A two-coil mutual inductance technique to study matching effect in disordered NbN thin films
虽然超导反点阵列中的匹配效应已经通过磁阻振荡进行了广泛的研究，但这些研究仅限于接近超导转变的非常窄的温度窗口。在这里，我们报告了一个"两线圈"互感技术，它允许研究这种现象的超导状态下，通过直接测量的屏蔽响应的磁场变化。我们演示了如何使用这种技术来解决突出的问题，在阳极氧化铝膜上生长的孔周期性阵列的超导薄膜的匹配效应的起源。
2013-09-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microwave response and electrical transport studies of disordered s wave superconductor: NbN thin films
无序s波超导体的性质与标准BCS理论的预测有很大的偏差。通过测量由无序NbTiN和TiN薄膜制成的微波谐振器的谐振频率$f_0$的温度依赖性，在低温下，低于超导临界温度的一半，$T_c$，Driessen等人\cite{driessen2012PRL}证明，$f_0$的消失速度比BCS理论预测的要快。在这里，我们报告的温度依赖性的微波谐振器由无序NbN薄膜在较高的温度-通常从0.4到0.8 $f_0$。在这个温度范围内，我们证明，$f_0$消失慢于BCS理论预测。我们讨论了可能的作用，电子不均匀性和可能出现的赝隙样功能。我们还讨论了一个更快的超流密度，$n_s$下降的可能性，接近$T_c$，类似Berezinski-Kosterlitz--Berrles（BKT）型转变。
2018-06-11 cond-mat.supr-con
Quasi-1-Dimensional Superconductivity in Highly Disordered NbN Nanowires
强无序材料中的超导性引起了人们的极大关注。特别是生动的辩论涉及到负责非BCS之间的关系的超导能隙和对势的内在空间不均匀性的主题。在这里，我们报告的实验研究的电子输运性能的窄NbN纳米线的有效截面的顺序有争议的不均匀性尺度。我们发现，传统的模型的基础上的相位滑移的概念提供了合理的拟合的R（T）的过渡曲线的形状。临界电流的温度依赖性遵循教科书中金斯堡-朗道对准一维超导沟道Ic~（1-T/Tc）^[3/2]的预测。因此，可以得出结论，本征电子不均匀性要么不存在于我们的结构中，要么，如果存在，不影响它们的电阻状态属性。
2016-02-25 cond-mat.supr-con
Effect of Phase Fluctuations on the Superconducting Properties of Strongly Disordered 3D NbN Thin Films
本文研究了三维均匀无序外延NbN薄膜的输运、霍尔效应、电子隧穿和穿透深度，无序范围从中等清洁极限（kFl ~10.12）到非常脏极限（kFl ~1.24）。随着无序度的增加，超导转变温度（T_c）从~ 17 K下降到350 mK以下。当k_Fl趋于1时，最低温度下的T_c和电导率都渐近地接近于零，表明金属-绝缘体转变（MIT）和超导-绝缘体转变是一致的。在临界无序附近，超导态密度（DOS）存在空间不均匀性，超导态受量子相位涨落控制。这导致超流密度（n_s）的抑制和赝能隙状态，其中电阻不再为零，但能隙保持有限
2010-06-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron energy relaxation in disordered superconducting NbN films
我们报告的非弹性散射率的电子声子和电子能量的弛豫研究通过磁导，和光响应，分别在一系列强无序超导NbN薄膜。所研究的薄膜厚度在3 ~ 33 nm范围内，其特征在于不同的Ioffe-Regel参数，但几乎是常数乘积qT（qT是热声子的波矢，l是电子的弹性平均自由程）。在14-30 K温度范围内，电子-声子散射速率服从1/τ_{e-ph} \sim T^n的幂律，指数n = 3.2-3.8。我们发现在此温度范围内，所研究的薄膜的τ_{e-ph}和n随厚度和平方电阻的变化很小。在10 K时，电子-声子散射时间在11.9-17.5 ps之间。从磁导测量中提取的数据用于描述双温度模型的实验光响应。对于厚膜，光响应是合理的，以及描述没有拟合参数，然而，对于较薄的膜，适合需要一个较小的热容量的声子。我们将这一发现归因于低温下薄膜中声子态密度的降低。我们还表明，在所研究的NbN薄膜的德拜温度估计是明显小于散装材料。
2020-08-07 cond-mat.supr-con
Anomalous pseudogap and superconducting state properties of heavily disordered Y1-xCaxBa2(Cu1-yZny)3O7-delta
实质面内无序（Zn）对Y1-xCaxBa 2的输运和交流磁化率的作用在宽的平面空穴浓度p.电阻率r（T）范围内研究了（Cu 1-yZny）3 O 7-δ，对于许多y等于/大于0.055的过掺杂到欠掺杂的样品，在与Zn中在T* 处发现的特征温度类似的特征温度下显示出明显的下降。由于赝能隙的存在，自由的欠掺杂样品。与广泛观察到的低掺杂铜酸盐在较低Zn含量下的行为相反（其中赝能隙能量几乎以与无Zn化合物相同的方式随着p的降低而线性增加），在高Zn含量下的该表观赝能隙温度显示出非常少或没有p依赖性。它也系统地增加与增加Zn浓度在CuO 2平面。这种异常行为出现得非常突然，例如，y小于/等于0.05的样品表现出通常的T*（p）行为。这些严重无序样品的交流磁化率表明超流密度非常低。磁输运，r（T，H），测量暂时解释在这些样品中的高强度钉扎中心的旋涡。我们还讨论了各种可能的情况下，可能会导致锌诱导的pseudogap的铜酸盐。
2004-08-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Sharpness of the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition in ultrathin NbN films
本研究通过测量超薄NbN薄膜的电阻、I-V特性和动电感，发现涡旋-反涡旋对解绑转变锐度符合标准重正化群理论，证明转变展宽非本征特征，为BKT动力学研究提供干净起点。
2023-07-26 cond-mat.supr-con
Optical and transport properties of NbN thin films revisited
本文针对无序NbN薄膜光学电导率分析中参数不一致的问题，提出在Drude-Lorentz模型中引入量子修正，从而获得与输运、超导测量及从头计算一致的电子参数。
2025-11-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence of the disorder-independent electron-phonon scattering time in thin NbN films
本文报道了在单光子探测器中常用的超导NbN薄膜中无序对电子参数和非弹性散射机制的影响的实验研究。在所研究的2.5 nm厚的NbN薄膜中，Ioffe-Regel参数从6.3增加到1.6，无序度的增加伴随着临界温度$T_c$从11.5 K降低到3.4 K。通过测量从$T_c$到$\sim3T_c$范围内的磁导，我们提取了电子的非弹性散射率，包括电子-声子（e-ph）散射率$τ_{e-ph}^{-1}$。我们观察到，$τ_{e-ph}^{-1}$和它们的温度依赖性是不敏感的无序，这是不描述的无序金属中的e-ph散射的现有模型，可以是由于存在弱无序的金属晶粒。随着温度的降低，温度依赖性$τ_{e-ph}^{-1}$从$T^3$变为$T^2$，这可能是由于e-ph散射中涉及的声子的尺寸减小。所获得的NbN薄膜的材料参数值可用于优化NbN基电子器件的性能。
2022-12-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnetoresistance and gating effects in ultrathin NbN-$\rm Bi_2Se_3$ bilayers
超薄$\rm Bi_2Se_3$ -NbN双层膜由一个简单的拓扑绝缘体和一个s波超导体组成，用于研究拓扑超导体上的门控效应。在这里，我们报告3 nm厚的NbN层的弱连接超导岛，覆盖10 nm厚的$\rm Bi_2Se_3$膜，有利于增强它们之间的邻近耦合。电阻对温度的最电阻双层显示绝缘行为，但与超导性的迹象。我们测量了这些双层膜的磁电阻（MR）随温度的变化，其中有和没有垂直于晶片的磁场H（MR=[R（H）-R（0）]/\{[R（H）+R（0）]/2\}），以及在0和$\pm2$ MV/cm的三个栅极电场下。MR结果显示了一组复杂的门极敏感峰，其延伸至约30 K。结果进行了讨论，在涡流物理，和不同的MR峰的起源被确定和归因于磁通流MR在隔离的NbN岛和不同的邻近区域中的$\rm Bi_2Se_3$帽层。占主导地位的MR峰被认为是一致的增强邻近诱导超导的拓扑边缘电流区域。高温MR数据表明可能的赝能隙相或高度扩展的波动制度。
2015-06-29 cond-mat.supr-con
Nonequilibrium interpretation of DC properties of NbN superconducting hot electron bolometers
我们提出了一个物理上一致的解释氮化铌（NbN）为基础的超导热电子测辐射热计（HEB-）混频器的直流电性能，使用非平衡超导的概念。通过这一点，我们澄清了什么物理信息可以从电阻转变和直流电流-电压特性，在适当选择的温度下测量，相关的器件表征和优化。我们指出，无序超导体，如NbN的电子性质的内在空间变化，导致从设备到设备的变化。
2016-10-04 astro-ph.IM cond-mat.supr-con physics.space-ph
Universal scaling of the order-parameter distribution in strongly disordered superconductors
本文从理论和实验上研究了超导体-绝缘体相变（SIT）边缘的非均匀序参量分布（OPD）的统计特性。我们发现，在无序超导体的两个原型费米子模型和玻色子模型中，可以识别OPD的普遍重新标度。通过进行扫描隧道显微镜实验在三个样品的NbN与增加的障碍，我们表明，这样的重新缩放描述也具有良好的精度的实验数据。这些结果可以为我们对SIT的理解提供突破。
2013-05-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Slowing down of vortex motion in thin NbN films near the superconductor-insulator transition
我们提出了一个定量的测量之间的比较复杂的电导在低（kHz）和高（GHz）频率的NbN超导薄膜和理论预测的动力学Beresinksii-Kosterlitz无源理论。虽然在GHz政权的数据可以很好地再现，通过扩展的标准方法的非均匀样品的现实情况下，低频测量提出了一个巨大的耗散响应Tc附近。这种异常只能通过假设kHz范围内涡旋扩散的强烈减慢，或类似地通过入射有限频率场探测的长度尺度的强烈减小来解释。这种效应表明出现的涡旋运动的固有长度尺度，与STM测量在无序NbN膜中探测的不均匀性的典型尺寸相一致。
2014-12-11 cond-mat.supr-con
Probing long-range correlations in the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless fluctuation regime of ultra-thin NbN superconducting films using transport noise measurements
我们通过分析超薄NbN超导薄膜电阻涨落的高阶谱，探讨了相位涨落中长程关联的存在。电阻波动的非高斯分量被发现是敏感的膜厚度接近的过渡，这使我们能够区分平均场和Berezinskiii-Kosterlitz无（BKT）型超导转变。的非高斯性的程度被认为是有界的BKT和平均场的转变温度，并强烈依赖于超导薄膜的粗糙度和结构的不均匀性。我们的实验概述了一种新的波动为基础的动力学探针在检测无序低维材料的超导性的性质。
2013-08-24 cond-mat.supr-con
Robustness of the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless Transition in Ultrathin NbN Films near the Superconductor-Insulator Transition
通过超流密度测量研究了二维无序NbN薄膜中Berezinskiii-Kosterlitz-BKT（Berezinskiii-Kosterlitz-BKT less）相变的发生，该薄膜的无序度非常接近超导体-绝缘体相变（SIT）.我们的数据显示，一个强大的BKT过渡，即使在这个二维无序调谐的量子临界点（QCP）。这一观察结果是在直接对比与以前的数据深欠掺杂准2D cuprates附近的SIT。当我们的NbN薄膜接近QCP时，涡核能量（BKT转变中的重要能量尺度）与超导能隙成比例，而不是与超流密度成比例，正如BKT物理学的标准2D-XY模型描述中所预期的那样。
2013-04-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coherent Flux Tunneling Through NbN Nanowires
我们证明了相干的磁通量隧道通过超导纳米线图案在一个薄的高度无序的NbN膜的证据。这种现象被揭示为一个完全金属超导回路中的磁通状态的叠加，纳米线作为一个有效的隧道势垒的磁通量，并可重复地观察到在不同的线。在全金属NbN环中实现的通量叠加证明了之前报道的InOx现象的普遍性。我们进行微波光谱学和研究的隧穿振幅作为线宽的函数，比较实验结果与理论，并估计现有的理论模型的参数。
2013-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The nature of the "pseudogap" in the insulating phase of highly disordered superconductors
Bar-Ilan University（巴伊兰大学）；Indian Institute of Technology Gandhinagar（甘地纳加尔印度理工学院）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）
结合超高阻平面隧穿谱测量与量子蒙特卡罗模拟，证实高度无序超导体绝缘相中的单粒子能隙随无序度增大，为库珀对绝缘态提供了直接实验确认，建立了两类赝能隙的统一关联。
2026-08-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of the Anomalous Diffusion of Fluctuating Cooper Pairs in the Density of States of Superconducting NbN Thin Films
最近的扫描隧道显微镜实验在NbN薄无序超导薄膜发现了一个新兴的不均匀性在几十纳米的尺度。这种不均匀性反映在超导临界温度$T_c$以上的运输中测量的亚导电性的明显的尺寸交叉。这种行为被解释为波动库珀对的异常扩散，其显示{ \em准限制}（即，它们的扩散动力学的减慢）在长度尺度上比通过隧穿实验识别的不均匀性短。在这里，我们假设这种反常的扩散行为的波动库珀对和计算的影响，这些波动的电子态密度以上$T_c$。我们发现，态密度基本上被抑制到远高于$T_c$的温度。这种行为，这是密切联想到一个赝隙，只产生于不存在稳定的预制对波动库珀对的异常扩散，设置了一个中间行为之间的两个共同的范例在超导体绝缘体过渡阶段，即库珀对的局部化（所谓的玻色子情形）和由于强无序而导致的库珀对断裂成未成对电子（所谓的费米子情形）。
2019-07-31 cond-mat.supr-con
Onset of superconductor-insulator transition in an ultrathin NbN film under in-plane magnetic field studied by terahertz spectroscopy
利用太赫兹时域光谱技术研究了外加磁场沿膜面方向作用下的适度无序NbN超导薄膜的光学电导率。约5 nm的膜厚度与相干长度相当，因此不应形成涡旋。这通过以下事实得到证实：在太赫兹电场设置为垂直于和平行于外部磁场的情况下，观察到光谱之间没有显著差异。同时使用Maxwell-Garnett有效介质理论和Herman和Hlubina的光学电导率模型证明了在高达7 T的磁场中正确地再现了实验获得的太赫兹光谱。这让我们得出结论，磁场倾向于抑制超导性，导致非均匀状态，其中超导畴被包围在正常状态矩阵内。由于对断裂效应的散射率被发现与磁场线性增加。
2021-08-31 cond-mat.supr-con
BKT phase transition in nanoporous films of superconducting NbN
本研究针对轻度无序NbN纳米多孔薄膜的BKT相变展开，结合实验与蒙特卡洛模拟、重整化群拟合，发现纳米孔使超流刚度和涡旋核能量降低，增强了薄膜二维特性，拓展了超导薄膜中BKT物理的研究参数空间。
2024-10-30 cond-mat.supr-con
Superconducting Fluctuation and Pseudogap in Disordered Short Coherence Length Superconductor
研究了短相干长度d波超导体中无序对超导涨落的作用。特别的兴趣集中在无序引起的SC波动的微观不均匀性及其对赝隙现象的影响。我们建立了非均匀系统SC涨落的自洽单圈序理论，并分析了无序的$t$ - $t'$-$V$模型.估算了SC关联函数、电子态密度和临界温度。当相干长度较短时，即相变温度较高时，SC涨落局域化为纳米尺度的颗粒结构。这与长相干长度超导体形成对比，其中序参量在微观尺度上几乎是均匀的。在前一种情况下，SC波动增强的无序相反的Abrikosov-Gorkov理论。这些结果与高$T_{\rm c}$铜酸盐的STM、NMR和输运测量结果一致，并阐明了微观不均匀性的重要作用。我们计算了单杂质周围的DOS的空间依赖性，并讨论了与NMR测量的一致性。
2007-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of Matching Effect in Anti-dot Array of Superconducting NbN Thin Films
本文研究了具有周期性孔洞排列的无序超导NbN薄膜中匹配效应的起源。除了在超导转变温度Tc 0以上的电阻的周期性变化，我们发现明显的周期性变化与磁场在所有的动力学量，可以通过磁通线运动的影响下的外部驱动器，如磁屏蔽响应和临界电流的生存在一些样品的温度低至0.09 Tc 0。相反，超导能隙，D，这是一个真正的热力学量不显示任何周期性的变化与磁场相同的薄膜。我们的研究结果表明，磁通线晶格的磁通量的
2014-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Pseudogap in a crystalline insulator doped by disordered metals
本研究在无序碱金属掺杂的黑磷界面观察到由共振散射引起的能带重整化与赝能隙，其大小随掺杂剂种类变化，为理解相关晶体绝缘体的异常谱提供了线索。
2025-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higgs-mode resonance in third harmonic generation in NbN superconductors: multiband electron-phonon coupling, impurity scattering, and polarization-angle dependence
本文从理论上研究了在多带无序超导体NbN中观察到的频率为超导能隙一半的三次谐波共振现象。核心问题是，对三次谐波共振的主要贡献是否来自希格斯模式（超导序参量的集体振幅模式）或准粒子激发。为了解决这个问题，我们分析了一个现实的三带模型，有效的带内和带间声子介导的相互作用估计从第一性原理与杂质散射。使用估计的配对相互作用与多带杂质散射率从清洁到肮脏的制度，我们计算的三倍频磁化率NbN的通道分辨的方式通过BCS和自洽玻恩近似。在脏制度，这是接近实验情况下，主要的贡献是由希格斯模式的顺磁通道几乎没有偏振角的依赖性，而第二个主要的贡献来自准粒子的顺磁通道一般表现出显着的偏振角的依赖性。这一结果与最近实验观察到的三次谐波不依赖于极化角的现象相一致，有力地证明了铌氮超导体中的三次谐波共振主要是由Higgs模引起的。
2020-10-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase fluctuations in a strongly disordered s-wave superconductor close to the metal-insulator transition
我们探讨的作用，相位波动在一个3维的s波超导体，NbN，因为我们接近的超导状态的破坏的临界无序。扫描隧道光谱测量表明，在存在强无序，在电子光谱中的有限间隙继续坚持在温度高于Tc。随着无序度的增加，超流密度在低温下被强烈抑制，在高温下则向线性T变化演化。这些观测结果提供了强有力的证据，表明相位涨落导致在无序的常规超导体中形成赝能隙态。
2010-11-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Modeling the pseudogap metallic state in cuprates: quantum disordered pair density wave
我们提出了一种方法来量子无序的对密度波，并提出它是一个候选人的有效的低能量描述的赝隙金属，可以揭示自己在一个足够高的磁场，抑制d波配对。我们构造的基态是一种在密度波放大的单胞中具有玻色子莫特绝缘体的小囊费米液体。在低能量下，电荷密度主要由电荷2e玻色子携带，它们形成一个小的绝缘间隙。作为中间步骤，我们讨论了完全带隙超导体的量子无序及其激发谱。为了说明我们介绍的概念，我们介绍了一个简化的一维模型，我们数值求解。我们讨论了一些实验结果。电子和小能隙玻色子之间的相互作用导致电子谱函数中的阶跃函数背景，这可能与现有的ARPES数据一致。穿过玻色子能隙的光激发可以解释很久以前报道的中红外吸收的开始和大小。
2019-10-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signatures of Dynes superconductivity in the THz response of ALD-grown NbN thin films
Universität Stuttgart（斯图加特大学）；Center for Integrated Quantum Science and Technology (IQST), Universität Stuttgart（斯图加特大学集成量子科学与技术中心）；Universität Ulm（乌尔姆大学）；Institute for Complex Quantum Systems and IQST, Universität Ulm（乌尔姆大学复杂量子系统与集成量子科学与技术中心）；Leibniz Institute of Photonic Technology（莱布尼茨光子技术研究所）；Friedrich-Schiller Universität Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；Institute for Solid State Physics, Friedrich-Schiller Universität Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学固体物理研究所）
研究通过ALD生长的NbN薄膜在太赫兹范围内的电导率，揭示了Dynes电动力学在超导特性中的作用，展示了能隙和配对破坏率随薄膜厚度的变化。
2026-10-16 cond-mat.supr-con
Break-up of long-range coherence due to phase fluctuations in ultrathin superconducting NbN films
利用扫描隧道谱（STS）研究了NbN均匀无序双折射（2-15 nm）薄膜的超导体-绝缘体相变（SIT）问题。厚度大于8 nm的样品，其Ioffe-Regel参数$k_F l \geq 5.6$，表现出传统的超导性：空间均匀的BCS样的间隙，在临界温度消失，和在磁场中的涡旋晶格。然而，当厚度减小时，虽然$k_F l$降低，但是STS揭示了与BCS方案的显著偏差，其中相干峰高度和空间不均匀性逐渐减小。最薄的膜（2.16 nm）虽然不完全在SIT（$T_C \approx 0.4 T_{C-bulk}$）处，但显示出明显消失的相干峰和不存在涡旋。在准二维极限下，这种明显的长程相位相干性损失的特征强烈表明，在SIT下，超导性被相位涨落破坏。
2012-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spectroscopic evidence for strong correlations between local superconducting gap and local Altshuler-Aronov density-of-states suppression in ultrathin NbN films
无序对超导薄膜具有不同的深刻影响。对于大量的各种材料，增加无序减少电子屏蔽，这增强了电子-电子排斥。这些费米子效应导致了芬克尔斯坦所描述的一种机制：当无序结合电子-电子相互作用增加时，超导能隙$Δ$和临界温度$T_c$会整体减小，$Δ$ / $k_BT_c$的比值大致保持不变。此外，在大多数薄膜中，随着无序度的增加，出现了一种新的粒度，并导致形成不均匀的超导熔池。这些间隙的不均匀性通常伴随着玻色子特征的发展：在临界温度$T_c$以上形成赝能隙，并且能隙$Δ$开始从$T_c$退耦。因此，驱动这些间隙不均匀性出现的机制可能是由费米子效应和玻色子效应之间复杂的相互作用引起的。利用扫描隧道谱（STS）研究了NbN薄膜的局域电子性质，发现$Δ$的非均匀空间分布与费米能级附近的局域态密度（LDOS）的大的耗尽密切相关，这与强电子相互作用引起的Altshuler-Aronov效应有关.通过定量建模测得的LDOS抑制，我们表明，后者可以被解释为局部变化的膜电阻率。电阻率的这种局部变化通过局部Finkelstein机制导致$Δ$的局部变化。我们的分析提供了一个纯费米子的方案，定量地解释了新兴的超导不均匀性，而后者的确切起源至今仍不清楚。
2020-06-25 cond-mat.supr-con
Distinguishing the origin of the superconducting state from the pseudogap of high-temperature superconductors
我们认为电子相分离过程，产生不同的电荷密度的区域，或局部掺杂，高$T_c$超导体的不均匀的电荷密度的起源。我们表明，它会引起这样的掺杂无序区域或晶粒之间的相边界电位。Bogliubov-deGennes自洽计算在这个无序介质产量位置相关的超导间隙，对于所有的掺杂，小于那些来自局域态密度与赝间隙行为。通过研究这两组不同温度和掺杂的能隙，我们能够再现超导铜氧化物的许多观察到的性质。这种情况是一致的超导晶粒之间的约瑟夫森耦合驱动的电阻率转变。
2010-06-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Composite charge order in the pseudogap region of the cuprates
我们研究了两个耦合U（1）电荷序参数的Ginzburg-Landau自由能泛函，描述了两个非等效电荷序，波矢为${\bf Q}$，在欠掺杂铜氧化物的X射线和STM测量中检测到。我们不依赖于平均场分析，而是利用适合于研究具有U（1）对称性的二维系统中涡旋物理和离散对称性破缺之间的相互作用的场论技术。我们的计算支持了这样的观点：在清洁系统中存在两种转变：从高温无序态到复合电荷有序态，这种复合电荷有序态打破了时间反演对称性，但U（1）场保持无序;然后到U（1）场中的准长程序态。
2014-05-27 cond-mat.supr-con
Effect of impurity scattering on percolation of bosonic islands and reentrant superconductivity in Fe implanted NbN thin films
在无序的常规三维（3D）超导体中，在开始的局部超导有序温度$T_\mathrm{loc}^\mathrm{onset}$和在$T=T_\mathrm{glo}^\mathrm{offset}$处的全局超导转变之间的热阻率$ρ_{\mathrm{xx}}(T)$的重入温度依赖性已经被报道。这些超导体的无序是由于晶界引起的非本征粒度的结果，或者是由于杂质掺杂剂引起的电子无序引起的本征粒度的结果。在这里，Fe掺杂对溅射的NbN层的电子性质的影响与标称厚度为100 nm的研究通过低- $T$ /高- $μ_{0}H$磁输运测量。NbN的掺杂通过35 keV Fe离子的$via$注入实现。在生长的NbN薄膜中，发现在$T_\mathrm{loc}^\mathrm{onset}=15.72\,\mathrm{K}$处的局部超导性开始，而在$T_\mathrm{glo}^\mathrm{offset}=15.05\,\mathrm{K}$处实现全局超导有序，具有正常状态电阻率$ρ_{\mathrm{xx}}=22\,{μΩ}\cdot{\mathrm{cm}}$。此外，在NbN的Fe掺杂时，估计了$ρ_{\mathrm{xx}}=40\,{μΩ}\cdot{\mathrm{cm}}$，而$T_\mathrm{loc}^\mathrm{onset}$和$T_\mathrm{glo}^\mathrm…
2022-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Spatial homogeneity of superconducting order parameter in NbN films grown by atomic layer deposition
Peter Grünberg Institute (PGI-3), Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心彼得·格林伯格研究所）；Institute of Experimental Physics IV A, RWTH Aachen Universität（亚琛工业大学实验物理第四研究所）；Jülich Aachen Research Alliance (JARA)（于利希-亚琛研究联盟）；Leibniz Institute of Photonic Technology（莱布尼茨光子技术研究所）；Institute of Physics II, Universität zu Köln（科隆大学物理第二研究所）
通过等离子体增强原子层沉积制备的NbN薄膜表现出优异的空间均匀性，具有高动能电感和高表电阻，适用于低温电子学应用。
2026-02-11 cond-mat.supr-con
Superfluid density of a pseudogapped superconductor near SIT
分析了强无序超导体中超导体-绝缘体相变附近超流密度$ρ_s$的临界行为，并与集体激发时的谱隙$Δ$的行为进行了比较.我们发现，与传统的超导体相比，具有预制对的超导体显示出不寻常的标度关系$ρ_s \propto Δ^2$接近超导体-绝缘体转变。在最近的实验中已经报道了这种关系。
2015-09-17 cond-mat.supr-con
Magnetic field induced emergent inhomogeneity in a superconducting film with weak and homogeneous disorder
当施加磁场时，常规II型超导体的混合态在上临界场Hc 2处被破坏，其中正常涡核彼此重叠。在这里，我们表明，在弱和均匀的无序的存在下，超导电性与场的破坏遵循不同的路线。从弱无序的NbN薄膜（Tc ~ 9 K）开始，我们表明，在磁场的作用下，超导态变得越来越颗粒化，其中涡旋线将超导岛分开。因此，这些岛之间的相位波动引起场诱导的赝隙相位，其在电子态密度中具有间隙，但其中全局零电阻状态被破坏。
2017-06-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Development of Self-Shunted Josephson Junctions For a Ten-Superconductor-Layer Fabrication Process: Nb/NbN$_x$/Nb Junctions
为提升超导电子学集成度，开发了Nb/NbN$_x$/Nb自分流约瑟夫森结，研究了其特性，发现其比电阻和$I_cR_n$乘积较低，但温度依赖性更强。
2023-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
Phase fluctuations in a conventional s-wave superconductor: Role of dimensionality and disorder
作为我的博士论文的一部分，我研究了传统的s波超导体NbN的二维（2D）和三维（3D）超导薄膜中的相位起伏的影响，通过测量低频下的磁穿透深度和微波频率下的复电导率的电动力学响应。结果表明，在考虑小涡核能量的情况下，二维或准二维超导体的相变可以与标准的Berezinskiii-Kosterlitz-BKT（Berezinskiiii-Kosterlitz-BKT）相变相协调.在三维NbN薄膜中，我们发现，在存在强无序，超导性可以得到破坏的相位波动，即使库珀对继续生存在系统中。我们的研究提供了一个范例图片的重要性，在2D和强烈无序的3D超导体的相位波动。
2013-04-09 cond-mat.supr-con
Eigenfunction fractality and pseudogap state near superconductor-insulator transition
我们发展了一个赝能隙态的理论，它出现在具有吸引相互作用的强无序金属的超导体-绝缘体转变附近。我们表明，这样的相互作用结合的迁移率边缘附近的单粒子波函数的分形性质导致一个巨大的单粒子间隙在超导状态附近的SI转变，持续存在，甚至增加绝缘状态后很长一段时间的超导性被破坏。我们给出了解析表达式的赝间隙的值在相应的本地化问题的参与率的倒数。
2006-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Stability of the superfluid state in a disordered 1D ultracold fermionic gas
利用密度矩阵重整化群（DMRG）方法研究了无序势场中具有吸引短程相互作用的一维费米气体。该设置可以通过使用冷原子技术在实验上实现。我们确定了一个区域的参数，无序增强超流态。随着无序的进一步增加，全球超流性最终会崩溃。然而，这种转变发生在向绝缘体状态的转变发生之前。这表明存在一个中间金属“pseudogap”相，其特征在于强配对，但没有准长程序。
2010-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Superconductivity Suppression Close to the Metal-Insulator Transition in Strongly Disordered Systems
在最近提出的强无序系统金属-绝缘体相变自洽理论的基础上，考虑相互作用的影响，研究了在从弱无序金属到Anderson绝缘体的宽无序区间内，由态密度中的“库仑赝能隙”引起的无序超导体相变温度$T_{c}$的抑制.结果表明，对于一些系统，这一理论提供了相当满意的实验数据拟合。
1996-11-25 cond-mat.supr-con
New paradigm for a disordered superconductor in a magnetic field
本文提出磁场与无序共同作用下二维s波超导体的新范式，揭示临界场与能隙抑制场的分离及涡旋性质转变，并解释了巨大磁电阻峰和零偏压峰消失两大难题。
2021-01-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Pseudogap and weak multifractality in disordered Mott charge-density-wave insulator
该研究通过STM/STS研究Se替代的1T-TaS2，发现费米能级处形成V形赝能隙且局域态密度呈现弱多重分形，揭示无序诱导的关联金属态为二维体系中涌现超导提供了新机制。
2019-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Power-Law Suppression of Superfluid Stiffness in High-Kinetic-Inductance NbN Films
Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体与超导研究所）；Leibniz Institute for Solid State and Materials Research Dresden (IFW Dresden)（德累斯顿莱布尼茨固体与材料研究所）；Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）；CSIR - National Physical Laboratory（印度科学工业研究理事会-国家物理实验室）
研究利用NbN微波谐振器，探究无序对超导响应的影响。通过实验发现最薄薄膜有反常超导响应，随厚度增加向传统转变，揭示纳米晶孪晶域结构是关键因素，确定超流刚度与配对能量比值Theta(0)/Tc是控制边界的参数。
2026-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous gap edge dissipation in disordered superconductors on the brink of localization
无序系统中接近初始局域化转变的超导性是多年来的研究领域。已经注意到，在这种高度无序的超导体中，在接近和低于超导能隙能量的电导率中产生异常谱权重。本文利用时域太赫兹光谱研究了无序超导NbN薄膜局域化跃迁附近的低频电导率。在正常态下，由于初始局域化，我们发现了与Drude形式的强烈偏离，在超导态下，我们发现了在远低于超导能隙尺度的频率处，由隧穿产生的大量谱权重。我们分析了这种光谱权重的上下文中的一个模型的混乱引起的扩大准粒子的状态密度和有效的对断裂。我们发现，虽然方面的光学和隧穿数据可以一致地建模在介观无序的这种影响方面，光学电导率返回到正常状态值比任何模型预测的要快得多。这指出了超导性和接近局域化的无序的非平凡的相互作用。
2015-12-20 cond-mat.supr-con
Pair-Breaking, Pseudogap, and Superconducting Tc of Hole Doped Cuprates: Interrelations and Implications
无论它们属于哪一类，所有的空穴掺杂高Tc铜酸盐超导体在欠掺杂区域的超导转变温度和特征赝能隙之间表现出反相关。准粒子谱密度中的掺杂依赖性赝能隙被认为可以去除低能电子态，从而减少超导凝聚。另一方面，CuO 2平面内的杂质在么正性极限下破坏库珀对，并降低超流密度。纯铜氧化物中的赝能隙和无序铜氧化物中的杂质散射都能有效地降低Tc。在这项研究中，我们比较和对比的Tc退化的机制，由于赝能隙和杂质散射空穴掺杂的铜氧化物。我们提出了一个框架，在这个框架中，这两个因素可以在某种程度上平等对待。除了杂质和赝能隙依赖的超导转变温度外，本文还采用该方案研究了高温超导铜氧化物中无序和空穴含量依赖的同位素指数。
2018-09-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Study of Vortex Dynamics and Phase Transitions in Superconducting Thin Films
在我的博士论文中报告的工作是使用扫描隧道光谱、低频交流磁化率测量和互补输运测量对II型超导体薄膜中的涡旋动力学和相变进行实验研究。第一章和第二章介绍了超导性的基础知识和论文中使用的方法。第三章讨论了周期钉扎中心对NbN薄膜中涡旋晶格的几何形状和动力学性质的影响。对涡旋Mott-like态到涡旋Metal态的动力学转变进行了对比研究。第四章研究了强无序对NbN薄膜中涡旋晶格的影响。在这里，我们表明磁场诱导的粒度引起的赝能隙相，这是用来解释超导体到绝缘体的转变，在更强的无序。第五章研究了a-MoGe薄膜的二维涡旋晶格熔化。我们讨论了六角涡旋流体相和BKTHNY两步熔化在这种情况下的观察。还描述了样品厚度对这些相的影响。第六章研究了弱钉扎a-MoGe薄膜中涡旋量子涨落的可能性。钉扎对这种波动和量子热交叉的可能性的影响也进行了探讨。
2020-12-01 cond-mat.supr-con
Theory of the Fermi Arcs, the Pseudogap, $T_c$ and the Anisotropy in k-space of Cuprate Superconductors
通过自洽计算描述了在电子无序介质中，在临界温度以上费米面节点处出现的费米弧或无隙区。我们建立了一个铜氧化物超导体的模型，该模型是基于由相分离转变产生的不均匀电子密度的晶粒形成的约瑟夫森结阵列。这种方法提供了物理的见解，这些材料的最重要的属性，如赝能隙相形成的局部（晶内）超导振幅和零电阻率临界温度$T_c$由于相位相干激活约瑟夫森耦合的发病。费米弧的形成和k空间中的二分法遵循结隧穿电流对$CuO_2$平面上的d波对称性的方向依赖性。我们表明，这种半唯象的方法也再现了未来的铜酸盐相图的主要。
2012-02-20 cond-mat.supr-con
Paraconductivity of pseudogapped superconductors
我们计算了Aslamazov-Larkin亚导电性$σ_{AL}(T)$的强无序超导体（尺寸$d=2,3$）的模型与一个大的赝能隙，其幅度大大超过转变温度$T_c$。我们发现，在高斯近似下的库珀对波动，次导电性是两倍以上的经典AL结果在相同的$ε= (T-T_c)/T_c$。在减小$ε$时，由于在$ε\leq ε_1 \ll 1 $处变得相关的配对场的局部波动，违反了高斯近似。特征尺度$ε_1 $远大于通过金兹伯格准则$ε_2 \approx ε_1^d$确定的临界区宽度$ε_2$。我们认为，在中间区域$ε_2 \leq ε\leq ε_1$的次导电性遵循相同的AL幂律，虽然与另一个（未知的）数值前因子。随着温度的进一步降低，在$ε\leq ε_2$处的各种涨落修正都变得很强，特别是在实空间中电导率变得很不均匀。
2017-10-06 cond-mat.supr-con
The Higgs Mode in Disordered Superconductors Close to a Quantum Phase Transition
通过希格斯机制产生质量的概念受到早期关于超导体中迈斯纳-奥克森菲尔德效应的工作的强烈启发。在量子场论中，希格斯场的纵向分量的激发表现为大质量的希格斯玻色子。超导体中类似的希格斯模式尚未被观察到，因为它快速衰变为粒子-空穴对。然而，根据最近的理论，希格斯模式应该会降低到配对间隙$2Δ$以下，并在接近超导体-绝缘体转变（SIT）的二维系统中变得可见。为了实验验证，我们测量了接近临界的各种超导薄膜NbN和InO的太赫兹传输和隧穿态密度（DOS）。比较这两种技术揭示了有限的$2Δ$和电磁吸收的阈值能量之间的日益增长的差异，该阈值能量在朝向SIT的方向上临界地消失。我们发现在$2Δ$以下的过量吸收是二维量子临界超导体中Higgs模存在的有力证据。
2014-11-29 cond-mat.supr-con
Pseudogaps and Charge Band in the Parisi Solution of Insulating and Superconducting Electronic Spin Glasses at Arbitrary Fillings
本文报道了对任意填充的费米子伊辛自旋玻璃的研究进展。一个交叉从磁无序的单带相位通过两个中间带刚刚低于冻结温度的3-能带结构在更低的温度-超越几乎随机场不稳定性-显示出现在磁相。试图用量子帕里西相来解释精确解。一个中心的磁带被发现，并看到成为急剧分离，在T=0的间隙，从上部和下部的磁性带。随着复本对称性破缺步骤的数目向无穷大增加，间隙大小趋向于零。在推广的模型中，讨论了局域对超导电性与自旋玻璃有序性之间的竞争。
1999-10-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase fluctuations in two-dimensional superconductors and pseudogap phenomenon
本文通过将二维s波超导序参量视为静态无序背景并微扰处理相位涨落，证明BKT相变以上的相位涨落导致单粒子谱展宽和赝能隙，并用行列式量子蒙特卡罗方法在吸引U Hubbard模型中验证了理论结果。
2023-06-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Controllable tunnelling of single flux-quanta mediated by quantum phase-slip in disordered superconducting loops
量子相位滑移（QPS）是众所周知的约瑟夫森效应的精确对偶。虽然有许多关于量子点敏感器件应用的建议，但开发这些器件的实验工作仍处于相对早期的阶段。利用QPS纳米线用于有用技术的重大障碍仍然存在，例如建立稳健的纳米线制造方法，允许耦合到低损耗电路，并证明用实验者控制的外部偏压控制QPS过程。在这里，我们报告的实验表明，这两个障碍都已被克服。我们目前的测量在300 mK的NbN共面波导（CPW）谐振器嵌入纳米线制造使用氖聚焦离子束。内部品质因数超过了$2\times10^{4}$ --明显高于以前在可比实验中报道的。谐振器的频率调谐周期性地与施加的磁场，揭示隧道的序参量，总是发生在半整数值的所施加的通量。与以前的研究相比，单量子点，序参数隧穿被证明是绝热的，表明改善控制能量耗散在纳米线量子点电路。我们的研究结果突出了一个有前途的途径，实现低损耗的基于锗的QPS设备。
2023-01-11 cond-mat.supr-con
Cooling a polaronic liquid: Phase mixture and pseudogap-like spectra in superconducting $Ba_{1-x}K_{x}BiO_{3}$
许多复杂的电子系统表现出所谓的赝能隙，这是在缺乏明显的能隙诱导对称性的情况下对低能光谱强度的抑制。在这里，我们研究了接近最佳掺杂的超导体$Ba_{1-x}K_{x}BiO_{3}$，其中在超导转变温度$T_{c}$以上以及具有长程晶格扭曲的绝缘相附近观察到了非常规的输运行为和赝能隙的证据。角分辨光电子能谱（ARPES）揭示了一个色散带消失准粒子重量和“尾巴”的深能量强度，强烈衰减接近费米能级。当冷却到转变温度$T_{p} > T_{c}$以下时，发现金属-绝缘体相分离导致$E_{F}$附近的光谱权重部分转移到深结合能尾中，所述转变温度与电阻率对温度的斜率的变化相关。结合模拟和拉曼散射，我们的研究结果表明，有序的双极化子沉淀出无序的极化液体绝缘岛，并提供证据表明，这一过程是由电子平均自由程的交叉调节。
2018-08-18 cond-mat.supr-con
Electron Dynamics in Nd$_{1.85}$Ce$_{.15}$CuO$_{4+δ}$: Evidence for the Pseudogap State and Unconventional c-axis Response
红外反射率的测量与光偏振沿a-和c-轴的超导和反铁磁相的电子掺杂的Nd $_{1.85}$ Ce $_{.15}$ CuO $_{4+δ}$。结果进行了比较，在空穴掺杂铜酸盐的电磁响应的特性。在CuO $_2$平面内，依赖于频率的散射速率1/ $τ(ω)$被压低到$\sim$ 650 cm $^{-1}$以下;这种行为是赝能隙态的标志。虽然在几个空穴掺杂的化合物的赝能隙和超导态的能量标度是相当接近的，我们能够表明，在Nd $_{1.85}$ Ce $_{.15}$ CuO $_{4+δ}$的两个规模相差超过一个数量级。面内电荷响应的另一个特征是在50-110 cm $^{-1}$处的电导率实部中的峰值$σ_1(ω)$，这与其中$σ_1(ω)$以$ω=0$为中心的Drude样响应形成鲜明对比。后者的效果是类似于在无序的空穴掺杂的铜氧化物中发现的，并在载流子本地化的上下文中进行了讨论。对c轴电导率的研究证明了层间超流体在一个非常宽的频率范围内聚集。Nd $_{1.85}$ Ce $_{.15}$ CuO $_{4+δ}$中的赝能隙态以及电荷动力学的其他特征的令人信服的证据表明，铜氧化物相图在电子和空穴掺杂方面具有全局相似性。
2001-03-23 cond-mat.supr-con
