Quantum interference in asymmetric superconducting nanowire loops
本文实验和理论研究非对称铝纳米线环中持续电流的通量调制,提出考虑长度和横截面不对称的模型,定量解释观测并提取关键参数,为超导量子器件设计提供反馈。
2022-03-31 cond-mat.supr-con quant-ph
Symmetric and asymmetric states in mesoscopic superconducting wire in voltage driven regime
从理论上研究了介观均匀超导导线与大块正常金属贮库连接时的响应随外加电压的变化。非平衡准粒子分布函数$\bar{L_E}$的有限弛豫长度包括在我们假设我们的线是在脏极限。我们发现,{ \it两者}对称和非对称状态可以存在,其特征在于相对于线的中心的序参量的静态对称和非对称分布。长度为$L>\bar{L_E}$的导线在对称状态下的电流电压特性显示出明显的S行为。非对称态可能只存在于大于某个临界值的电压下,并且在有限的电压区间内与对称态共存。对于具有$L \sim \bar{L_E}$的导线,非对称状态比对称状态在更高的电压值下仍然存在,并且可以存在于电压和电流驱动状态两者中。我们提出了一个实验来观察这些静态对称和非对称状态之间的可逆切换。
2007-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Comment on "Vortices induced in a superconducting loop by asymmetric kinetic inductance and their detection in transport measurements"
G. R. Berdiyorov,M. V. Milosevic和F. M. Peeters [Phys.Rev.B81,144511(2010)]从理论上研究了超导回路的动态特性。作者认为他们对非对称环的考虑与我们在这一领域的实验结果有关。我们指出这种说法是不正确的,并简要地解释了我们对非对称超导环的测量结果的真正矛盾本质。
2013-02-07 cond-mat.supr-con
Calibration of quantum detector of noise based on a system of asymmetric superconducting loops
直流电压的量子振荡是由外部交流电流或噪声在非对称超导环段上引起的。在超导转变温度Tc以下的不同温度下,测量了铝非对称环和铝非对称环串联系统的量子振荡幅度与感应交流电流幅度的关系。量子振荡的最大振幅的测量值,诱导此最大直流电压的交流电流的振幅和交流电流的临界振幅随温度增加到Tc而减小。这些测量的依赖性的超导转变附近的区域的外推允许作出校准的非对称超导回路作为量子探测器的噪声。校准从由该噪声引起的量子振荡的幅度的测量温度依赖性恢复噪声脉冲的幅度分布。结果发现,整流效率,确定为量子振荡的最大振幅的关系,诱导它的交流电流振幅,超导转变Tc附近下降。在低于Tc时观察到的高整流效率是电流-电压曲线的不可逆性的结果。在多个串联回路结构中实现了整流效率的提高。
2006-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Rectified dc voltage versus magnetic field in a superconducting asymmetric figure-of-eight-shaped microstructure
我们测量了在临界温度附近,在一个超导铝薄膜的圆形非对称8字形微结构中,在磁通量穿过和正弦交流电(无直流分量)偏置下,整流直流电压对磁场V_{dc}(B)的周期振荡。这些V_{dc}(B)函数的傅立叶谱包含代表组成微结构的较大和较小的非对称圆形回路对磁场的周期性响应的基频。所获得的基频的高次谐波是由回路环流的非正弦特性引起的。这些光谱中的差频和和频的存在表明两个环的量子态之间存在相互作用。环路对偏置交流和磁场的响应幅度随温度和偏置电流幅度的绝对值和相对值而变化。最强的回路响应出现在回路的平均电阻状态对应于超导正常相变的中点时。
2008-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonequilibrium regimes for quasiparticles in superconducting qubits with gap-asymmetric junctions
本文研究具有能隙不对称结的超导量子比特中准粒子密度随温度的变化,提出四种非平衡态区,并指出磁场测量有助于准确识别这些状态区。
2025-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Asymmetric flux pinning in laterally nanostructured ferromagnetic / superconducting bilayers
我们研究了规则排列的磁反点对超导薄膜中磁通线的钉扎。该样品由一个Co/Pt多层垂直磁各向异性,其中引入了一个规则的亚微米孔的图案,并覆盖着一个II型超导铅膜。由此产生的铁磁/超导异质结构显示出明显的非对称磁化曲线相对于场极性。这种不对称性清楚地表明,磁贡献占主导地位的钉扎电位所施加的超导膜上的磁性反点。
2002-01-09 cond-mat.supr-con
Multiple superconducting ring ratchets for ultrasensitive detection of non-equilibrium noise
当非对称环通过噪声或交流电流在超导态和正常态之间切换时,观察到直流电压中的磁量子周期性。该量子效应用于借助于串联连接的直径为$1 \ μm$的667个不对称铝环的系统来检测非平衡噪声。任何噪声下降到平衡一个可以检测到的帮助下,这种系统具有足够大的数量的非对称环。
2015-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Resonance phenomena in asymmetric superconducting quantum interference devices
本文提出了非对称双结干涉器件中的自感共振理论。在实际设备中,不可能有一个理想的干涉仪没有缺陷。因此,我们扩展了以前的理论方法,引入了一个模型,其中包含几个不对称性:约瑟夫森电流$ε$,电容$χ$和耗散$ρ$中的等效电路。此外,高温超导量子干涉器件中的序参量的非传统对称性迫使我们考虑相位不对称性。因此,该模型已被扩展到$π$ -移位干涉仪的情况下,相移是目前在一个路口。
2007-07-30 cond-mat.supr-con
Direct current superconducting quantum interferometers with asymmetric shunt resistors
研究了非对称分流Nb/Al-AlO $_x$ /Nb直流超导量子干涉器件(SQUID)。在保持总电阻$R$与具有$R^{-1} = R_1^{-1} + R_2^{-1}$的可比较的对称SQUID相同的同时,我们仅用$R = R_{1,2}/2$分流了两个约瑟夫森结中的一个。模拟结果表明,这种非对称SQUID的最佳能量分辨率$ε$和噪声性能比对称SQUID好3--4倍。在4.2K的温度下,对电感为$22\,\rm{pH}$的非对称SQUID进行了实验,得到了$ε\approx 32\,\hbar$.对于可比较的对称器件,实现了$ε= 110\,\hbar$,证实了我们的模拟结果。
2012-06-30 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
Experimental ratchet effect in superconducting films with periodic arrays of asymmetric potentials
研究了生长在纳米Ni三角形阵列上的Nb薄膜中的涡旋晶格棘轮效应,该效应引起周期性的非对称钉扎势。当向样品施加交流驱动电流时,涡旋晶格运动产生净直流电压,并且涡旋晶格移动通过不对称势场。考虑到阵列的几何形状,温度,阵列的每个单元格的涡流的数量和所施加的交流电流的棘轮效应进行了研究。
2004-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Robust and Symmetric Magnetic Field Dependency of Superconducting Diode Effect in Asymmetric Dirac Semimetal SQUIDs
本文在分子束外延生长的 Dirac 半金属 Cd3As2 薄膜非对称 SQUID 中实现了鲁棒且磁场对称的超导二极管效应,发现开关电流差在 ±10 mT 磁场内与强度和极性无关,推测其源于螺旋自旋织构。
2025-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Experimental investigations of the change with magnetic flux of quantum number in superconducting ring
本文测量了具有非对称连接电流引线的铝环的临界电流的磁依赖性,以澄清以前在测量非对称超导环时所揭示的临界电流在量子数变化时不跳变的矛盾本质。测量结果表明,实验和理论的依赖性同意在对应于磁通量量子的整数倍的磁场的区域和不同意在磁通量量子的一半。在不对称环中没有观察到跳跃。
2011-03-16 cond-mat.supr-con quant-ph
Unusual quantum magnetic-resistive oscillations in a superconducting structure of two circular asymmetric loops in series
在超导临界温度T_{c}以下的温度下,我们测量了两个串联的非对称环形铝薄膜结构中整流后的时间平均直流电压V_{rec}(B)和直流电压V_{dc}(B)随法向磁场B变化的量子振荡。分别在仅用交流电流(没有直流分量)和仅用直流电流(没有交流分量)偏置的结构中观察到V_{rec}(B)和V_{dc}(B)电压。测量的目的是发现相互作用(非线性耦合)是否存在于两个环的量子磁阻状态之间,彼此之间的距离很大。环中心之间的距离比金斯堡-朗道相干长度长一个数量级。在这样的距离上,人们不会期望检测到环的量子态之间的任何相互作用。但我们确实发现了这样的互动。此外,我们发现V_{dc}(B)函数(类似于V_{rec}(B)函数)可以用来描述环的量子态。
2013-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic nonreciprocity in a hybrid device of asymmetric artificial spin-ice-superconductors
本研究提出一种由非对称纳米磁体组成的人工自旋冰与超导体结合的混合器件,通过其独特的超导钉扎势引导磁通涡旋运动产生磁非互易效应,且极性可原位可逆,为超导电子学提供了新范式。
2024-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
Asymmetric weak-pinning superconducting channels: vortex ratchets
物体在狭窄通道中的受控运动在许多领域都很重要。我们在超导薄膜带中制作了非对称弱钉扎通道,用于控制涡旋的动力学。缺乏钉扎允许涡流以由通道壁的形状确定的主导相互作用移动通过通道。我们目前的测量涡流动力学的通道,并比较这些与一组均匀宽度的通道上类似的测量。虽然均匀宽度通道在通过通道的两个方向上都表现出对称响应,但通过不对称通道的涡流运动是完全不同的,在静态去钉扎和动态通量流两者中都具有实质上的不对称性。这种涡旋棘轮效应对磁场和驱动力的幅值有很强的依赖性。
2008-02-07 cond-mat.supr-con
An analysis method for asymmetric resonator transmission applied to superconducting devices
我们研究通过非理想微波谐振电路的传输。一般的解析谐振线形推导电感和电容耦合与不匹配的输入和输出传输阻抗,它被发现,对于某些非理想条件下的线形是不对称的。我们描述了一种用于提取准确的内部品质因数($Q_i$)的分析方法,直径校正方法(DCM),并将其与用于毫开尔文谐振器测量的常规方法,$ϕ$旋转方法($ϕ$ RM)进行比较。我们分析发现,$ϕ$ RM确定性高估$Q_i$时,谐振线形状的不对称性高,这种错误被消除与DCM。这两种方法之间的一致的差异,观察时,他们被用来分析从数值线性求解器和数据的非对称共面超导薄膜谐振器的模拟。
2012-05-16 cond-mat.supr-con
Contradiction between the results of observations of resistance and critical current quantum oscillations in asymmetric superconducting rings
在超导转变附近的温度范围内测量了非对称(不同宽度的半圆)和对称(相等宽度的半圆)铝环的临界电流、电阻和整流电压与磁场的关系。所有这些依赖关系都是周期性的磁场函数,其周期对应于环中的通量量子。在相反的方向上测量的临界电流的周期依赖性被发现是彼此接近的对称环和相对于彼此移动的一半的磁通量量子在不对称环的半圆宽度之间的比率为1.25至2。随着环变得不对称,四分之一的通量量子的依赖性的这种移位使得临界电流各向异性,这解释了在不对称环中观察到的整流效应。临界电流的周期性依赖性的极值的四分之一的磁通量子的移位直接矛盾的结果,通过测量非对称环电阻振荡,其极值是,作为对称环,观察到的磁通量等于一个整数和一半的磁通量子。
2010-11-29 cond-mat.supr-con
Analogue black-white hole solitons in travelling wave parametric amplifiers with superconducting nonlinear asymmetric inductive elements
本研究证明SNAIL-TWPA中由KdV或mKdV方程描述的孤子可形成可调的模拟黑白洞事件视界对,并借助三波混频增强Hawking辐射观测前景。
2023-12-09 cond-mat.supr-con gr-qc nlin.PS
Dual cut-off dc-tunable microwave low-pass filter on superconducting Nb microstrips with asymmetric nanogrooves
我们提出了一个双截止,直流可调谐低通微波滤波器的超导铌微带单轴非对称纳米槽。在不同温度、磁场和直流电流值下,在$300$ \,KHz至$14$ \,GHz范围内测量器械的频率响应。当Abrikosov涡旋晶格在空间上与底层搓板钉扎景观相匹配时,微波损耗最有效地降低。微带的正向传输系数$S_{21}(f)$具有直流可调谐截止频率$f_d$,由于钉扎景观的两个不同的斜率陡度,该截止频率在直流偏置反转下显著变化。该装置的操作原理依赖于从当涡流在凹槽上被驱动时在低频下的弱耗散响应到当涡流在一个凹槽内振荡时在高频下的强耗散响应的交叉。滤波器的截止频率是可由直流偏压调谐的涡旋去钉扎频率,因为它减少了由纳米图案引起的钉扎效应。报道的结果揭示了一个先进的微波功能的超导薄膜与不对称(棘轮)钉扎景观和相关的调谐超导平面传输线的微波损耗。
2015-04-08 cond-mat.supr-con
Vortex-driven superconducting diode effect in asymmetric multilayer heterostructures
Institute for Advanced Study in Physics, Zhejiang University(浙江大学物理高等研究院);Zhejiang Key Laboratory of Micro-Nano Quantum Chips and Quantum Control, School of Physics, Zhejiang University(浙江大学物理学院微纳量子芯片与量子控制浙江省重点实验室);International Quantum Academy, Shenzhen(深圳国际量子研究院);Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University(南京大学先进微结构协同创新中心)
研究通过时间依赖Ginzburg-Landau理论模拟不对称多层异质结构,揭示了涡流动力学与洛伦兹力相互作用导致的非 reciprocal临界电流效应,展示了层堆叠顺序对二极管效应的控制作用。
2026-03-26 cond-mat.supr-con
Time reversal symmetry breaking and zero magnetic field Josephson diode effect in Dirac semimetal Cd3As2-mediated asymmetric SQUIDs
本文在Cd3As2介导的非对称SQUID中观测到零磁场Josephson二极管效应,指出表面与体超导通道间的相位耦合打破时间反演对称性是其成因,对超导电子电路应用具重要意义。
2024-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Particle-hole asymmetric superconducting coherence peaks in overdoped cuprates
近年来,为了阐明超导穹顶末端的超导体向金属的转变,过掺杂机制已成为铜氧化物研究的中心。在这里,我们使用扫描隧道显微镜研究过掺杂的三层Bi-2223和双层Bi-2212铜酸盐的原子尺度电子结构。在低能量的光谱图很好地描述了色散准粒子干涉图案。然而,随着偏置增加到超导相干峰值能量,出现具有sqrt(2)*sqrt(2)周期性的几乎非色散图案。值得注意的是,相干峰的位置表现出明显的粒子-空穴不对称性,这也与相同的周期调制。我们认为这是一种极端的准粒子干涉现象,由平坦的反节Bogoliubov带之间的配对破坏散射引起,这最终导致了超导体到金属的转变。
2021-03-10 cond-mat.supr-con
ac Josephson effect in asymmetric superconducting quantum point contacts
研究了两个超导体之间的交流约瑟夫森效应,其中两个超导体之间的带隙振幅是不相等的。在这些系统中,它被发现在以前的直流效应的研究,除了Andreev束缚态,连续态也可以贡献的电流。利用准经典公式计算了点接触的一般传输$D$的电流-电压特性。为了强调束缚态与连续态,我们详细研究了低偏置,弹道(D=1)限制。它表明,在这个极限的电流-电压特性可以确定从电流-相位关系,如果我们特别注意这些状态下的偏置电压的不同行为。对于不相等的间隙配置,连续态产生非零正弦分量。我们还表明,在这个限制的直流分量的温度依赖性如下$\tanh(Δ_s/2T)$,其中$Δ_s$是较小的差距,与贡献完全来自束缚态。
2004-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Streamline controlled rectification of supercurrent in thin-film asymmetric weak links
NEST Istituto Nanoscienze-CNR and Scuola Normale Superiore(纳米科学研究所CNR与比萨高等师范学院)
研究通过非对称Dayem桥实现超流体整流,揭示了空间非对称性和几何缺陷对超导二极管效应的影响。
2025-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Predicted field-dependent increase of critical currents in asymmetric superconducting nanocircuits
宽度$W$远大于Ginzburg-Landau相干长度$ξ$但远小于Pearl长度$Λ= 2 λ^2/d$的薄超导带的临界电流在带是直的且边缘无缺陷时最大。当一个垂直的磁场被施加到一个长的直条,临界电流最初与$H$线性下降,但随后下降更缓慢与$H$时,涡旋或反涡旋被迫进入带。然而,在包含尖锐的90度或180度转弯的超导带中,H=0处的零场临界电流减小,因为涡旋或反涡旋优先在转弯的内角处成核,在那里发生电流拥挤。使用分析伦敦模型计算和时间相关的金斯堡-朗道模拟,我们预测,在这样的非对称条,所产生的临界电流可以{ \it增加}通过施加垂直的磁场,感应电流密度的贡献相反的施加的电流密度在内角。此效果应适用于沿同一方向弯曲的所有转弯。
2012-04-04 cond-mat.supr-con
Shift of the maxima of the critical currents of different polarity relative to the zero magnetic flux along the flux axis in a superconducting asymmetric aluminum ring
Institute of Microelectronics Technology and High Purity Materials, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院微电子技术与高纯材料研究所)
研究通过测量超导非对称铝环中交流电压的整流现象,揭示了不同极性临界电流最大值沿磁轴方向的偏移机制,并提出温度依赖的相位偏移模型,解决了长期存在的临界电流偏移难题。
2026-04-30 cond-mat.supr-con
Light induced superconducting diode effect in patterned films
University of Connecticut(康涅狄格大学);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University(诺尔迪塔,皇家理工学院和斯德哥尔摩大学)
该研究利用广义含时金兹堡-朗道模拟,在带非对称孔洞的图案化超导薄膜中,通过结构化光驱动实现了光可调超导二极管效应,明确了孔洞阵列、光学模式对响应的调控规律。
2026-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhanced Superconducting Diode Effect in the Asymmetric Hatsugai-Kohmoto Model
School of Physics Science and Engineering, Tongji University(同济大学物理科学与工程学院);Department of Physics and Texas Center for Superconductivity, University of Houston(休斯顿大学物理系及德克萨斯超导中心)
研究Hatsugai-Kohmoto相互作用对超导二极管效应的影响,发现强电子关联可增强其品质因子。
2026-06-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microwave-Tunable Diode Effect in Asymmetric SQUIDs with Topological Josephson Junctions
本文研究由拓扑约瑟夫森结与平庸约瑟夫森结构成的非对称SQUID中的约瑟夫森二极管效应,揭示分数约瑟夫森效应在磁场下的表现、极性翻转机制及微波功率对二极管极性的可调性。
2024-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nanoscale superconducting memory based on the kinetic inductance of asymmetric nanowire loops
对低耗散纳米级存储器件的需求一如既往地强劲。由于摩尔定律是惊人的,对低功耗超级计算机的需求很高,因此用超导体制造信息处理电路的目标是现代技术和物理学的中心目标之一。到目前为止,数字超导电路还不能证明其巨大的潜力。其中一个重要原因是,目前还没有高密度超导存储器技术。传统的超导量子干涉装置的小型化在几微米以下是困难的,因为它们的操作依赖于超导回路的几何电感。磁存储器确实允许纳米级的小型化,但它们不是纯粹的超导体(Baek等人,2014 Nat. Commun. 5 3888)。我们的方法是基于超导纳米线环的动力学电感(而不是几何电感)来制造纳米级存储器单元,其已经显示出许多迷人的特性(Aprili 2006 Nat. Nanotechnol. 115; Hopkins等2005 Science 308 1762)。这允许更小的设备,并自然消除磁场串扰。我们证明了涡度,即,闭合超导回路的序参量的绕组数可用于实现纳米级非易失性存储器件。我们演示了如何通过应用校准电流脉冲以受控方式改变涡度。一个可靠的读出的存储器也被证明。我们提出的论点,这样的内存可以开发操作没有能量耗散。
2017-06-29 cond-mat.supr-con
Superconducting quantum interference device without Josephson junctions
本文提出了一种新型的超导量子干涉器件(SQUID),它是基于一个无约瑟夫森结的超导单回路,电流引线采用非对称连接。这种SQUID具有制作简单、磁通量灵敏度高等优点。为了证实制作这种SQUID的可能性,测量了电流引线不对称连接的铝环中临界电流与磁场的关系。
2014-03-27 cond-mat.supr-con
Pseudogap-induced asymmetric tunneling in cuprate superconductors
基于动能驱动的超导机制,研究了铜氧化物超导体中的非对称隧穿。通过考虑超导能隙和正常态赝能隙之间的相互作用,定性地再现了非对称隧穿随掺杂和温度演化的本质特征。特别是,在欠掺杂制度的隧穿谱的不对称性减弱,随着掺杂的增加,然后在重掺杂制度的对称隧穿谱恢复。理论还表明,非对称隧穿是正常态赝能隙存在的自然结果。
2014-04-03 cond-mat.supr-con
Transport evidence of asymmetric spin-orbit coupling in few$-$layer superconducting 1Td$-$MoTe$_2$
二维过渡金属二硫属化合物MX2(M=W,Mo,Nb,X=Te,Se,S)具有强自旋轨道耦合(SOC),具有包括超导电性在内的许多新物理性质。由于Ising SOC的存在,单层NbSe $_2$和2 H结构的栅控MoS $_2$都可以实现Ising超导相,其面内上临界场远远超过Pauli顺磁极限。令人惊讶的是,我们发现,一个少层的1 Td结构MoTe $_2$也表现出一个面内上临界场($H_{c2,//}$),这超出了泡利顺磁极限。重要的是,面内上临界场显示出不同于2 H结构TMDC中各向同性$H_{c2,//}$的出射二重对称性。我们表明,这是一个不对称的SOC在1 Td结构的TMDCs的结果。非对称SOC是非常强大的,估计是几十兆电子伏的顺序。我们的工作提供了第一个传输证据的一种新型的非对称SOC的TMDC可能会引起新的超导和自旋输运性质。此外,我们的研究结果主要依赖于晶体的对称性,并适用于整个类的1 Td TMDC,如1 Td-WTe $_2$,这是在激烈的研究,由于其拓扑性质。
2018-09-19 cond-mat.supr-con
Observation of the Little-Parks Oscillations in a System of Asymmetric Superconducting Rings
在直径为2000 nm的110个串联铝环系统中观察到Little-Parks振荡,测量电流为10 nA至1000 nA。测量结果表明,振荡的幅度和性质与测量电流和持续电流幅度之间的关系无关。利用非对称环证明了持续电流存在顺时针或逆时针方向。这意味着,在测量Little-Parks振荡时,半环之一中的总电流可以被定向为对抗电场。在零和低测量电流下的测量表明,尽管没有法拉第电压,但持续电流与常规循环电流一样,在具有不同截面的半环上引起电势差。
2008-05-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Guiding of vortices and ratchet effect in superconducting films with asymmetric pinning potential
从Fokker-Planck方程出发,研究了热涨落作用下棘轮搓板平面钉扎势(PPP)中的二维涡旋动力学。推导并分析了两种新的非线性各向异性电压(纵向和横向电流方向)的显式表达式。这些奇数(相对于磁场或传输电流方向反转)电压的物理起源是由涡旋引导的偶数效应和棘轮不对称性之间的相互作用引起的。这两个新的电压都将在线性制度的涡流运动(即在热激活磁通量流(TAFF)和欧姆磁通量流(FF)制度)为零,并具有凸点样的电流或温度依赖性的附近的高度非线性电阻过渡从TAFF到FF。
2010-06-15 cond-mat.supr-con
Diode effect in Shapiro steps in an asymmetric SQUID with a superconducting nanobridge
Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院微观物理研究所);Laboratory for Condensed Matter Physics, HSE University(高等经济大学凝聚态物理实验室);National University of Science and Technology MISIS(国立科技大学MISIS);Dukhov Research Institute of Automatics (VNIIA)(杜霍夫自动装置科学研究所以)
本研究在含超导纳米桥的不对称SQUID中,发现交流模式下Shapiro台阶存在显著不对称性,源于正弦与多值电流-相位关系的相互作用,尽管临界电流二极管效应微弱。
2025-10-17 cond-mat.supr-con
Field-free superconducting diode effect and magnetochiral anisotropy in FeTe0.7Se0.3 junctions with the inherent asymmetric barrier
研究在具有固有梯度氧化势垒的 FeTe0.7Se0.3 结中实现无磁场超导二极管效应及电磁手性各向异性,为超导电子器件提供简便策略。
2024-10-16 cond-mat.supr-con
Supergap and subgap enhanced currents in asymmetric {S_1FS_2} Josephson junctions
我们从理论上研究了三维正常金属和铁磁约瑟夫森组态中的超导电流分布,其中超导引线中的超导能隙大小不等,即,$Δ_1\neq Δ_2$,创建非对称$S_1NS_2$和$S_1FS_2$系统。我们的研究结果表明,通过增加超导间隙$Δ_2/Δ_1$的比例,在弹道$S_1NS_2$系统中的临界超电流可以增强超过$100\%$,并达到饱和点,或衰减,这取决于结的厚度,磁化强度和化学势。发现扩散$S_1NS_2$系统的总临界电流以抛物线方式增加$50\%$以上,并通过增加其中一个超导能隙而达到饱和。在均匀的铁磁结中,超导电流通过增加$Δ_2/Δ_1>1$而发生反转。通过将总的超导电流分解为超能隙和亚能隙,我们的结果说明了它们对约瑟夫森电流的相对贡献。结果表明,在$S_1FS_2$结中,亚能隙电流和超能隙电流的竞争导致了电流-相位关系中二次谐波的出现。与扩散非对称约瑟夫森组态不同,在包括费米能级失配、磁化强度和结厚等参数的宽范围内,在含$Δ_2/Δ_1=1$的弹道系统中,超导电流的行为可以仅由子能隙电流分量来描述.有趣的是,当$Δ_2/Δ_1>1$,我们的结果发现多个参数集的总超电流是由超间隙组件驱动。因此,我们的综合研究突出了亚能隙和超能隙超电流分量在弹道和扩散制度的重要性。
2021-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A scaling relation of vortex-induced rectification effects in a superconducting thin-film heterostructure
Osaka University(大阪大学);Institute for Open and Transdisciplinary Research Initiatives, Osaka University(大阪大学开放跨学科研究倡议研究所);Institute for Materials Research, Tohoku University(东北大学材料科学研究所)
该研究针对超导整流非对称势机制的争议,对比研究Fe(Se,Te)/FeTe异质结构的超导二极管效应与非互易电阻,发现转变区非互易系数与二极管效率满足普适标度律,揭示自旋-动量锁定态的作用,提供了超导整流的统一图景。
2025-04-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of nearly identical superconducting transition temperatures in pressurized Weyl semimetal MIrTe4 (M=Nb and Ta)
在这里,我们报告的观察压力诱导的超导电性在第二类Weyl半金属(WSM)的候选人NbIrTe 4和它的霍尔系数(RH),磁阻(MR)和晶格的演变与压力增加到~57 GPa。这些结果提供了一个重要的机会,调查的通用高压行为的三元WSM,包括姐妹化合物TaIrTe 4,已通过我们以前的研究。我们发现,这两种化合物从WSM到超导(SC)态的压力调谐演化表现出相同的趋势,即,在~ 27 GPa压力下,非超导WSM态的基体中出现了压力诱导的SC态,然后在40 GPa压力下WSM态和SC态共存。高于此压力,一个相同的高压行为,其特征在于几乎相同的RH和MR值在其正常状态和相同的Tc值在其SC状态,出现在两种化合物。我们的结果不仅揭示了WSM态和SC态之间的普遍联系,而且还表明NbIrTe 4和TaIrTe 4可以对高压相的正常态和SC态做出相同的贡献,尽管这两种化合物在环境压力下具有显着不同的拓扑能带结构。
2021-05-11 cond-mat.supr-con
Characterization of Asymmetric Gap-Engineered Josephson Junctions and 3D Transmon Qubits
本研究制备并表征了非对称能隙工程约瑟夫森结及3D transmon量子比特,通过Ti近邻化Al电极构建非对称能隙,探究了层间无序对近邻效应、亚能隙电流及量子比特弛豫时间的调控作用。
2023-02-23 cond-mat.supr-con quant-ph
Andreev scattering in the asymmetric ladder with preformed bosonic pairs
我们讨论了相位相干性,它来自一个"弱超导体“与预先形成的玻色子对(这里,一个单链Luther-Emery液体与超导相关,衰减约为$x^{-1}$)和费米气体与未成对的费米子之间的梯形邻近效应。仔细研究隧穿机制,我们表明,玻色子介导的剩余未成对电子之间的库珀配对导致准长程超导性:超导关联衰减非常缓慢的$x^{-η}$与$η\approx 1/2$。这个过程让人想起费米子耦合到预先形成的玻色子对介绍的情况下,高Tc的铜。
2001-06-06 cond-mat.supr-con
Asymmetric Avalanches in the Condensate of a Zeeman-limited Superconductor
本文报道了无序铝超导薄膜在高塞曼场中的非平衡行为。通过一阶塞曼临界场跃迁测量了薄膜的隧穿态密度。我们发现,薄膜的薄层电阻几百欧姆表现出大雪崩般的崩溃的冷凝物上的过热分支的临界场磁滞回线。相反,转变回到超导相(即,沿着过冷分支)总是连续的。冷凝物遵循不稳定的轨迹到正常状态的事实表明,在滞后制度的序参量是不均匀的。
2014-11-04 cond-mat.supr-con
Tunable anisotropic nonlinearity in superconductors with asymmetric antidot array
研究了在穿孔超导铝桥中注入正弦偏置电流时,钉扎电位的空间不对称性对电压谱组成的影响。钉扎势镜像对称性的丧失导致H-T图(H为外磁场,T为温度)上超导相变线附近的感应电压出现偶傅立叶分量。涡旋运动的非对称性使得可以产生低电阻材料,其中非线性取决于注入电流的方向。
2009-04-09 cond-mat.supr-con
Highly asymmetric superconducting dome and strange metallicity in La$_3$Ni$_2$O$_7$
本研究采用Schwinger玻色子方法分析双层$t$-$V$-$J$模型,解释了高压下La$_3$Ni$_2$O$_7$的高度非对称超导穹顶、奇异金属行为等特性,为其高温超导机制提供了一致的双组分图景理解。
2024-09-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reversible ratchet effects in a narrow superconducting ring
基于含时的Ginzburg-Landau(TDGL)方程,研究了窄无钉扎环中的棘轮效应。研究了不同磁场下外接直流和交流电流时的电压响应。由于环形超导体中磁通穿透和磁通退出的不对称势垒,达到磁通流动状态的临界电流以及过渡到正常状态的临界电流对于两个方向的施加电流是不同的。这些效应在高磁场下共同导致棘轮信号反转,这在无钉扎系统中迄今尚未报道。这里发现的棘轮信号是大于由不对称的钉扎电位引起的。我们的结果还证明了使用介观超导体在通用超导器件中利用超导二极管效应的可行性。
2021-01-06 cond-mat.supr-con
Quantum Oscillations of the Critical Current of Asymmetric Aluminum Loops in Magnetic Field
实验研究了在T < Tc以下不同温度下,非对称铝环电流-电压曲线的非对称性与磁场的周期关系。所获得的周期性依赖关系的临界电流磁场允许解释量子振荡的直流电压作为外部交流电流的整流的结果,并计算在不同值的磁通量内的循环和温度的持续电流。
2005-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Identical effects of indirect and direct electron doping of superconducting BaFe2As2 thin films
电子掺杂的122型铁磷属元素化物BaFe 2As 2取代Ba网站与aliovalent离子(间接掺杂),这是不成功的,通过传统的固态合成方法,实现了非平衡膜生长过程。由于La 3+的离子半径小于Ba 2+的离子半径,用La的取代被证实了c轴晶格参数的系统收缩。负的霍尔系数表明,大多数载流子是电子,这与异价离子掺杂一致。La替代抑制了反铁磁转变,并在最大起始临界温度(Tc)为22.4 K处诱导了体超导性。建立了(Ba_(1-x)Lax)Fe_2As_2的电子相图,结果表明La在Ba位的间接电子掺杂[(Ba_(1-x)Lax)Fe_2As_2]与Co在Fe位的直接电子掺杂[Ba(Fe_(1-x)Cox)Fe_2As_2]具有几乎相同的Tc -掺杂能级关系。这一发现澄清了122型化合物中的Tc不受晶体学掺杂位点的影响,这与1111型化合物REFeAsO(RE =稀土)形成鲜明对比。这是由于它们的电子结构和电子配对对称性的维数不同。
2012-04-26 cond-mat.supr-con
Disorder induced superconducting ratchet effect in nanowires
直流电压降沿暴露于交流偏置源的非晶氧化铟纳米线发展。该电压与磁场是反对称的,其特征在于样品特定的准周期磁电压振荡。在低于$T_{C}$时,电压幅值随温度降低而增加,但在低T时饱和。随着样品无序度的降低,直流电压得到抑制。我们认为,这种整流是超导棘轮效应的一种表现,其中无序和几何约束发挥作用的非对称钉扎中心。这种效应表明了无序超导体的超导体-绝缘体转变中固有的不均匀性和涡旋运动的重要性。
2010-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Could two degenerate energy states be observed for a superconducting ring at $Φ_{0}$/2?
观察到的非对称超导铝环电阻的Little-Parks振荡和整流电压的量子振荡给出了磁通量$Φ_{0}$ /2处两种简并能态的实验证据。还测量了临界电流随磁场变化的量子振荡。一方面,这些振荡证实了整流电压的量子振荡是电流-电压曲线的不对称性的周期依赖性的结果,另一方面,振荡与Little-Parks测量结果的比较是矛盾的。
2006-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effects of a particle-hole asymmetric pseudogap on Bogoliubov quasiparticles
我们发现,在一个赝能隙的存在下,在超导状态下的低掺杂铜氧化物的光谱函数表现出额外的Bogoliubov准粒子峰在正能量和负能量的赝能隙的能带的粒子-空穴不对称性所揭示的。这通过测量被占据的状态提供了关于未被占据的带的直接信息。当足够接近时,这些Bogoliubov峰将出现与现有峰合并,导致在实验中观察到的异常观察,即在超导状态下,载流子谱密度随着温度的降低而变宽。使用共振价键(RVB)自旋液体模型结合最近的角分辨光电子能谱(ARPES)的数据允许的赝能隙的温度依赖性的经验确定,这表明它只打开非常逐渐低于赝能隙起始温度$T^*$。
2010-12-02 cond-mat.supr-con
Light-induced Asymmetric Pseudogap below T$_\text{c}$ in cuprates
McGill University(麦吉尔大学);Flatiron Institute(平顿研究所);Université Paris-Saclay, CNRS, CEA, Institut de physique théorique(巴黎-萨克雷大学,法国国家科学研究中心,法国原子能和替代能源委员会,理论物理研究所);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);Stony Brook University(石溪大学);Ecole Polytechnique(巴黎综合理工学院);University of Geneva(日内瓦大学);Columbia University(哥伦比亚大学);University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学)
研究揭示了铜氧化物中光诱导下超导与伪间隙状态的竞争,挑战了传统相相干性范式,表明低温基态源于两者的竞争。
2025-11-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con