Pair condensation and inter-layer coupling in cuprates: pairing on a superlattice
我们分析了超导状态和c轴电荷动力学的铜氧化物使用一个带电的有序双层超晶格模型,其中配对支持层间库仑能量增益。高温超导性的超晶格性质由相干长度λ = 10至30 A的小性实验表明,其与4X 4至8X8正方形超晶胞晶格层的宽度相当。研究了温度诱导的空穴含量的二维-三维量子相变。对凝聚导致空穴含量的正常态c轴各向异性的急剧下降,降低层间介电屏蔽。c轴介电屏蔽的减小可能是凝聚能的主要来源。二维对凝聚体的特征可以通过扫描隧道显微镜观察到的具有“棋盘”图案的电荷有序状态来表征。
2002-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Depth profile of the ferromagnetic order in a YBa$_2$Cu$_3$O$_7$ / La$_{2/3}$Ca$_{1/3}$MnO$_3$ superlattice on a LSAT substrate: a polarized neutron reflectometry study
用极化中子反射法(PNR)研究了在La0.3Sr0.7Al0.65Ta0.35O3(LSAT)衬底上用脉冲激光沉积法生长的YBa 2Cu 3 O 7(10 nm)/La 2/3Ca 1/3 MnO 3(9 nm)]10(YBCO/LCMO)超晶格。由于超晶格和衬底的高结构质量,镜面反射率信号以高信号背景比延伸超过四阶超晶格布拉格峰。这使我们能够获得更详细和可靠的信息比以前的PNR研究类似的超晶格的SrTiO 3基板的低温结构转变相关的问题,部分阻碍了磁深度分布。与以前的报告一致,我们的PNR数据揭示了强烈的磁邻近效应,表明磁势的深度分布与由YBCO和LCMO层厚度给出的核势的深度分布显著不同。我们提出了适合的PNR数据使用不同的简单的块状模型,无论是铁磁力矩诱导的YBCO侧的接口或铁磁顺序被抑制在LCMO侧。我们表明,一个很好的协议与PNR的数据和平均磁化从直流磁化数据得到的,只能得到与后者的模型,其中一个所谓的耗尽层与强烈抑制铁磁力矩开发的LCMO侧的接口。在YBCO侧具有感应铁磁矩的模型未能再现高阶超晶格布拉格峰的细节,并且产生错误的平均磁化强度。我们还表明,PNR数据仍然是一致的小,铁磁铜矩0.25 μ B,以前确定与X-射线磁圆二色性和X-射线共振磁反射测量相同的超晶格。
2012-12-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effects of proximity to an electronic topological transition on normal state transport properties of the high-Tc superconductors
在含时的Ginzburg-Landau理论中,超导涨落对临界温度以上输运性质的影响可用序参量弛豫率γ的非零虚部来表征。在这里,我们评估Im伽马的各向异性色散关系的典型的高Tc铜酸盐超导体(HTS),其特征在于接近的电子拓扑转变(ETT)。我们发现,Im伽马突然改变符号在ETT作为掺杂的函数,在协议的HTS的普遍行为。我们还发现,面内各向异性的增加,如由次最近跳跃比r= t '/t的非零值给出的,增加了|Im伽玛|接近ETT,以及其在低温下的奇异行为,因此增强了超导波动的影响。这样的结果是在定性协议与现有的数据为几个铜酸盐和铜酸盐超晶格的过剩霍尔电导率。
2003-03-13 cond-mat.supr-con
Enhanced Quasiparticle Relaxation in a Superconductor via the Proximity Effect
本文研究邻近层对超导体准粒子弛豫的增强作用,通过 Cu/Al 双层实验证明正常金属层可显著降低电荷不平衡,为抑制量子比特准粒子中毒提供方案。
2024-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Transport signatures of topological superconductivity in a proximity-coupled nanowire
我们研究了纳米线的正常段和超导段之间的结的电导,这两者都受到自旋轨道耦合和外部磁场。我们直接比较的纳米线的输运性质,假设两种不同的模型的超导段:一个是我们把超导性的手到线,和一个超导性是通过隧道结诱导与散装s波超导体。虽然这两种模型是等价的,在低能量和弱耦合的纳米线和超导体之间,我们表明,有几个有趣的定性差异远离这两个限制。特别地,隧穿模型在对应于母超导体的体隙的能量处引入了额外的电导峰。通过采用在零温度下的分析方法和在有限温度下的数值方法相结合,我们表明,邻近效应的隧道模型再现了实验中看到的在这样的纳米线系统的定性特征。
2017-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Kondo versus Fano in superconducting artificial high-Tc heterostructures
本文研究了人工高Tc超晶格异质结构中Kondo近邻效应与Fano-Feshbach共振的竞争关系,发现该效应在超导穹顶两侧抑制临界温度Tc,并在魔幻比L/d=2/3处使Kondo温度和散射幅度消失。
2024-07-19 cond-mat.supr-con
Hierarchy of critical temperatures in four-layered ferromagnet/superconductor nanostructures and control devices
利用邻近效应理论,详细考虑了边界条件,研究了由较脏的超导(S)和铁磁(F)金属组成的四层F/S/F $'$ /S $'$纳米结构。具有四个F和S层的F/S结构被示出具有比F/S/F三层(由于0和$π$相超导性与0和$π$相磁性之间的相互作用)甚至F/S超晶格丰富得多的物理性质。在F/S/F $^{\prime }$ /S $^{\prime }$四层体系中得到的额外的$π$相超导态不同于已知的“超晶格”态。研究了临界温度与F层厚度的关系。确定了一组最佳的参数,对于这些参数,不同状态的临界温度之间的差异变得显著,并绘制了相应的相图。证明了对于不同的S和S $'$层,该体系可以具有不同的临界温度。基于F/S/F $'$ /S $'$纳米结构,提出了一种具有超导和磁纪录通道的控制装置的概念方案,该控制装置可以使用弱外磁场单独控制。探索了具有四种、五种、六种和七种不同状态的器件。
2017-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting proximity effects in metals with a repulsive pairing interaction
对正常导体/超导体$(N/S)$结中超导邻近效应的研究几乎普遍假设在$N$区域没有有效的电子-电子耦合。虽然这种近似导致了对邻近效应的简单描述,但尚不清楚如何严格证明这一点。我们揭示了一个更复杂的图片的邻近效应在$N/S$双层,其中$S$是一个干净的s波BCS超导体和$N$是一个简单的金属与排斥有效的电子耦合。我们阐明的邻近效应的行为,使用一个高度精确的方法来自洽地解决Bogoliubov-deGennes方程。我们提出了我们的结果的范围很广的值的界面散射,费米波矢失配,温度,和比例$g$的有效相互作用强度在$N$和$S$区域。我们发现,排斥相互作用,表示为一个负的$g$,强烈地改变签名的邻近效应可以看出,在空间依赖性的库珀对振幅和对电位,以及在界面附近的局部态密度。
2010-10-04 cond-mat.supr-con
Finite-size effects in a nanowire strongly coupled to a thin superconducting shell
研究了一维纳米线与特征尺寸远小于其相干长度的有限超导体强耦合时的邻近效应。这种几何形状已成为越来越相关的,近年来在实验中寻找马约拉纳费米子与薄外延铝壳的发展,形成一个非常强大的接触,无论是铟砷或锑化铟纳米线。然而,到目前为止,还没有理论上的处理在这些系统中的邻近效应已占有限尺寸的超导膜。我们发现,当超导体的能级间距大大超过其能隙时,有限尺寸效应变得非常有害。在没有对超导体的尺寸进行任何微调的情况下(在费米波长的尺度上),隧穿能量尺度必须大于能级间距,以便达到在实验中普遍存在的硬能隙状态。然而,在这种情况下,大的隧穿能量尺度引起纳米线的有效化学势的大的偏移,并将拓扑相变推到超过Al的临界场的磁场强度。
2017-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Kondo resonance enhanced supercurrent in single wall carbon nanotube Josephson junctions
我们将化学气相沉积法生长的单壁碳纳米管与Ti/Al/Ti超导电极相接触。该设备,我们在这里报告的是在近藤政权表现出四重壳结构,在那里观察到一个明确的签名超导电极低于临界温度。多重Andreev反射揭示了子间隙结构和一个狭窄的峰值附近的零偏置的差分电导被视为取决于壳填充。我们解释的峰值接近诱导的超电流,并检查其与近藤共振的相互作用。
2007-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Hall effect in semiconductor quantum wells in proximity to chiral p-wave superconductors
利用规范不变的光学Bloch方程,对手征p波超导态中的反常霍尔效应进行了微观动力学研究。具体地说,在没有磁场的情况下,固有的异常霍尔电导率为零,这是我们描述中伽利略不变性的结果。对于非本征沟道,即使在零温度下,杂质与光激发的正常准粒子电流的散射也得到有限的反常霍尔电流。从我们的动力学描述中可以清楚地看出,激发的正常准粒子电流是由于库珀对通过交流电场驱动的加速而感生的质心动量。对于诱导的反常霍尔电流,我们表明,传统的斜散射通道的线性响应,使强杂质相互作用的主导贡献。在这种情况下,我们的动力学描述作为一个补充的观点大多证实了文献中的久保形式主义的结果。然而,在弱杂质相互作用,这种斜散射通道变得边缘,我们揭示了一种新的感应通道从出生的贡献占主导地位的异常霍尔电流。这种新颖的通道是由于非线性光激发产生的粒子-空穴不对称性而引起的,但在文献中却一直被忽视。最后,我们研究了具有横向锥形磁化的手征p波超导态的情况,它打破了伽利略不变性。在这种情况下,本征反常霍尔电导率不再为零。本征沟道与杂质散射的非本征沟道进行了比较。
2018-02-23 cond-mat.supr-con
Pressure effects on the structural and superconducting transitions in La3Co4Sn13
La 3Co 4Sn 13是一种超导材料,其转变温度为2.70 K,在T ~* ~ 150 K呈现超晶格结构转变,这是该类化合物的共同特征。然而,对于这种材料,目前尚不清楚在T* 下的晶格畸变是由电荷密度波(CDW)还是由不同的微观起源引起的。有趣的是,有人建议在同构非磁性金属间化合物中,通过结合化学和外部压力,T* 可以被抑制到零温度,并且在这些临界掺杂/压力附近观察到量子临界点。我们的研究表明,在单晶La 3Co 4Sn 13上施加压力提高了Tc,降低了T*。在电阻率测量中,我们观察到P > 0.6 GPa时T* 周围冷却/加热循环的热滞后回线,这在X射线衍射数据中看不到。电测量中的滞后可能是由于CDW相对杂质/缺陷的钉扎,而超晶格结构转变在压力下保持其环境压力二级转变性质。根据我们的实验,我们估计T* 在5.5 GPa左右消失,尽管在2.53 GPa以下没有观察到量子临界行为。
2018-09-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pseudogap and Kinetic Pairing Under Critical Differentiation of Electrons in Cuprate Superconductors
从莫特绝缘体的邻近性出发,讨论了铜氧化物的超导机制。在有限维系统的动量空间中,伴随着相干抑制的邻近以非均匀的方式发生。本文从一般的观点评述了由这类分化电子组成的金属在动量空间中的不稳定性研究。一个典型的例子是发现在二维正方形晶格上的动量$(π,0)$和$(0,π)$周围的准粒子色散的平坦化。这种平坦化甚至控制了金属-绝缘体转变的临界性。这种分化和抑制相干性随后导致超导态在强耦合展开的第二阶中不稳定。d-波配对相互作用产生于这样的本地,但动力学过程中的相干单粒子激发的干扰的情况下。超导机制出现从一个直接的动力学起源,这是从概念上不同的玻色子激发介导的配对机制,如在磁性,激子,BCS机制。在欠掺杂铜氧化物中广泛观察到的赝能隙现象可以从d波超导(dSC)涨落与反铁磁(AFM)涨落排斥耦合的模-模耦合中自然地理解。当我们假设存在一个强大的d-波通道排斥竞争与AFM波动下形成的平坦和阻尼单粒子分散体,我们再现的磁共振,中子散射,角分辨光电子能谱和隧道测量中看到的pseudogap的基本属性的铜酸盐。
2000-08-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunneling density of states as a function of thickness in superconductor/ strong ferromagnet bilayers
实验研究了超导厚膜(Nb)附近强铁磁薄膜(CoFe)的隧穿态密度(DOS)与铁磁厚度$d_F$的关系。值得注意的是,我们发现,随着$d_F$的增加,超导DOS表现出标度行为,其中从正常状态电导的偏差具有一个普遍的形状,以指数方式减少的振幅与特征长度$d^*\approx 0.4$ nm。我们没有看到DOS中的振荡作为$d_F$的函数,正如根据Usadel方程预测的那样,尽管在相同的材料中已经看到了$T_c(d_F)$中的振荡。
2005-06-09 cond-mat.supr-con