Unusual Quasiparticle Tunneling in High-$T_c$ Cuprate Superconductors: Evidence for the BCS and Polaronic Multi-Gap Effects on Tunneling Spectra
基于正偏压下电子隧穿和负偏压下极化子库珀对和大极化子解离的不同机制，以及带隙不均匀性（即，多间隙）图片。我们发现，隧道光谱的主要特征，如低偏压的U形和V形的功能，不对称性和高偏压的dip-hump功能，它们的温度和掺杂的依赖性，和肩膀内的电导峰观察到高$T_c$铜氧化物自然产生的模型。考虑到BCS和极化子能隙值的分布，对$\rm{Ba_2Sr_2CaCu_2O_{8+δ}}$的实验隧道谱进行了很好的拟合。
2011-06-07 cond-mat.supr-con
Intervortex quasiparticle tunneling and electronic structure of multi-vortex configurations in type-II superconductors
本文研究了第二类超导体中多涡旋位形的电子能谱，并考虑了涡旋核之间的准粒子隧穿效应。隧穿是负责形成强耦合准粒子态的涡间距离$a<a_c$，其中的临界距离$a_c$是几个相干长度$ξ$的顺序。通过分析由准粒子隧穿结合的涡旋团的光谱，我们发现了从一组简并的Caroli-de Gennes - Matricon分支到类似于多量子巨涡旋中的异常分支的转变。这种谱变换导致费米能级上态密度随$a$的变化而振荡，并可在介观超导体和体系统中的无序磁通线阵列中观察到.
2006-05-22 cond-mat.supr-con
Phase-coherent tunneling through mesoscopic superconductor coupled with superconducting and normal metal electrodes
研究了介观混合超导体/正常金属隧穿结构中的相位相干扩散输运。对于由介观超导收缩体s耦合的体S和N电极的N-s-S双势垒隧穿系统，在准粒子在s区的停留时间小于非弹性弛豫时间的假设下，计算了零偏压电导和非线性I-V曲线.结果表明，由Andreev反射过程决定的该系统的低电压电导可能超过正常态电导，其值对s区电子的弱配对相互作用非常敏感。我们表明，即使是弱的配对电子相互作用可能会导致显着的定性和定量的变化的电导温度依赖性的情况下，与正常的介观区域的结构。我们计算了I-V曲线，并表明它们以非单调的方式依赖于所施加的电压，因此微分电导随着电压的增加而变为负值。这种行为是由于收缩中的序参量的电压依赖性以及S和s超导体之间的相位差φ。它表明，如果隧穿过程确定的准粒子分布函数的形式在s超导体，相位，φ，在任意电压是固定的。对于准粒子隧穿干涉仪中的介观超导体，s，耦合超导体，S，和正常的金属，N，零偏压电导，作为S电极之间的相位差的函数进行了研究。结果表明，电导振荡的幅度可能超过该结构在正常状态下的电导。
1999-05-14 cond-mat.supr-con
Nonlocal supercurrent in mesoscopic multiterminal SNS Josephson junction in the low-temperature limit
当非平衡准粒子从约瑟夫森结的一个超导组中的正常金属电极注入时，在具有额外正常金属电极的介观平面SNS约瑟夫森结中观察到非局域超电流.我们声称，观察到的效果是由于超导逆流出现，以补偿准粒子流在SNS弱连接。我们已经测量了从准粒子注入器到SNS结在远低于超导转变温度的温度下的不同距离的SNS结响应。采用修正的Kadin、Smith和Skocpol方案，在平面几何条件下，计算了电荷不平衡弛豫长度。开发的模型可以详细描述的电荷不平衡和约瑟夫森效应在纳米级邻近系统的相互作用。
2014-03-17 cond-mat.supr-con
Quasiparticle spectra in the vicinity of a d-wave vortex
本文讨论了d_{x^2-y^2}超导体中局域准粒子谱密度和相关的隧道电导随离涡旋核的距离r和角度θ的变化。我们考虑电子无序和强各向异性隧穿矩阵元素的影响，并表明在实际材料中，它们可能会掩盖从简单的半经典分析预期的零偏压隧穿电导中的~1/r渐近尾。我们也给出了一个预测的隧穿电导各向异性周围的涡核，并建立了连接的隧穿矩阵元的结构。
1998-12-08 cond-mat.supr-con
Out-of-Equilibrium Spin Transport in Mesoscopic Superconductors
传统超导体中的激发，Bogoliubov准粒子，是自旋为1/2的费米子，但它们的电荷是能量依赖的，事实上，在带隙边缘为零。因此，在超导体中（与普通金属不同），自旋自由度和电荷自由度可以分离。在这篇文章中，我们回顾了自旋注入到传统的超导体，并专注于最近的实验介观超导体。我们展示了如何准粒子自旋输运和平衡态自旋相关的超导性可以触发使用塞曼分裂的准粒子态密度在薄膜超导体与小自旋混合散射。最后，我们讨论了自旋动力学和准粒子自旋不平衡对超导能隙强度的反馈。
2017-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Long-range spin-polarized quasiparticle transport in mesoscopic Al superconductors with a Zeeman splitting
我们报道了用电子束光刻和阴影蒸发技术制备的多端超导铁磁结构的非局域输运。在准粒子态存在显著塞曼分裂的情况下，我们发现了几μm距离上的自旋输运特征，超过了其他长度尺度，如相干长度，正常态自旋扩散长度和电荷不平衡长度。自旋信号的弛豫长度随磁场的增加近似呈线性增长，表明自旋信号的弛豫过程中存在塞曼分裂的冻结现象。我们建议弛豫长度是由准粒子的复合长度，而不是重整化自旋扩散长度。
2012-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasiparticle and Cooper Pair Tunneling in the Vortex State of Bi-2212
通过测量Bi_2Sr_2CaCu_2 O_{8+delta}（Bi-2212）台面中本征约瑟夫森结的c轴I-V特性，得到了场依赖性（H|| c）准粒子电导率σ_q（H，T）和约瑟夫森临界电流密度J_c（H，T）。准粒子电导率σ q（H）随H的增加而急剧增加，并在0.05T <H<0.3T时达到一个平台.我们解释这种行为的双重效应的超导涡流周围。首先，它们增强了QP DOS，导致在低H下sigma_q随H增加，其次，它们增强了镜面隧穿的散射率，因为在较高H下薄煎饼沿着c轴变得无序，导致在中等H下达到平台。
2000-05-23 cond-mat.supr-con
Interlayer Tunneling of Quasiparticles and Cooper Pairs in Bi-2212 Single Crystal Whiskers
研究了横向尺寸为微米到亚微米的高质量Bi-2212叠层的层间隧穿。我们发现低温低压下的隧穿I-V特性可以用费米液体模型自洽地描述，层间隧穿相干效应对该特性有重要贡献。从I-V特性中提取了间隙和伪间隙随温度和磁场变化的相互作用。我们也认为亚微米堆栈的充电效应的作用。
2000-05-05 cond-mat.supr-con
Scattering theory of superconductive tunneling in quantum junctions
我们提出了一个在Bogoliubov-de Gennes量子力学的散射公式内的单模结中隧穿的一致性理论。考虑了直流约瑟夫森效应和直流准粒子输运。弹性准粒子散射结确定平衡约瑟夫森电流。我们讨论了隧道结中Andreev束缚态的起源及其在平衡Josephson输运中的作用。相反，准粒子隧穿电压偏置结是由非弹性散射。导出了非弹性散射振幅的一般表达式，计算了各种电压下的准粒子电流，着重讨论了亚带隙隧道电流的性质和亚谐波带隙结构的本质。
1996-10-11 cond-mat.supr-con
High-Field Quasiparticle Tunneling in Bi_2Sr_2CaCu_2O_8+delta: Negative Magnetoresistance in the Superconducting State
本文报道了Bi_2Sr_2CaCu_2 O_{8+δ}的c轴电阻率rho_c（H）在高达60 T的准静态磁场中达到峰值。通过抑制双沟道（库珀对/准粒子）电导率σ_c（H）的约瑟夫森部分，我们发现峰值以上的负斜率ρ_c（H）是由于准粒子隧穿电导率σ_q（H）穿过H_{c2}下面的CuO_2层所致。在高场下，（a）σ_q（H）随H线性增长，（b）当T->0时，ρ_c（T）趋于饱和（σ_c \neq 0），这与d-能隙节点处的散射一致。超线性sigma_q（H）标志着T_c以上的正常状态。
1999-12-10 cond-mat.supr-con
Relaxation of Nonequilibrium Quasiparticles in Mesoscopic Size Superconductors
微米和纳米加工方法的快速发展引起了人们的兴趣，并使大量的（亚）微米尺寸的固态系统的电子特性的实验研究成为可能。包含超导元件的介观尺寸混合结构已成为基础研究和各种应用的有趣对象，从医学和天体物理传感器到量子计算。控制这类系统行为的物理学最重要的方面之一是非平衡准粒子的有限浓度，即使在远低于超导转变温度的超导体中也存在。这些非平衡激发可能会限制各种超导设备的性能，如超导量子比特，单电子旋转门和微型冰箱。相反，在某些应用中，如电磁辐射探测器，非平衡态对其操作是必不可少的。因此，研究介观尺度的超导体中的非平衡准粒子弛豫机制是至关重要的，其中整个结构可以被认为是一个“界面”。在研究的早期阶段，这个问题主要是在相对大的系统和接近超导体临界温度的高温下研究的。本文综述了包括低温极限在内的超导体非平衡准粒子弛豫的研究进展。我们还讨论了开放的物理问题和该领域的发展前景。
2018-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Modeling of Tunneling Spectroscopy in HTSC
考虑到紧束缚能带结构、群速度以及s波和d波带隙对称性的隧穿方向性，计算了高温超导体的隧穿态密度。特征态密度具有准粒子峰的不对称性、平坦的s波和尖状的d波事例亚能隙行为以及不对称的本底。我们认为电导峰的不对称性主要是由准粒子能谱的特征引起的，d波对称性使峰的不对称性增强。随着寿命展宽因子的增加，隧穿电导峰的不对称程度发生变化，导致准粒子峰和范霍夫峰的汇合。
2000-02-05 cond-mat.supr-con
Imaging Quasiparticle Interference in Bi2Sr2CaCu2O8+d
高Tc超导体Bi_2Sr_2CaCu_2O_（8 +d）的扫描隧道光谱揭示了隧道电导的弱的、无公度的空间调制。对这些与能量相关的调制的图像进行傅里叶分析，以得出其波矢的色散。的色散与光电子能谱数据的比较表明，准粒子干涉，由于动量空间的特征区域之间的弹性散射，提供了一个一致的解释电导调制，而不呼吁另一个序参量。这些结果重新关注准粒子散射过程中的铜酸盐的其他不相称的现象作为潜在的解释。动量分辨隧穿谱也为研究关联材料中的准粒子提供了一种新的方法。
2002-09-12 cond-mat.supr-con
Giant oscillations of energy levels in mesoscopic superconductors
介观超导体中几何量子化和Andreev量子化的相互作用导致了能级随费米动量和/或样品尺寸的巨大介观振荡。量子化规则制定的封闭准粒子的轨道在样品边界处的正常散射的存在下。研究了介观系统的两个一般例子：（i）量子盒子中的一维Andreev态，（ii）介观圆柱中的单个涡旋。
2005-05-26 cond-mat.supr-con
Quasiparticle tunneling: P(E) theory
本文用环境P（E）理论计算了非平衡准粒子约瑟夫森量子比特的能量衰减率。对于大电容量子比特，我们扩展了理论，包括准粒子的隧穿，它有一个电子和空穴一样的电荷分量。
2009-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Time-domain measurements of quasiparticle tunneling rates in a single-Cooper-pair transistor
我们测量，在实时，单个准粒子隧穿在一个单一的库珀对晶体管，使用射频反射仪的超导分支。我们通过分析晶体管的偶态和奇态的停留时间分布，直接提取了偶-奇和奇-偶跃迁速率。我们讨论了测量和分析技术，并报告准粒子隧穿率的温度和门依赖性。
2006-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic tunneling in strontium titanate
原子之间的空间相关性可以产生声学声子的能量色散的损耗。两个著名的例子是超流氦中的回旋子和金属中的科恩异常。本文报道了用中子非弹性散射方法观察到量子顺电SrTiO $_3$中横向声模的大幅度软化。在其他已知的情况下，这种软化发生在一个微小的波矢量意味着空间相关性延伸的距离长达40晶格参数。我们把这归因于局域应变和量子铁电涨落之间的耦合导致的介观涨落畴的形成。因此，绝缘SrTiO $_3$的基态的一个标志是杂化光声声子的出现。介观涨落畴在量子隧穿中起作用，这阻碍了有限宏观极化的出现。
2022-03-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Why shot noise does not generally detect pairing in mesoscopic superconducting tunnel junctions
本文通过新开发的放大器实验揭示，典型介观超导隧道结中散粒噪声因大量低透明度通道而保持单电子电荷水平，无法检测配对，并据此提出可检测电子配对的结设计指南。
2024-03-15 cond-mat.supr-con
Statistical detection of Josephson, Andreev, and single quasiparticle currents in scanning tunneling microscopy
提出了一种在扫描隧道显微镜中识别由超导针尖和样品组成的可调谐超导隧道结中不同隧穿模式的方法。结合I-V-Z光谱中隧道电流的相对衰减常数的测量和对样品表面原子无序的统计分析，我们确定了单准粒子隧道、多Andreev反射和约瑟夫森隧道之间的隧道模式随偏压的交叉。该方法使人们能够独立于光谱形状确定特定的隧穿机制，并揭示Andreev反射和约瑟夫森电流的内在调制，这对超导体的量子器件应用至关重要。
2020-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microsecond resolution of quasiparticle tunneling in the single-Cooper-pair-transistor
我们提出了一个单一的库珀对晶体管，其中个别准粒子中毒事件微秒的时间分辨率观察到的射频测量。热激活的准粒子动力学的影响，因此，我们能够确定中毒和非中毒过程的能量。特别是，我们能够分配一个有效的准粒子温度parameterized中毒率。
2006-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interactions suppress Quasiparticle Tunneling at Hall Bar Constrictions
分数带电准粒子在分数量子霍尔平台上穿越二维电子系统的隧穿在低温下将得到强烈增强。这一理论预测与最近对具有弱挤压量子点接触收缩的样品的实验研究不一致，在实验研究中观察到相反的行为。我们在这里认为，这个意想不到的发现是一个结果的电子-电子相互作用附近的点接触。
2004-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of Scanning Tunneling Microscopy Probe of Impurity States in a D-Wave Superconductor
扫描隧道显微镜可以为高温超导体中准粒子态的详细研究提供探针。我们建议，它也可以用来获取有关杂质诱导准粒子态和超导序参量结构的具体信息。特别是，局域态密度被发现是敏感的杂质诱导的共振和对称性的序参量。
1997-02-04 cond-mat.supr-con
Macroscopic quantum tunneling and quasiparticle-tunneling blockade effect in s-wave/d-wave hybrid junctions
本文从理论上研究了s波/d波混合约瑟夫森结中的宏观量子隧穿以及节状准粒子和零能束缚态对宏观量子隧穿的影响。与d-波/d-波结相反，由于各向同性s-波超导体中的准粒子隧穿阻塞效应，节状准粒子和ZES引起的低能准粒子耗散被抑制。因此，在这些结中的固有耗散被发现是非常弱的。我们还研究了MQT在一个现实的s-波/d-波（Nb/Au/YBCO）的交界处，其中欧姆耗散在分流电阻是强于固有的耗散，并发现MQT是在目前的实验技术观察。这一结果表明s波/d波混合结在量子信息器件中具有很高的应用潜力。
2009-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Kinetics of non-equilibrium quasiparticle tunneling in superconducting charge qubits
我们直接观察到低温非平衡准粒子隧穿在一对电荷量子比特的基础上的单库珀对盒。我们测量偶态和奇态的停留时间分布作为温度的函数，并解释这些结果使用的动力学理论。虽然偶态寿命是指数分布的，但奇态分布对短时间的权重更大，这意味着奇到偶隧道事件不是由齐次泊松过程描述的。平均奇态停留时间在低温下急剧增加，这与准粒子在达到热平衡之前隧穿出岛相一致。
2008-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A quantitative study of quasiparticle traps using the single-Cooper-pair-transistor
我们用射频反射法测量了单晶体管中的准粒子隧穿率。研究了在岛附近有和没有准粒子陷阱的器件。一个$10^2$到$10^3$倍减少的准粒子隧穿率到岛上的情况下观察到的准粒子陷阱。在准粒子陷阱样品中，我们还测量到准粒子隧穿率的相应降低。
2007-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Subgap features due to quasiparticle tunneling in quantum dots coupled to superconducting leads
我们提出了一个微观理论的传输通过量子点设置耦合到超导导线。我们推导出一个主方程的约化密度矩阵的最低阶的隧穿哈密顿量，并专注于准粒子隧穿。对于足够高的温度下，由于热激发的准粒子，它可以用来观察系统的低偏置电压的激发态的子带隙区域中发生的运输。在双量子点的例子中，我们展示了如何亚能隙输运光谱可以做。此外，我们使用单能级量子点耦合到一个正常的和一个超导的铅给出了一个可能的解释，在实验中观察到的subgap功能发表在Appl.Phys.Lett。95，192103（2009）中所述。
2013-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasiparticle tunneling and 1/f charge noise in ultrastrongly coupled superconducting qubit and resonator
本文报道了在超导量子比特和谐振腔的超强耦合中，实验观测到的反常双分裂谱及其分裂宽度涨落。通过对Rabi模型和电路模型哈密顿量的分析，我们发现双分裂谱和分裂宽度涨落是由准粒子隧穿引起的离散电荷跳跃和磁通量子比特岛中连续的背景电荷涨落引起的。在70小时的光谱测量中，分裂宽度波动，但分裂的中间频率是恒定的。这一结果表明，在我们的设备中的准粒子似乎主要隧道一个特定的结。由分裂宽度得到的背景偏置电荷具有1/f噪声特性。
2021-12-02 cond-mat.supr-con quant-ph
Exactly solvable model of dissipative vortex tunneling
我考虑二维超导体中的涡旋隧穿问题。旋涡动力学由马格努斯力和欧姆摩擦力控制。在钉扎势鞍点附近的势垒下运动导致一个具有二次哈密顿量的模型，该模型可以被分析对角化。我发现隧穿概率对正常态准粒子弛豫时间$τ$的依赖关系在$ω_0τ\sim 1$处有一个最小值，其中$ω_0$是涡核内部准粒子束缚态的能级间距。结果与现有的实验数据定性一致。
2001-08-28 cond-mat.supr-con
Spin Injection and Detection in a Mesoscopic Superconductor at Low Temperatures
我们从理论上研究了由隧道结连接到两个铁磁金属线的超导导线中的非平衡自旋输运，每个铁磁金属线都充当自旋极化电子流的注入器或检测器。我们提出了一组Boltzmann方程来确定该系统中的非平衡准粒子分布，并在小注入电流的情况下获得了非局域自旋信号的解析表达式。结果表明，用于检测的铁磁金属中的准粒子分布强烈影响自旋信号的大小。在低温下，由于从超导体隧穿产生的非平衡准粒子占主导地位的热激发，自旋信号变得与温度无关。这解释了Poli \textit{et al}在最近的实验中观察到的自旋信号随温度降低而收敛的现象。
2009-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasiparticle tunneling as a probe of Josephson junction barrier and capacitor material in superconducting qubits
非平衡准粒子是超导量子比特中退相干的可能来源，因为它们可以在穿过约瑟夫森结（JJ）时导致能量衰减或失相。在这里，我们研究的准粒子隧穿（QPT）的二维transmon量子比特的内在属性的影响，并讨论我们如何可以使用准粒子动力学获得的JJ势垒的质量的关键信息。我们发现非平衡准粒子的隧穿率对分流电容材料的选择和它们在量子比特中的几何形状是敏感的。在某些设备中，我们观察到的QPT率低于100 mK，偏离一个恒定的背景与非平衡准粒子的异常温度依赖性。我们推测，这种行为是由高传输站点/缺陷内的氧化物势垒的JJ的，导致空间局部化的亚带隙状态。我们通过假设这种缺陷产生具有较小有效间隙的区域来对此进行建模。我们的研究结果提出了一个独特的原位表征工具，以评估量子位结中隧道势垒的均匀性，并阐明准粒子如何与量子位电路的各种元素相互作用。
2022-02-04 cond-mat.supr-con quant-ph
Pseudogap and zero-bias anomaly due to fluctuation suppression of quasiparticle tunneling
研究了超导涨落对置于垂直磁场$H$中的无序超导薄膜在超导区外的整个$H$ - $T$相图中隧道电流-电压特性的影响。这种隧道电流是实验上可通过STM测量。在域的温度$T\geq T_{c0}$和相对较弱的领域$H\ll H_{c2}(0)$，我们再现现有的零电压隧穿电导的结果，但也发现了一个重要的非线性贡献，这似乎是由于动态波动模式，并导致在形成一个强大的零偏置异常（ZBA）的规模$eV\sim k_{\mathrm{B}}(T-T_{c0})$。在大电压（$eV\sim k_{\mathrm{B}}T_{c0}$）下，这些模式连同来自静态波动的贡献一起形成赝能隙最大值。在低温下，磁场值接近$H_{c2}(0)$，波动获得量子特性，并且电压依赖性隧穿电导的一般图像类似于接近$T_{c0}$的图像，其中温度和磁场的作用被交换。特别地，在$eV_{\max}\sim Δ_{\mathrm{BCS}}$处出现最大值并且在尺度$eV\sim Δ_{\mathrm{BCS}}(H/H_{c2}(0)-1)$上出现尖锐的ZBA的间隙状结构。给出了在任意温度和磁场下隧道电流的完整表达式，并给出了详细的数值计算方法。
2012-10-24 cond-mat.supr-con
Constraints on the Quasiparticle Density of States in High-$T_c$ Superconductors
在这封信中，我们提出了新的隧道YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$薄膜的低温扫描隧道光谱数据。在YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$中也发现了以前在Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$中报道的不寻常的峰-谷-驼峰特征。为了分析这些常见的签名，我们提出了一个新的启发式模型，其中，除了d-波对称性，间隙函数是能量依赖的。导出了一个简单的准粒子态密度的表达式，与实验符合得很好。讨论了准粒子态的动力学和超导转变的能量尺度。
2000-06-02 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
Tunneling Spectroscopy of Quasiparticle Bound States in a Spinful Josephson Junction
一段InAs纳米线，限制在两个超导引线之间，光谱测量作为门电压和超导相位差的函数，使用第三正常金属隧道探针。奇电子占据的子隙共振-被解释为涉及一个受限电子和一个来自超导引线的准粒子的束缚态，让人想起Yu-Shiba-Rusinov态-在较高的磁场下演变成近藤相关的共振。一个额外的零偏置峰的来源不明，观察到共存的准粒子束缚态。
2012-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasiparticle density of states in Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ single crystals probed using tunneling spectroscopy at ultra-low temperatures in high magnetic fields
在30 - 50 mK温度和强磁场下，利用断裂结隧穿谱直接探测了Bi 2212单晶高$T_c$超导体能隙内的准粒子态密度。测量的隧道电导$dI/dV(V)$在子带隙区域具有零平坦区域，没有证据表明状态密度随电压线性增加。许多隧道断裂结在平均幅度为2 $Δ_{p-p}/e=13$ mV处表现出具有第二能隙结构的$dI/dV(V)$曲线。我们的数据不能用纯$s$配对或纯$d_{x^2-y^2}$配对来解释。
2005-10-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Measurements of Quasiparticle Tunneling Dynamics in a Bandgap-Engineered Transmon Qubit
我们已经设计了transmon量子比特的带隙分布相结合的掺杂氧的铝隧道结电极和清洁铝作为准粒子陷阱，调查由于准粒子隧穿的能量弛豫。量子位的弛豫时间$T_1$被证明是不敏感的带隙工程。在相对较低的$E_J/E_C$下工作，使得transmon跃迁频率明显依赖于电荷宇称，从而使我们能够检测到穿过量子位结的准粒子隧穿。准粒子动力学已被研究，通过监测的频率切换由于偶/奇宇称变化的实时。它表明开关时间快于10 $μ$ s，表明必须减少准粒子诱导的弛豫以实现远长于100 $μ$ s的$T_1$。
2011-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Electron-hole imbalance in superconductor-normal metal mesoscopic structures
本文分析了在超导体/正常金属（S/N）结构中，在非平衡条件下，存在超导电流时，可能出现的电子-空穴或分支不平衡（BI）以及与之相关的电势$V_{imb}$。非平衡条件可以以不同的方式产生：a）在N个储层之间流动的准粒子电流; b）在N个储层之间的温度梯度和没有准粒子电流。结果表明，电压$V_{imb}$随相位差$ϕ$振荡。在交叉几何结构中，电压$V_{imb}$在垂直分支中出现，并且影响到用于转换到$π$状态的条件。
2002-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The effect of environmental coupling on tunneling of quasiparticles in Josephson junctions
本文研究了电磁环境中约瑟夫森隧道结中的准粒子隧穿。我们确定的隧道过程中，转移电荷和耦合到环境中的方式类似于正常的电子，和过程中，混合电子和空穴，从而创造电荷叠加。后者对超导体之间的相位差敏感，因此即使在零温度下也受到相扩散的限制。我们发现，在许多环境中的环境耦合被抑制，从而导致较低的准粒子衰变率，从而更好的超导体量子比特的相干性比以前预期的。我们的方法是非微扰的环境耦合强度。
2013-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Macroscopic Quantum Tunneling and Quasiparticle Dissipation in d-wave Superconductor Josephson Junctions
研究了具有d波序参量的高温超导体约瑟夫森结中的宏观量子隧穿。利用微观哈密顿量和泛函积分方法，解析地得到了c轴扭曲约瑟夫森结的MQT速率（亚稳态寿命的倒数）。在扭转角为零的情况下，由于节状准粒子隧穿的存在，系统表现出超欧姆耗散。因此，MQT速率与有限扭转角情况相比被强烈抑制。
2004-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Exploring Quasiparticles in High-Tc Cuprates Through Photoemission, Tunneling, and X-ray Scattering Experiments
高温超导领域的关键挑战之一是理解费米子准粒子的性质。实验一致地证明了第二能量尺度的存在，不同于d波超导能隙，它在转变温度以上持续到“赝能隙”阶段。一类常见的模型将这种能量标度与准粒子间隙联系起来，这是由于竞争秩序，例如在扫描隧道显微镜（STM）和共振弹性X射线散射（REXS）中观察到的不相称的“棋盘”秩序。在本文中，我们表明，这些实验更好地描述了通过确定第二能量标度与准粒子的逆寿命。我们开发了一个最小的唯象模型，使我们能够定量描述STM和REXS实验，并讨论它们与光电子能谱的关系。我们的研究重新关注的问题的性质的赝隙相的起源的非弹性散射的研究。
2013-12-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle Trapping In Three Terminal Ferromagnetic Tunneling Devices
最近，人们研究了超导体/铁磁体混合结构，以解决铁磁性和超导性之间的相互作用。它们也为研究非平衡超导开辟了新的途径。在这里，我们表明，它是如何可能的超导薄膜（S）中产生的平衡激发被本地化的铁磁陷阱（F）。具体而言，与S良好接触的铁磁纳米体积表示间隙边缘处的准粒子（QP）的势阱。由于超导邻近效应在F中被高度抑制，QPs被有效地捕获，并且它们与陷阱中的自由电子共享它们的能量。在陷阱中的电子温度Te可以增加高达60%，从浴温度在320 mK的隧道光谱法测量使用第二结。
2009-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Measuring the quantum states of a mesoscopic SQUID using a small Josephson junction
我们利用非弹性库珀对隧穿对介观SQUID的能级进行了实验研究。小约瑟夫森结中的隧穿强烈地依赖于其电磁环境。我们利用这一事实做能级光谱的SQUID环耦合到一个小的结。我们的样品具有强准粒子耗散很好地描述了一个模型的粒子定位在一个倾角的余弦势，而在弱耗散的样品中，我们可以看到形成的能带。
2003-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electronic structure of edge and vortex states in chiral mesoscopic superconductor
本文研究了手征超导体介观圆盘中的亚能隙准粒子谱。我们找到了一个精确的表达的表面态的光谱定位在磁盘边缘。考虑超导圆盘中心的Abrikosov涡旋，研究了表面和涡旋反常能支交点附近的谱变换。由此产生的分裂的异常分支，由于杂交的边缘和涡旋状态是由外部磁场，并可以导致特别是在准粒子谱中形成一组minigaps。通过调节外加磁场，可以控制微带隙的宽度和微带隙边缘相应态密度奇异点的位置。
2008-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling and Relaxation of Single Quasiparticles in a Normal-Superconductor-Normal Single Electron Transistor
我们研究的混合单电子晶体管的性质，涉及一个小的超导岛夹在正常的金属引线，这是由直流加交流电压驱动。为了描述它的性质，我们从微观理论推导出一组耦合方程。它们由一个主方程的概率找到岛上的多余的电荷，与利率取决于非平衡准粒子的分布。它们的动力学遵循一个动力学方程，该方程解释了单电子隧穿激发以及由于与声子的相互作用而导致的弛豫和最终复合。我们的低温结果比较以及最近的实验结果，交流驱动的混合单电子旋转门。
2014-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interband Quasiparticle Scattering in Superconducting LiFeAs Reconciles Photoemission and Tunneling Measurements
几个角度分辨光电子能谱（ARPES）的研究揭示了一个不良的嵌套费米面的LiFeAs，远离自旋密度波不稳定性，和明确的超导能隙各向异性。另一方面，一个非常不同的，更多的嵌套费米面和不同的间隙各向异性已获得准粒子干涉（QPI）的数据，这被解释为所产生的带内散射内孔带。在这里，我们表明，这种ARPES-QPI悖论是完全解决的带间散射之间的空穴带。的决议如下从实验准粒子散射数据和T-矩阵QPI计算（基于实验能带结构数据），它允许解开带间和带内散射过程之间的一个很好的协议。
2013-01-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamics of parametric fluctuations induced by quasiparticle tunneling in superconducting flux qubits
我们对超导磁通量子比特中两态参量涨落的动力学进行了实验研究。在光谱测量中，涨落子表现为双线。当量子位与两条双线中的一条共振激发时，读出结果的相关性表现出指数时间衰减，这提供了对涨落跃迁速率的测量。在40 ~ 158 mK范围内，速率随温度的升高而增大。根据跃迁率和双线分裂的大小，我们认为这种涨落是由准粒子隧穿引起的。这些结果证明了考虑准粒子作为磁通量子比特退相干源的重要性。
2014-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Mesoscopic conductance fluctuations in YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ grain boundary Junction at low temperature
YBCO晶界约瑟夫森结的磁导率在低温下表现出介观起源的涨落。的交界处的形态表明，运输发生在狭窄的通道中的晶界线，具有大的无功能量。然而，当电压增加到约20倍的标称超导能隙量级的无功能量时，测量的波动幅度下降得相当缓慢。我们的研究结果表明，即使在高非平衡条件下，超导和准粒子电流的结传导共存。模型计算证实了准粒子弛豫在温度高达3开尔文的减少的作用。
2009-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Noise in mesoscopic physics
这是一门关于噪声的课程，其中包括一些正常金属的散射理论，电子噪声相关的Hanbury Brown和Twiss模拟，超导/正常金属结中的噪声相关。用违反Bell不等式的判据描述了NS系统中的纠缠。最后一节讨论了一个特殊的一维关联电子系统（Luttinger液体）中噪声的微扰推导：分数量子霍尔效应中的边缘态，通过准粒子隧穿电流与噪声的比较可以确定准粒子的分数电荷。
2005-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle interference in LiFeAs: Signature of inelastic tunneling through spin fluctuations
University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；SUPA, School of Physics and Astronomy, University of St Andrews（圣安德鲁斯大学物理与天文学学院）；Universität Bonn（波恩大学）
通过扫描隧道显微镜研究LiFeAs，发现非弹性隧穿导致准粒子干涉图中出现复制特征，分析表明该特征源于与自旋涨落的相互作用，共振能量在8-10 meV。
2026-06-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of switchable quasiparticle-interference chirality in loop-current phase of kagome metals measured by scanning-tunneling-microscopy
Nagoya University（名古屋大学）；Kyoto University（京都大学）
通过扫描隧道显微镜研究kagome金属中环状电流相的可切换准粒子干涉手性起源，揭示稀释杂质环境下准粒子干涉手性与杂质位置的关系，发现磁场所致的剪切晶格应变与实验一致。
2026-05-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of mesoscopic inhomogeneities on local tunnelling density of states
在考虑准粒子散射对淬灭杂质干扰的模型下，对超导铜氧化物中的傅里叶变换局域态密度（LDOS）的动量依赖性进行了理论分析.杂质引入了外部散射势，其在空间中几乎是局部的，或者由于电荷调制不稳定性附近的电子屏蔽的可能的强动量依赖性，其可以获得实质性的动量依赖性。我们引入的关键新效应是一个额外的介观无序，旨在重现在扫描隧道显微镜实验观察到的不均匀性。这种介观无序的关键作用是产生点状光谱特征，与先前在干涉准粒子方案中计算的曲线状光谱形成对比。它也被发现，条纹状的电荷调制起着相关的作用，以正确地再现所有的光谱特征的实验。
2004-07-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electrostatic control of quasiparticle poisoning in a hybrid semiconductor-superconductor island
该研究针对超导器件中准粒子中毒导致性能下降的问题，在InAs/Al混合纳米线库仑岛上实现准粒子中毒的静电调控，发现栅极可使固定势垒的峰上隧穿速率变两个数量级，还探究了温度与磁场的影响。
2022-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electronic structure of multiquantum giant vortex states in mesoscopic superconducting disks
我们报告自洽计算的微观电子结构的所谓的巨涡旋态。这些新的多量子涡旋状态，最近的磁化测量检测到的亚微米磁盘，是定性不同的散装的Abrikosov涡旋。我们发现，除了在核心区域的束缚态的多个分支，局域隧道态密度表现出Tomasch振荡由于量子限制所产生的单粒子干涉。这些特征应该可以通过扫描隧道光谱直接观察到。
2002-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
