体Bi 2 Te 3。在这里，我们提出了一个自顶向下的方法从二维（2D）异质结构开始，以制造一维（1D）Bi 2 Te 3/Fe 1 +yTe纳米线或窄纳米带。我们表明，Bi 2 Te 3/Fe 1 +yTe异质结构保持完整的纳米结构的宽度为100 nm的顺序和界面的超导电性被保存，证明了电传输和Andreev反射点接触光谱实验测量的纳米线的末端。微分电导显示了类似的超导双间隙结构在二维异质结构，但由于较低的维度增强的波动效应。零偏置电导峰表明存在的Andreev束缚态，并给予参与的拓扑Bi 2 Te 3表面状态，我们讨论了一个可能的拓扑性质的超导电性与新兴的铁磁性的强相互作用，由于在Fe 1 +yTe层的间隙过剩铁，在低温下与超导性平行发展。
2022-12-01 cond-mat.supr-con
Two molecular devices for superconducting spintronics
本研究制备了两种基于二茂镍、单Fe原子和Pb电极的超导结分子器件，发现Fe配位差异导致微分电导行为不同，分别呈现MAR与隙内态的叠加和干涉效应，展示了原子级分子器件的功能多样性。
2024-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ab initio investigation of FeAs/GaAs heterostructures for potential spintronic and superconducting applications
超薄的FeAs作为新发现的磷属元素化物超导体中的活性组分，以及在铁磁Fe和半导体GaAs之间的界面处的自旋电子学应用中都是令人感兴趣的。本文采用第一性原理密度泛函理论研究了FeAs/GaAs异质结构的性质。我们发现FeAs层和GaAs层中As原子之间的相互作用改变了Pnictide超导体的费米面特性。无论FeAs层的数量，Fe与As的比例，或应变状态，最低能量的磁有序总是反铁磁的，这表明这种异质结构是没有前途的自旋电子系统，并提供了一个解释的失败自旋注入Fe/GaAs界面。
2011-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Large gap, a pseudogap and proximity effect in the Bi2Te3/Fe1+yTe interfacial superconductor
我们报告的定向点接触光谱数据的新型Bi 2 Te 3/Fe 1 +yTe界面超导体的Bi 2 Te 3的厚度为9个五层，结合范德华外延的Fe 1 +yTe薄膜在原子级尖锐的界面。我们的数据显示了一个非常大的超导双间隙结构，其能量尺度超过大块FeSe或FeSe 1-xTex的4倍。虽然较大的间隙是各向同性的，并归因于一个薄的FeTe层在界面附近，较小的间隙具有明显的各向异性，并与邻近诱导的超导性的拓扑绝缘体Bi 2 Te 3。在8 K以上，零电阻消失，但超导波动至少在12 K以下可见，并且大的能隙被持续到40 K的赝能隙所取代。的光谱显示了一个明显的零偏置的超导状态下的电导峰，这可能是一个非常规的配对机制的签名。
2014-10-29 cond-mat.supr-con
Superconducting Diode Effect in Gradiently Strained Nb0.5Ti0.5N Films
该研究利用 MgO 衬底上 Nb0.5Ti0.5N 薄膜的梯度界面应变打破反演对称性，实验产生可由面内磁场调控的超导二极管效应，并通过各向异性钉扎势增强该效应。
2025-08-31 cond-mat.supr-con
Berry Curvature Induced Spin Nernst and Thermal Edelstein Effects in Proximity Superconductors
该研究提出邻近诱导超导体中源于不同贝里曲率的自旋能斯特和热埃德尔斯坦效应，发现自旋轨道耦合与配对以纠缠方式塑造超导贝里曲率，低温下因Bogoliubov费米面增强响应并可调控，为探测相关特性及超导自旋电子学提供新途径。
2025-08-22 cond-mat.supr-con
Spin-pumping from a ferromagnetic insulator to an unconventional superconductor with interfacial Andreev bound-states
本文提出研究向d波非传统超导体自旋泵浦的方法，揭示界面Andreev束缚态和晶体取向对自旋泵浦频率与温度依赖关系的定性影响。
2023-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nematic versus ferromagnetic spin filtering of triplet Cooper pairs in superconducting spintronics
我们考虑两种类型的磁约瑟夫森结~（JJ）。它们由两个单线态超导体~S和它们之间的磁性层形成，使得JJ是S $_{\text{m}}$ /n/S $_{\text{m}}$类型的异质结构，其中~S $_{\text{m}}$包括具有非共线磁化矢量的两个磁性层。一个层由弱铁磁体表示，另一个层-自旋过滤器-是导电的强铁磁体（N型或N \nobreakdash型JJ）或具有自旋依赖透明度的磁性隧道势垒（磁性或M \nobreakdash型JJ）。由于自旋过滤，只有完全极化的三重态分量才能穿透正常的n线，并提供超导体S之间的约瑟夫森耦合。尽管两种滤波器都允许总自旋为~ $\mathbf{S}$且平行于滤波器轴的三重态库珀对通过，但磁JJ和磁JJ的行为完全不同。而在反平行的情况下，电荷和自旋电流，~ $I_{\text{Q}}$和~ $I_{\text{sp}}$，不依赖于过滤器轴的相互取向，在反平行的过滤器轴的情况下，这两个电流消失在磁~JJ，并改变符号下反转过滤器的方向。所得到的~ $I_{\text{Q}}$和~ $I_{\text{sp}}$的表达式清楚地表明了超导相~ $φ$和弱磁层中交换场间夹角~ $α$之间的对偶性。
2015-11-10 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
Determining interface dielectric losses in superconducting coplanar waveguide resonators
超导量子计算架构包括谐振器和量子位，其经历由于体和界面双能级系统（TLS）引起的能量损失。了解这些损耗对于提高超导电路的性能至关重要。在这项工作中，我们提出了一种方法来量化的TLS损耗不同的体和界面的超导共面波导（CPW）谐振器中存在的。通过结合统计特性的各向同性蚀刻的硅衬底上的专门设计的CPW谐振器组详细的电磁建模，我们确定单独的损耗贡献从个别材料接口和散装的。这种分析界面TLS损耗的技术可用于指导量子位、谐振器及其超导制造工艺的有针对性的改进。
2018-08-30 cond-mat.supr-con quant-ph
Superconducting spin valve as a sensitive probe of spin-orbit coupling anisotropy
University of Regensburg（雷根斯堡大学）；Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Halle-Berlin-Regensburg Cluster of Excellence CCE, University of Regensburg（哈雷-柏林-雷根斯堡卓越集群CCE，雷根斯堡大学）
本研究通过Fe/MgO/V/MgO/Fe/Co结的电导各向异性实验，结合理论模型，实现了对Rashba和Dresselhaus SOC的区分，发现D-SOC占5%，为超导自旋电子学提供了界面SOC隔离方法。
2026-09-25 cond-mat.supr-con
Density-functional description of materials for topological qubits and superconducting spintronics
本研究介绍了Kohn-Sham Bogoliubov-de Gennes方法的进展，基于密度泛函理论模拟磁性掺杂Pb的超导异质结，揭示磁性与超导的相互作用及相关效应，为超导自旋电子器件提供理论支撑。
2023-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Substrate induced proximity effect in superconducting niobium nanofilms
研究了氧化硅和蓝宝石衬底上不同厚度的高质量铌纳米薄膜的结构和超导特性。不同的基板和Nb膜的超导性能所发挥的作用进行了讨论的基础上的缺陷的膜和Nb膜和基板之间的界面氧化层的存在下。用X射线吸收光谱分析了界面层的结构。我们发现，这个界面层导致一个强大的邻近效应，特别是在SiO $_2$衬底上沉积的薄膜，改变Nb膜的超导性能。我们的研究结果表明，临界温度是由量子尺寸效应之间的相互作用，由于Nb膜厚度的减少，和邻近效应。
2018-10-30 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Signatures of enhanced spin-triplet superconductivity induced by interfacial properties
该研究针对自旋三重态超导增强问题，通过自洽计算揭示其贡献随界面势垒、自旋-轨道耦合强度呈非单调变化，发现中等强度下可实现显著增强的自旋三重态超导，且该结论与实验现象吻合，还预测有限偏压可进一步增强该效应。
2024-09-08 cond-mat.supr-con
Superconducting Spintronic Heat Engine
本文实现了一种基于EuS/Al/AlO$_x$/Co隧道结的超导自旋电子热机，通过铁磁层取向调控热电电压符号，实现热电存储单元，并提出理论模型预测其效率。
2023-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Growth of half-metallic CrO2 nanostructures for superconducting spintronic applications
基于半金属铁磁体（如CrO 2）的超导-铁磁体（S-F）混合体是超导自旋电子学应用的优秀候选者。这主要是由于它们的完全自旋极化性质，这会产生显着增强的长程三重态邻近效应。然而，基于CrO 2的约瑟夫森结（JJ）的可靠生产是具有挑战性的，主要是因为难以控制S/F界面的透明度。我们生长CrO 2纳米线的化学气相沉积在TiO 2衬底上结合选择性区域生长在沟槽中定义的非晶SiOx。这使我们能够创建横向JJ，纳米线作为薄弱环节。我们表明，生长的性质是高度各向异性的，并且在生长过程中，取决于沟槽的宽度，CrO 2 nanostructures的形态系统地变化。详细的生长研究使我们能够合成多面且高度均匀的CrO 2丝。这些被用来制造具有高S/F界面透明度的JJ，从而产生大的超电流。该器件的良好几何结构使我们能够可靠地估计600 nm距离上的异常高的临界电流密度Jc = 10^9 Am^{-2}。
2016-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interfacial superconductivity and a Se-vacancy ordered insulating phase in the FeSe/PbOx heterostructures
该研究制备FeSe/PbOx异质结构，在三类单层FeSe相关界面发现超导，并揭示功函数差异导致的电荷转移对界面超导的关键作用。
2025-02-19 cond-mat.supr-con
Scanning tunneling microscopy study of helimagnetic monolayer CrBr2 on s-wave superconductor NbSe2: a topologically trivial system due to weak interfacial coupling
Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale and Department of Physics, University of Science and Technology of China（合肥微尺度物质科学国家研究中心和物理学系，中国科学技术大学）；New Cornerstone Science Laboratory, Hefei National Laboratory（新基石科学实验室，合肥国家实验室）
研究通过低温度扫描隧道显微镜/光谱分析，发现单层CrBr2绝缘体与NbSe2超导体界面的电子态主要来自基底，且超导性质与纯NbSe2相似，拓扑平凡性源于缺乏超导近邻效应和弱磁耦合。
2026-03-28 cond-mat.supr-con
Unconventional interfacial superconductivity in epitaxial Bi/Ni heterostructures
超导现象是自然界中最令人感兴趣的物理现象之一。长期以来，SC的成核一直被认为是非常不利的，如果不是不可能的铁磁性附近，在低维，最重要的是，在非超导体。在这里，我们报告的SC与TC近4 K的Ni/Bi双层，无视所有已知的超导范例，既不是铁磁Ni膜，也不是菱面体Bi膜超导隔离观察。这种极不寻常的SC与生长顺序（Ni/Bi或Bi/Ni）无关，但对组成层厚度高度敏感。最重要的是，SC，独特的非S配对，是触发，但不发生在，Bi/Ni界面。使用点接触Andreev反射，我们证明了独特的SC，自然兼容的磁性，是三重p波配对的证据。这一新的启示可能会导致非常规的途径，探索新的SC超导自旋电子学的应用。
2015-04-19 cond-mat.supr-con
Spin-transfer torque switching in nanopillar superconducting-magnetic hybrid Josephson junctions
超导和磁性材料的组合，以创建新的超导器件的动机是约瑟夫森临界电流（ICS）振荡作为磁层厚度的函数的发现和演示的设备与可切换的临界电流。然而，没有一个混合器件显示出任何自旋电子效应，例如自旋转移矩，其目前用于室温磁性器件，包括自旋转移矩随机存取存储器和自旋矩纳米振荡器。我们已经开发了纳米柱约瑟夫森结的最小特征尺寸为50 nm和磁势垒表现出磁赝自旋阀行为在4 K。这些器件允许电流感应磁化切换，导致20倍的变化，在ICS。电流诱导的磁开关与室温磁性器件的自旋转移矩模型是一致的。我们的工作表明，结合超导和自旋电子功能的设备显示出纳米级，非易失性，低温存储器技术的发展前景。
2014-10-16 cond-mat.supr-con
Evidence for interfacial superconductivity in a bi-collinear antiferromagnetically ordered FeTe monolayer on a topological insulator
铁基化合物中高温超导性的发现[1，2]引发了对超导性和磁性之间相互作用的大量研究[3]，最近，通过界面效应提高转变温度[4]。人们普遍认为，最佳超导性的出现与长程反铁磁（AFM）有序的抑制密切相关，尽管由于缺乏原子空间分辨率的数据，这种关系的精确微观图像仍然难以捉摸[1][5-7]。在这里，我们提出了一个自旋极化扫描隧道光谱（SP-STS）的研究，铁碲$_{1-x}$硒$_x$（x = 0，0.5）薄膜生长在原型Bi基块体拓扑绝缘体。令人惊讶的是，我们发现在费米能级处的能隙表明，与非超导FeTe体化合物相比，生长在Bi 2 Te 3衬底上的一个单胞薄FeTe层的超导相关性高达Tc ~ 6 K [8]。此外，SP-STS揭示了能隙空间共存的双共线原子力显微镜秩序。这一发现为铁基超导体中竞争有序的理论研究以及拓扑绝缘体和超导层异质结构中奇异相的实验研究开辟了新的视角。
2016-06-10 cond-mat.supr-con
Multiband full-bandwidth anisotropic Eliashberg theory of interfacial electron-phonon coupling and high-T$_c$ superconductivity in FeSe/SrTiO$_3$
我们研究了界面声子对FeSe/SrTiO $_3$超导态的影响，为该系统开发了材料的特定多频带，全带宽和各向异性Eliashberg理论。我们的自洽计算强调了界面电子-声子相互作用的重要性，它隐藏在看似弱的耦合常数λ $_m$ = 0.4的背后，在介导高T $_c$，并解释了其他令人困惑的实验观察，如s波对称性和复制带。我们发现，复制带的形成有一个T $_c$降低的效果，但补偿深费米-海库珀配对具有T $_c$增强效果。由于界面耦合，我们预测隧道光谱中会出现强耦合的陡峰特征。
2018-02-02 cond-mat.supr-con
Twofold Symmetry Observed in Bi$_{2}$Te$_{3}$/FeTe Interfacial Superconductor
Southern University of Science and Technology（南方科技大学）
本研究通过准粒子干涉技术和宏观磁阻测量，在Bi₂Te₃/FeTe界面超导体中观测到二重超导能隙对称性，该对称性与FeTe的Te-Te方向一致，为理解该体系拓扑性质与配对机制提供关键依据。
2023-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The interfacial effects on the spin density wave in FeSe/SrTiO3 thin film
最近，在SrTiO 3（STO）衬底上的FeSe薄膜中观察到超导转变温度（Tc）超过60 K和自旋密度波（SDW）的迹象，这表明超导性和磁性之间存在很强的相互作用。通过第一性原理计算，我们发现衬底诱导的张应变通过增强Se原子桥连的次近邻超交换反铁磁相互作用，使FeSe薄膜中的SDW态趋于稳定.另一方面，我们发现当衬底中存在氧空位时，从衬底到第一层FeSe的电荷转移会抑制第一层FeSe的磁有序，从而导致高温超导现象的发生。此外，当FeSe在无缺陷的STO衬底上时，由于Fe 3d轨道之间的电荷重新分配，SDW的稳定性降低。我们的研究结果为最近的实验结果提供了一个全面的微观解释，并为进一步探索这种新型超导界面的超导性和磁性奠定了基础。
2013-10-21 cond-mat.supr-con
Macroscale non-local transfer of superconducting signatures to a ferromagnet in a cavity
腔自旋电子学最近预示着磁性样品之间的非局域磁振子信号转移。在这里，我们表明，通过在腔中包括超导体，我们可以利用这些原则，使复合超导体-铁磁体系统的宏观尺度。我们分析超导体的交流。电导率的影响自旋动力学的空间分离的磁铁，我们讨论了自旋电子应用的潜在影响。
2020-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity-induced minimum radius of superconducting thin rings closed by the Josephson 0 or pi junction
超导性被证明是完全破坏薄介观或纳米级环封闭的结与一个明显的界面对断裂和/或约瑟夫森耦合，如果一个环的半径r是小于最小半径r_min。数量r_min取决于跨结的相位差，或控制的相位差的磁通偏置环上的磁通量。它还取决于约瑟夫森和界面有效耦合常数，特别是取决于环是由0结还是π结闭合。当环的半径对于一些相位差值超过r_min或稍微超过其最大值时，电流-相位关系被实质上修改。修正后的临界温度Tc以及Tc附近随温度变化的超导电流都是环半径和磁通量的函数。
2017-01-03 cond-mat.supr-con
Correlation of Fe-based Superconductivity and Electron-Phonon Coupling in an FeAs/Oxide Heterostructure
铁基超导体（FeSC）和钙钛矿衬底之间的界面声子由于增强预先存在的超导性的可能性而受到相当大的关注。利用扫描隧道谱研究了由FeSC和氧化物交替层组成的铁基超导体Sr $_2$ VO $_3$ FeAs（$T_c \approx$ 33 K）的超导电性与界面声子的e-ph相互作用之间的关系。由于VO $_2$层中O空位局部调制的e-ph耦合导致系统性不同平均超导带隙的区域的准粒子干涉测量和支持自洽动量相关Eliashberg计算提供了前向散射界面声子对总超导配对贡献的独特实空间证据。
2017-08-06 cond-mat.supr-con
Anisotropic superconducting spin transport at magnetic interfaces
本文从理论上研究了p波超导体与铁磁绝缘体磁界面上各向异性超导自旋输运。我们的公式描述了由于自旋电流产生依赖于自旋三重态库珀对的铁磁共振调制，包括频移和增强吉尔伯特阻尼，在一个统一的方式。我们发现，库珀对对称性是可检测的定性行为的铁磁共振调制。我们的理论为各向异性超导自旋电子学铺平了道路。
2022-10-15 cond-mat.supr-con
Interfacial mode coupling as the origin of the enhancement of Tc in FeSe films on SrTiO3
在SrTiO 3（STO）衬底上生长的硒化铁（1UC FeSe）的单晶胞薄膜最近显示出在接近液氮的沸点（77 K）的温度下打开的超导能隙，这是铁基超导体的记录。为了理解为什么库珀对在如此高的温度下形成，要解决的主要问题是STO衬底的作用（如果有的话）。在这里，我们报告的高分辨率角分辨光电子能谱（ARPES）的结果，揭示了一个意想不到的和独特的特性的1UC FeSe/STO系统：摇脱频带表明玻色子模式的存在下，最有可能的氧光学声子在STO，耦合到FeSe电子只有很小的动量转移。这种耦合有一个不同寻常的好处，那就是在大多数通道中有助于超导，包括那些由自旋涨落介导的通道。我们的计算表明这种耦合是负责提高超导能隙打开温度在1UC FeSe/STO。这一发现为设计高温超导体提供了一条途径。
2015-05-11 cond-mat.supr-con
Tunable superconducting critical temperature in ballistic hybrid structures with strong spin-orbit coupling
我们提出了一个理论描述和数值模拟的混合结构，包括强自旋轨道相互作用的超导转变。自旋-轨道耦合被认为是Rashba型的具体性，我们允许任意大小的自旋-轨道强度以及任意厚度的自旋-轨道耦合层。这使我们能够通过原子级薄的重金属层与增强界面自旋轨道耦合的实验相关的情况下进行接触。我们认为这两个界面的自旋-轨道耦合引起的S/F结的反转不对称性，以及在铁磁区的S/F/S-和S/F-结构的面内自旋-轨道耦合。两对振幅，局域态密度和临界温度显示依赖于Rashba强度，重要的是，交换场的方向。一般来说，自旋-轨道耦合增加了存在磁场的邻近系统的临界温度，并增强了态密度的超导能隙。我们进行了理论推导，解释了这些结果的外观长程单重态相关。我们的结果表明，弹道自旋轨道耦合超导结构中的$T_c$可以通过仅使用单个铁磁层来调谐。
2018-02-27 cond-mat.supr-con
Electronic reconstruction and enhanced superconductivity at La$_{1.6-x}$Nd$_{0.4}$Sr$_{x}$CuO$_{4}$/La$_{1.55}$Sr$_{0.45}$CuO$_{4}$ bilayer interface
我们报告了由超导La $_{1.6-x}$ Nd $_{0.4}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$（0.06 $\leq x<$ 0.20）和金属但非超导La $_{1.55}$ Sr $_{0.45}$ CuO $_{4}$组成的双层薄膜的增强超导电性。这些双层显示出超过200%的超导转变温度（$T_c$）的最大增加为$x$ = 0.06，而没有变化的$T_c$与$x\geq$ 0.20的双层观察。临界电流和动力学电感数据的分析表明，2-3个晶胞厚的界面层电子扰动具有较高的PDMATHAMT。一个简单的电荷转移模型与阳离子混合解释所观察到的PDMATHAMT双层。然而，这个模型仍然不能解释界面超导层异常大的厚度。我们认为条纹弛豫和邻近效应也影响界面的超导电性。
2012-08-16 cond-mat.supr-con
Anomalous and diode Josephson effect in junctions with inhomogeneous ferromagnetic barrier and interfacial Rashba spin-orbit coupling
University of Montenegro, Faculty of Natural Sciences and Mathematics（黑山大学自然科学与数学学院）；University of Belgrade, Faculty of Physics（贝尔格莱德大学物理学院）
研究了平面二维约瑟夫森结中异常和二极管约瑟夫森效应，通过分析对称性和数值计算揭示了非对称输运机制及超导序参数方向的影响。
2026-05-11 cond-mat.supr-con
Interfacial effects revealed by ultrafast relaxation dynamics in BiFeO$_{3}$/YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7}$ bilayers
用时间分辨泵浦-探测技术研究了在（001）SrTiO $_{3}$衬底上生长的多铁性BiFeO $_{3}$（BFO）和超导性YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$（YBCO）双层薄膜异质结构的弛豫动力学随温度的变化，并与相同生长条件下生长的纯YBCO薄膜的弛豫动力学进行了比较.发现YBCO的超导电性保留在异质结构中。我们观察到的异质结构的超导态的YBCO复合动力学的加速，并将其归因于磁化数据中观察到的BFO/YBCO界面处的弱铁磁性的存在。Rothwarf-Taylor模型的扩展被用来拟合BFO/YBCO的超快动力学，该模型模拟了YBCO超导状态下铁磁界面层中增加的准粒子占据。
2016-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interfacial superconductivity induced by single-quintuple-layer Bi$_2$Te$_3$ on top of FeTe forming van-der-Waals heterostructure
本文首次在FeTe（FT）表面上观察到了界面超导电性，并在其上覆盖了一层五层Bi $_2$ Te $_3$（BT），形成了范德华异质结。输运和扫描隧道光谱测量证实了在转变温度T $_c$ = 13~K时，当在非超导FT表面上沉积单层五层BT时，发生了超导性。超导电性能隙随BT厚度呈指数衰减，表明它发生在BT-FT界面处，邻近长度在5-6 nm以上。我们还测量了功函数对BT厚度的依赖性，这意味着在BT/FT界面处可能发生电荷转移，将空穴掺杂引入FT层，这可能是超导机制的可能候选者。我们的BT/FT异质结提供了一个干净的系统来研究非常规的界面超导性。
2019-03-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence of Interfacial Topological Superconductivity on the Topological Semimetal Tungsten Carbide Induced by Metal Deposition
具有不同电子基态的材料之间的界面已经成为用于创建和控制物质的新量子态的强大平台，其中在界面处的反转对称性破缺和其他效应可以引入额外的电子态。在涌现的现象中，超导性特别令人感兴趣。在这项工作中，通过沉积金属薄膜上的一个新确定的拓扑半金属碳化钨（WC）单晶，我们已经获得了软点接触光谱证明界面拓扑超导性。这种非常强烈的现象已被证明为一个广泛的金属/WC界面，涉及非磁性和铁磁薄膜，和超导转变温度是令人惊讶的不敏感的磁性薄膜，表明自旋三重态配对超导状态。这一结果为利用方便的薄膜涂覆方法实现拓扑超导提供了可能。
2018-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ferroelectric Exchange Bias Affects Interfacial Electronic States
在极性氧化物界面中，诸如导电性、超导性、磁性、一维导电性和量子霍尔态等现象可以在极性不连续处出现。在这样的界面处结合可控的铁电性可以影响超导性质，并揭示极性氧化物和铁电氧化物之间的相互作用。在这里，我们研究了极性氧化物LaAlO3和铁电Ca掺杂SrTiO3之间的界面，通过电输运结合局部成像的电流与使用扫描超导量子干涉仪（SQUID）。在低温下观察到界面电阻率的异常行为。扫描SQUID地图的电流流动表明，这种行为起源于由极性LaAlO3层引起的本征偏置。我们的数据意味着，结合铁电性的内在偏见约束可能的结构域平铺界面附近。我们建议使用这种固有的偏置作为一种方法的控制和调整的初始状态的铁电材料的极性结构的设计。正常状态和超导状态特性对栅极电压的滞后依赖性可用于多方面可控存储器器件。
2020-07-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductors as ideal spin sources for spintronics
本文研究了当超导体态密度随交换场（h_exc）而分裂时，正常金属-超导体（NS）结中自旋极化输运随界面透过率和温度的变化。类似于D. Huertas-Hernando等人[Phys. Rev. Lett. 88，047003（2002）]在超导邻近结构，我们表明，NS结可以用来产生高自旋极化电流，在替代半金属铁磁体。特别是，所获得的自旋极化电流在很大程度上是可调的幅度和符号，通过作用于偏置电压和h_exc。而隧道接触的电流极化可以高达100%，对于透明结，它是由少数自旋物种为主。这种效应可以通过由超导能隙提供的电子“冷却”来增强。
2008-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic and Superconducting Ordering at LaAlO3/SrTiO3 Interfaces
我们制定了一个模型的磁性和超导有序在LaAlO 3/SrTiO 3界面包含本地化的磁矩和巡回电子。虽然这两个起源于Ti 3d轨道，前者可能是由于电子更紧密地绑定到界面，而后者是在几个层上扩展。只有后者对金属导电性和超导性有重要贡献。在我们的模型中，两种类型的电子之间的相互作用，这被认为是铁磁性的，结合强自旋轨道耦合的巡回电子，导致磁有序。此外，我们提出了一个模型的界面超导性，包括随机超导晶粒在体STO驱动，通过耦合到界面导带，向远程或准远程秩序。最有趣的是，磁序和强自旋轨道耦合可以以这种方式导致非常规的界面超导性，从而可能实现马约拉纳物理。
2012-06-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spintronic superconductor in a bulk layered material with natural spin-valve structure
多层材料提供了实现各种功能特性的迷人平台，可能导致未来由外部场控制的电子设备。特别是，与导电层耦合的层状磁体最近已被广泛研究，可能通过自旋结构控制其输运性质。在狄拉克费米子和拓扑/轴子材料中，已经报道了用反铁磁（AFM）层（所谓的自然自旋阀结构）成功控制材料中的量子输运性质。然而，磁性和超导层交替堆叠的大块晶体直到现在还没有实现，并且在其中寻找功能特性是材料科学中一个有趣但尚未探索的领域。在这里，我们发现超导性提供了这样一个理想的平台，在EuSn 2As 2与磁性Eu层和超导Sn-As层的范德华堆叠，并提出了第一次演示的自然自旋阀效应的超导电流。在超导转变温度（Tc）以下，电阻率在面内方向上变为零。相反，它，令人惊讶的是，保持有限下降到最低温度的面外方向，主要是由于结构的内禀磁性约瑟夫森结在EuSn 2 As 2。观察到的Eu层（或自然自旋阀）的磁序是非常软的，允许一个容易控制的面外到面内比从1到无穷大的弱外部磁场。具有磁性超导层的多功能材料的概念将为开发具有磁性可控超导性的新型自旋电子器件开辟一条新的途径。
2020-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Quantum interference in a twisted high-Tc SQUID senses emergent interfacial order
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
利用扭曲界面的SQUID探测到手性超导序及时间反演对称性破缺，为研究非常规超导体提供新方法。
2026-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interfacial control of vortex-limited critical current in type II superconductor films
在II型超导体薄膜的一个小子集中，临界电流由薄膜表面对涡旋渗透到样品中所构成的削弱的Bean-Livingston势垒决定。因此，膜的性质敏感地取决于与相邻材料的表面或界面。我们从理论上研究了这种薄膜中的涡旋势垒和临界电流对它们与相邻材料界面处的Rashba自旋轨道耦合的依赖性。考虑到与磁性绝缘体的接口，我们发现的自发超电流从交换场和界面自旋轨道耦合大幅修改的涡旋表面势垒，与以前的预测一致。因此，我们表明，在超导磁体异质结构的临界电流可以控制，甚至增强，通过界面的自旋轨道耦合。由于后者可以通过栅极电压控制，我们的分析预测了一类异质结适合于超导临界电流的栅极电压调制。它也揭示了最近观察到的临界电流在NbN超导薄膜的栅极电压增强。
2021-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Controlling spin pumping into superconducting Nb by proximity-induced spin-triplet Cooper pairs
邻近诱导的长程自旋三重态超电流是在超导/铁磁异质结构中产生的，这对超导自旋电子学领域很重要。当制造成约瑟夫森结器件时，多层堆叠Nb/Cr/Fe/Cr/Nb已经被示出支持这样的外来电流。然而，在约瑟夫森结结构之外的超导体中可控地产生纯自旋电流是进展的瓶颈。最近，铁磁共振被提出作为一个可能的方向，签名的纯超导产生的吉尔伯特阻尼超导临界温度以下的增强，但必要的条件仍然很差。与理论预测相一致，我们最终证明，只有当满足支持邻近诱导自旋三重态效应的条件时，才有可能将纯自旋电流泵入超导体。我们的研究是超导纯自旋电流产生和操纵的重要一步，大大推进了超导自旋电子学领域。
2022-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Inferior interfacial superconductivity in 1 UC FeSe/SrVO$_3$/SrTiO$_3$ with screened interfacial electron-phonon coupling
本研究构建了界面电子-声子耦合被屏蔽的单层FeSe/SrVO$_3$/SrTiO$_3$超导界面，发现其配对温度低于相关体系，厘清了界面EPC与维度对超导增强的贡献，提供了界面超导研究新平台。
2024-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlation enhanced magnetism at a superconducting cuprate/manganite interface
Universidade Federal de Minas Gerais（米纳斯吉拉斯联邦大学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Instituto de Física, Universidade de São Paulo（圣保罗大学物理研究所）
本研究通过团簇动力学平均场理论发现，在强关联的铜氧化物/锰氧化物界面，超导性可增强界面磁性，而非抑制之。
2026-09-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent Interfacial Superconductivity between Twisted Cuprate Superconductors
堆叠的范德华铜酸盐晶体之间的扭曲界面使得能够在面内各向异性超导序参量之间进行可调谐的约瑟夫森耦合。采用一种新的低温组装技术，在Bi_2Sr_2CaCu_2O_（8 +x）晶体之间制备了具有原子级尖锐扭曲界面的约瑟夫森结。约瑟夫森临界电流密度敏感地依赖于扭转角，达到最大值可比的本征结在小扭转角，并抑制了近2个数量级，但仍然有限接近45度的扭转角。通过对分数Shapiro台阶的观察和对Fraunhofer图样的分析，我们证明了在45 °附近剩余的超导相干性是由于库珀对的共隧穿，这是高温拓扑超导性的必要成分。
2021-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of perfect diamagnetism and interfacial effect on the electronic structures in Nd0.8Sr0.2NiO2 superconducting infinite layers
几十年来，镍基复合氧化物一直是寻求高温超导性的氧化铜类似物的游乐场。它们可能为理解高温超导体的机制和替代路线提供线索。最近在无限层镍酸盐薄膜中发现的超导电性实现了这一追求。然而，材料合成仍然具有挑战性，完全抗磁性的直接证明仍然缺失，并且仍然缺乏对界面和体对超导性质的作用的理解。在这里，我们展示了高品质的Nd 0.8Sr 0.2NiO 2薄膜具有不同的厚度和演示的电，磁和光学性能的界面和应变效应。实现了完全抗磁性，证实了薄膜中超导性的发生。与厚膜中的正常状态的霍尔系数改变的迹象，随着温度的降低，霍尔系数薄于5.5 nm的膜保持为负，这表明厚度驱动的能带结构修改。此外，X射线吸收光谱揭示了掺杂的无限层镍酸盐中的Ni-O杂化性质，并且杂化随着厚度的减小而增强。与镍酸盐/SrTiO 3异质结的能带结构计算结果一致，界面效应和应变效应在NiTiO 3薄膜中诱导了一个主导的类电子带，从而引起霍尔系数的符号变化。
2022-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
