Fate of the Josephson effect in thin-film superconductors
直流约瑟夫森效应指的是无耗散电流--超导电流--可以通过连接两个大块超导体的弱连接来维持。这种效应是对超导态基本性质的探索。在这里,我们分析的情况下,两个超导薄膜连接的点接触。值得注意的是,约瑟夫森效应在非零温度下是不存在的,并且接触两端的电阻是非零的。此外,点接触电阻被发现随温度的变化,在一个几乎激活的方式,与一个通用的能量势垒仅由表征薄膜的超流刚度,一个角度表征的几何形状,以及是否库仑之间的相互作用库珀对被屏蔽。这种行为反映了二维薄膜中超导性的微妙本质,并且应该通过未来的实验进行详细的测试。
2005-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Origin of strange metallic phase in cuprate superconductors
奇怪的金属相的起源是存在的,由于这两个条件-(i)电子强烈相互作用,使没有带隙和莫特-哈伯德间隙,和(ii)电子能级交叉的方式,有一个电子能隙之间的两个能级与两个不同的波函数。该理论也被用来解释(i)在$T$线性电阻率曲线的向上和向下移动,和(ii)在软X射线吸收光谱测量的La-Sr-Cu-O莫特绝缘体中观察到的光谱重量转移。
2013-06-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strange superconductivity near an antiferromagnetic heavy fermion quantum critical point
重费米子CeMIn 5族(M = Co,Rh,Ir)提供了一个具有非常规d波配对和奇异金属正常态的奇异超导体的典型例子,出现在反铁磁量子临界点附近。奇异超导体的微观起源及其与反铁磁量子临界和奇异金属态的联系仍然是一个悬而未决的问题。通过大N Kondo-Heisenberg模型和平均场水平以上的重整化群分析,基于近藤关联与准二维短程反铁磁共振价键自旋液体在反铁磁量子临界点附近的共存和竞争,提出了一种奇异超导体的微观机制.我们发现这两种关联的共存(竞争)很好地解释了超导态和奇异金属态的总体特征。这两种效应的相互作用提供了一个定性的理解如何超导出现从SM状态和所观察到的超导相图CeMIn 5附近的反铁磁量子临界点。
2018-06-11 cond-mat.supr-con
Visualizing landscapes of the superconducting gap in heterogeneous superconductor thin films: geometric influences on proximity effects
邻近效应是超导结的核心特征,因为它是器件中许多重要应用的基础,并且可以用于设计具有新颖量子功能的新系统。最近,奇异邻近效应已经在各种系统中被观察到,例如超导体-金属纳米线和石墨烯-超导体结构。然而,超导序如何在异质超导体系统中空间传播仍然不清楚。在这里,我们报告有趣的影响结的几何形状上的邻近效应的2D异质超导体系统的表面金属上的2D超导岛组成。根据局部几何形状,在表面金属区域中诱导的超导能隙可以被限制在超导体的边界,其中能隙在短距离(~ 15 nm)内衰减,或者由于非局部邻近效应可以在许多相干长度的距离上几乎均匀地观察到。
2012-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Shape resonances and shell effects in thin-film multiband superconductors
本文用平均场和半经典方法研究了洁净准二维多带超导体中超导性随薄膜厚度进入纳米尺度的演化。在我们的模型中还考虑了在实验中很重要的衬底隧穿效应和有限横向尺寸效应。因此,它是可能的调查之间的相互作用的量子相干性效应,如形状共振和壳效应,与潜在的增强超导性,和多带结构和耦合到基板,往往会抑制it.The的情况下,二硼化镁,这是传统的超导体的最高临界温度,进行了详细讨论。一旦考虑衬底的影响,我们仍然观察到量子尺寸效应,如临界温度随厚度的振荡,但没有显着增强的超导性。然而,在具有足够长的超导相干长度的薄膜中,可以通过调节膜厚度或横向尺寸来将临界温度增加到高于体极限。
2016-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous far infrared monochromatic transmission through a film of type-II superconductor in magnetic field
发现并报道了通过II型超导薄膜中Abrikosov涡旋晶格的异常远红外单色传输。透射频率对应于由Abrokosov晶格的缺陷局域化的光子模式。这些缺陷是由放置在理想Abrokosov晶格的节点之外的额外涡旋形成的。额外的涡旋可以被超导体的晶格缺陷钉扎。相应的频率作为磁场和温度的函数的狄拉克型的两个带模型的框架内进行了研究。虽然我们的方法是有效的所有II型超导体,具体的计算已经进行了YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7-δ}$(YBCO)。分析了通过改变磁场和/或温度来控制发射频率。指出所发现的透射局域模可用于远红外单色滤光片。
2008-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fracton pairing mechanism for "strange" superconductors: Self-assembling organic polymers and copper-oxide compounds
自组装有机聚合物和氧化铜化合物是两类“奇怪”的超导体,它们的挑战性行为不符合常规晶体中的BCS超导性的传统图像。在本文中,我们提出了一个理论模型,解释了这两类材料的奇怪超导特性。这些性质被认为是同一现象的相互关联的表现:我们认为,超导性发生在这两种情况下,因为载流子(即,电子或空穴)交换{ \it分形子激发},分形晶格的量子振荡,模拟了奇怪超导体的复杂微观组织。对于铜氧化物,由分形机制预测的超导转变温度$T_c$为$\sim 150$ K的数量级。我们建议,高温超导相的边缘成分是由分形耦合孔,冷凝在导电铜-氧平面由于本征场效应晶体管配置的铜酸盐化合物。对于在电子掺杂的聚合物中的栅极诱导的超导相,我们同时发现一个相当温和的转变温度$\sim (2-3)$ K由于电子隧穿过程的分形几何的限制。我们推测,空穴型超导观察较大的起始温度相比,它的电子型对应。这预示着空穴掺杂复杂材料中高温超导态的可能性。本研究的一个具体预测是$T\gtrsim T_c$交流传导的普遍性。
2002-10-08 cond-mat.supr-con
Thin Film Growth and Device Fabrication of Iron-Based Superconductors
铁基超导体作为一种新型的高温超导体,由于其独特的性质和不同于铜酸盐及常规超导体的特性而备受关注。本文综述了铁基超导体薄膜的研究进展,因为他们发现的五种材料系统,重点是生长,物理性能,器件制造,以及相关的块体材料的性能。
2011-11-02 cond-mat.supr-con
Hyperactivated resistance in TiN films on the insulating side of the disorder-driven superconductor-insulator transition
我们调查的绝缘相,形成在氮化钛薄膜中的无序驱动的超导体-绝缘体转变的附近。在零磁场中,电阻随温度的变化呈现出一系列不同的区域,温度从对数态过渡到激活态,其间存在变程跳跃压缩。在低于2 T的垂直磁场中,热激活制度保持在中间温度,而在超低温下,电阻增加速度比热激活型。这表明导电性的机制发生了变化。我们发现,在较高的磁场下,热激活行为消失,磁阻等温线向接近量子电阻h/e ^2的值饱和。
2009-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Low-temperature T-linear resistivity in the strange metal phase of overdoped cuprate superconductors due to umklapp scattering from a spin excitation
本研究针对过掺杂铜氧化物超导体奇异金属相低温T线性电阻率的起源问题,通过推导自旋激发介导的电子倒逆散射输运散射率并结合玻尔兹曼方程计算,揭示了反节点与节点倒逆散射的主导作用及不同温区的电阻率行为,阐明了该自旋激发同时介导配对与散射的双重角色。
2023-10-03 cond-mat.supr-con
Magnetic impurities in thin films and 2D Ising superconductors
在超导体中的稀磁杂质理论中,所有杂质自旋分量的影响都用单个磁散射率$Γ_\mathrm{m}$来表示。在更现实的情况下,磁性杂质是各向异性的。在这种情况下,杂质的三个自旋分量的空间随机性产生通常不同的散射率$Γ_i$($i=1,2,3$)。我们探讨了各向异性磁性杂质对二维超导体中面内临界场的影响。讨论了无反转中心系统中允许的单重态、三重态和宇称混合序参量。此外,少量磁性杂质的添加可能导致单重态到三重态的交叉。在所有情况下,杂质自旋的不同分量对磁场-温度相图的影响不同。我们发现磁性杂质的各向异性可以作为非常规三重态或宇称混合超导的探针。
2020-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity-induced superconductivity generated by thin films: Effects of Fermi surface mismatch and disorder in the superconductor
我们研究了表征超导薄膜的无序对由薄膜产生的邻近诱导超导性的影响(例如,半导体)的三维微观模型的精确数值分析的基础上。为了使问题数值上易于处理,我们使用一个递归的格林函数的方法结合修补的方法,利用短期性质的界面格林函数在无序的存在。由于超导体(SC)和半导体(SM)之间的费米表面失配以及横向SC模式的约束诱导量子化,由干净SC膜诱导的邻近效应通常比体SC的相应量小一到三个数量级,并且表现出巨大的厚度依赖性变化。无序的存在具有竞争效应:一方面它增强了邻近诱导的超导性并抑制了其强烈的厚度依赖性,另一方面它在SM中产生邻近诱导的有效无序。本文用非微扰方法研究了邻近诱导无序对拓扑超导相和相应的Majorana模的影响。
2022-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Planar hybrid superconductor-normal metal-superconductor thin film junctions based on BaFe1.8Co0.2As2
为了研究铁基超导体的输运性质,我们制备了以BaFe_(1.8)Co_(0.2)As_2为基电极的平面混合超导体-正常金属-超导体(SNS ')薄膜结。作为对电极,我们使用铅铟合金,而正常的金属层由薄的金膜形成。电导率的温度依赖性测量受到电极性质的强烈影响。我们开发了一种结结构,使我们能够表征电极,也包括其正常状态电阻的行为,以纠正其对传导谱的影响。在扩展的BTK模型中描述了结的校正电导率,并显示出由Andreev反射主导的行为。
2011-10-18 cond-mat.supr-con
Unusual giant magnetoresistance effect in heterojunction structure of ultra-thin single-crystal Pb film on silicon substrate
半导体衬底上的超导薄膜是近年来研究的热点,因为超导薄膜衍生的电子学在未来的数据处理和存储技术中具有广阔的应用前景。通过在Si衬底上外延生长原子级均匀的几个纳米厚的单晶Pb薄膜,形成尖锐的超导-半导体异质结,我们获得了Pb薄膜超导时不寻常的巨磁电阻效应。除了这种效应的巨大根本利益之外,简单的结构以及与当前Si基半导体技术的兼容性和可扩展性为在单个芯片中集成超导电路和检测器提供了很好的机会。
2008-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fluctuation induced first order phase transition in thin films of type I superconductors
三维I型超导体的涨落诱导弱一阶相变效应在准二维超导薄膜中以一种修正的、强增强的形式出现。这种新型的一阶相变的不寻常的热力学性质和实验验证的效果的可能性建立和讨论。
2001-02-05 cond-mat.supr-con
Fulde-Ferrell States in Inverse Proximity Coupled Magnetically-Doped Topological Heterostructures
本文研究了磁掺杂拓扑绝缘体(TI)与薄膜BCS超导体邻近耦合的超导特性。利用平均场论,我们证明了在常规超导体中,由于存在逆邻近效应(IPE),可以诱导出Fulde-Ferrell(FF)对。当TI对超导体的IPE足够大,使得超导体的正常带具有邻近诱导的自旋轨道耦合和磁化时,就会发生这种情况。我们发现,不同的配对的能量依赖于TI和BCS超导体之间的耦合强度和超导膜的厚度。随着超导膜厚度的增加,我们发现了从FF对到BCS对的交叉。这是由于超导带的数量增加,有利于BCS配对,意味着FF相只能在薄膜极限下观察到。此外,我们还提出了运输实验,显示不同的签名FF阶段。
2017-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Comment on ``Vortices with Fractional Flux in Two-Gap Superconductors and Extended Faddeev Model'', ``Phase Diagram of Planar U(1)xU(1) Superconductor'' and "Flux Noise in MgB2 Thin Films"
我表明,最近的理论[1,2]和实验[3]索赔的可能性Berezinskiii-Kosterlitz-无(BKT)过渡的“分数涡旋”的薄膜的MgB 2是不一致的电子-声子相互作用的参数。
2005-02-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Exploration of Strange Electromagnetics in Carbon Films
给出了碳弧薄膜的磁力显微镜(MFM)、直流SQUID磁化、逆约瑟夫森效应(RJE)和电阻测量结果。RJE感应电压的观察以及其射频频率,输入幅度,和温度依赖性揭示了约瑟夫森结阵列的存在。在10000 Oe范围内观察到DC SQUID磁化强度的振荡行为,使人联想到超导(SC)临界电流的Fraunhofer样行为。直流SQUID磁化测量表明一个可能的基本102纳米SC环,这是MFM直接观测的磁簇的中值尺寸为165纳米。所有这些数据都与高温SC相或高达650 K的波动的存在是一致的。建议将这种CA膜暴露于高能粒子(中子或离子)轰击以验证这一假设。这种轰击会改变薄膜的结构,从而改变实验测量。此外,这种轰击引起的变化将为利用约瑟夫森效应的粒子探测器提供基础。
2005-09-21 cond-mat.soft 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
Universal scaling of the critical temperature and the strange-metal scattering rate in unconventional superconductors
随着掺杂水平的微小变化,性质的戏剧性演变是复杂化学的标志,复杂化学控制着铜氧化物超导性,如著名的超导圆顶以及在精确成分下发生的量子临界性所示。电阻率随温度线性变化的奇异金属态已成为铜氧化物超导体正常状态的核心特征。这种行为的普遍存在表明了散射机制和超导性之间的密切联系。然而,这种相互关系缺乏明确的量化描述。在这里,我们报告观察的超导转变温度$T_{\rm c}$和与电子掺杂的铜酸盐$\rm La_{2-x}Ce_xCuO_4$(LCCO)作为掺杂水平的精确函数的奇怪的金属状态的散射率之间的定量标度律。高分辨率表征的外延组合物扩散膜,其中包括整个过掺杂范围的LCCO,使我们能够系统地映射其结构和输运性质与前所未有的精度和增量的$Δx = 0.0015$。我们揭示了关系式$T_{\rm c}\sim(x_{\rm c}-x)^{0.5}\sim(A_1^\square)^{0.5}$,其中$x_c$是临界掺杂,其中超导电性在过掺杂侧消失,而$A_1^\square$是理想$T$的散射率-每个CuO $_2$平面的线性电阻率。我们认为,铜酸盐,铁基和有机超导体之间的$T_{\rm c}$与$A_1^\square$关系的惊人的相似性是一个共同的机制,在这些系统中的奇怪的金属行为和非常规的超导性的指示。
2021-03-15 cond-mat.supr-con
Angular dependence of the magnetic-field driven superconductor-insulator transition in thin films of amorphous indium-oxide
在非晶氧化铟薄膜中观察到磁场驱动的超导体-绝缘体转变的显著各向异性。各向异性是最大的更无序的薄膜,具有较低的过渡场。在较高的磁场下,各向异性减小,甚至改变符号超过样品特定的和温度无关的磁场值。这些数据是一致的存在一个以上的机制,影响运输高磁场。
2006-02-07 cond-mat.supr-con
Strong correlation between $H$-linear magnetoresistance and strange metal in FeSe superconductor
本研究在FeSe超导体中发现两段起源不同的$H$-线性磁电阻均与奇异金属态强相关,揭示了压力下奇异金属态对FeSe超导电性的潜在影响,为相关研究提供了新线索。
2025-03-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thickness dependence of superconductivity and superconductor-insulator transition in ultrathin FeSe films on SrTiO3(001) substrate
SrTiO 3(001)(STO)衬底上单胞FeSe薄膜的界面增强高温超导性是近年来凝聚态物理和材料科学研究的热点。本文利用非原位输运测量方法研究了STO衬底上不同厚度的FeSe超薄膜的超导电性。我们发现,开始超导转变温度(Tc)随FeSe薄膜厚度的增加而降低,这是在传统的超导薄膜中通常观察到的行为相反。通过对5 μ C FeSe薄膜的系统后退火,我们观察到了绝缘体到超导体的转变,根据相应的霍尔测量,在低温下伴随着占主导地位的载流子从空穴到电子的符号变化。
2015-07-30 cond-mat.supr-con
Resistive anisotropy in the charge density wave phase of Kagome superconductor CsV3Sb5 thin films
本研究利用圆形十二电极器件测量CsV3Sb5薄膜电荷密度波相的方向电阻率,发现温度调制的二重各向异性及磁场诱导变化,揭示电子向列性与可能的手性电荷序。
2024-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin pumping into superconductors: A new probe of spin dynamics in a superconducting thin film
自旋泵浦是指微波驱动的自旋电流从铁磁体注入到相邻的靶材料中。我们从理论上研究了自旋抽运到超导体中的过程,充分考虑了杂质自旋轨道散射,这对于描述有限自旋扩散长度的自旋扩散输运是必不可少的。我们计算的自旋泵浦信号的温度依赖性,并表明,一个明显的相干峰出现立即低于超导转变温度Tc,即使在存在的自旋轨道散射的生存。这一现象为研究超导薄膜的动态自旋极化率提供了一种新的途径。这与用于研究大块超导体的核磁共振技术形成对比。
2017-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pseudogap in a thin film of a conventional superconductor
超导态的特征在于在超导转变温度Tc处消失的电子态密度中的间隙。人们发现,在高温超导体中,即使在高于Tc的温度下,态密度仍有明显的降低,这种特征称为赝能隙。在这里,我们表明,赝能隙存在于传统的超导体:氮化钛薄膜在很宽的温度范围内高于Tc。我们的研究表明,这种赝能隙态是由超导涨落引起的,并受到二维性和接近绝缘态跃迁的青睐。所观察到的现象的一般特征提供了一个强有力的工具来区分波动的赝隙态的起源,和其他的分层高温超导体化合物的贡献。
2010-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ginzburg-Landau Vortex Lattice in Superconductor Films of Finite Thickness
本文求解了在垂直磁场中任意厚度超导薄膜中理想周期涡旋晶格的Ginzburg-Landau方程。在所施加的磁场、Ginzburg Landau参数kappa和膜厚度的整个范围内获得序参量、电流密度、磁矩和膜内外的三维磁场。超导序参量在表面附近变化很小(约为0.01),薄膜表面的能量很小。薄膜中三角形涡旋晶格的剪切模量c66与在大kappa下所取的体C66一致。在kappa < 0.707的I型超导薄膜中,c66在低场下为正,在高场下为负。
2004-12-16 cond-mat.supr-con
Scaling analysis of field-induced superconductor-insulator transition in two-dimensional tantalum thin films
通过控制薄膜厚度和磁场,研究了二维Ta薄膜的超导-绝缘体(SI)转变。在较窄的薄膜厚度和磁场范围内,观察到一个有趣的金属相介于超导体和绝缘体之间。本文用有限标度分析方法研究了厚度调谐金属和超导样品中SI跃迁的性质。在无序诱导的金属样品中的临界指数明显不同于在超导样品中获得的指数。超导样品的动力学指数z与理论预测一致(z = 1),而金属样品的指数约为0.7。这种转变行为的差异支持了无序诱导的金属相不能被归为超导Ta薄膜的同一普适类。
2014-01-16 cond-mat.supr-con
The breakdown of both strange metal and superconducting states at a pressure-induced quantum critical point in iron-pnictide superconductors
本研究在铁基超导体中发现,压力诱导的量子临界点处奇异金属态与超导态同时消失,且A与Tc正相关,揭示二者关联的组织原则。
2023-03-04 cond-mat.supr-con
Thermodynamic properties of the phase transition to superconducting state in thin films of type I superconductors
本文研究了磁场涨落对I型超导体薄膜从一级相变到超导态的自由能、序参量分布和相变潜热的影响。本文简要地讨论了用实验观测超导相变阶数涨落变化的可能性。为了实验研究的需要,给出了Al薄膜的序参量跃变和潜热的数值数据。
2003-01-15 cond-mat.supr-con
Real-space probing of the local magnetic response of thin-film superconductors using single spin magnetometry
我们报告的直接,真实空间成像的杂散磁场以上的微尺度盘的高温超导体YBa $_2$铜$_3$ O $_{7-δ}$(YBCO)的薄膜使用扫描单自旋磁强计。我们的实验产生的样品的本地伦敦渗透深度的直接测量,并允许作为迈斯纳筛选的结果在样品中流动的超电流的定量重建。这些结果表明,潜在的扫描单自旋磁强计的纳米尺度的薄膜超导体的磁性的研究,它可以很容易地扩展到高温或磁场。
2018-07-19 cond-mat.supr-con
Simple Vortex States in Films of Type-I Ginzburg-Landau Superconductor
在垂直磁场中,足够薄的I型超导体薄膜呈现三角形涡旋晶格,而厚的薄膜则呈现中间态。为了阐明这两个制度之间发生了什么,精确的数值计算已经在Ginzburg-Landau理论在$κ=0.5$和0.25的各种涡旋晶格结构与一个通量量子每单元格。在平均感应和膜厚度的空间中的相图包括窄楔形,其中正方形晶格是稳定的,由三角形晶格在较薄的膜/较低的场的稳定域包围,并且在另一侧,具有连续变化的纵横比的矩形晶格。涡旋晶格在正方形晶格相内和接近正方形晶格相处具有非常小的剪切模量。
2010-03-02 cond-mat.supr-con
Comparison of the fluctuation influence on the resistive properties of the mixed state of BiSrCaCuO and of thin films of conventional superconductor
本文将层状高温超导体BiSrCaCuO在混合状态下的电阻特性与具有弱无序(非晶Nb_{1-x} 0_{x}膜)和强无序(具有小晶粒结构的Nb_{1-x} O_{x}膜)的常规超导体的薄膜的电阻特性进行了比较。过剩电导率被认为是超导电子密度和相位相干长度的函数。结果表明,在BiSrCaCuO和Nb_{1-x} O_{x}薄膜中,到Abrikosov态的跃迁都不同于理想情况,即在两种情况下,长程相位相干的出现都是连续的跃迁.弱无序和强无序薄膜之间的数量差异大于层状高温超导体和常规超导体之间的数量差异,表明系统的维数而不是临界温度是决定涨落效应的关键因素
1999-05-07 cond-mat.supr-con
Magnetically induced signatures in a thin film superconductor
研究了一维磁性纳米结构与薄膜超导体的相互作用。结果表明,不同的磁场分布产生的特征磁场签名。此外,磁结构可以在超导膜中感应出弱连接,或者直接位于预定义的非超导弱连接上方。我们估计与这样的结构相关的磁通量,并讨论在伦敦模型内计算的能量的一般表达式。
2002-11-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Enhanced Pinning of Vortices in Thin Film Superconductors by Magnetic Dot Arrays
在London近似下研究了磁点对薄膜超导体中涡旋的钉扎。单个点通常能够钉扎多个场诱导涡,直到饱和数n_s,其可以远大于1。然而,点的磁场也产生了固有的涡旋和反涡旋,这必须被考虑。在铁磁点阵列中,本征反涡旋仅被纵向钉扎。反铁磁点阵的钉扎效应要强得多。各种磁配置的可能实现进行了讨论。
2000-03-29 cond-mat.supr-con
Nanopattern-stimulated superconductor-insulator transition in thin TiN films
我们提出的无序连续和纳米穿孔TiN薄膜的输运性质的影响的比较研究的结果。我们表明,纳米图案化变成一个薄的TiN膜成一个阵列的超导弱链接和刺激,无序和磁场驱动的超导体到绝缘体的转变,推动他们到较低程度的无序。我们发现,纳米图案化增强了系统中的二维库仑相互作用的作用,将原来的绝缘膜转化为更明显的绝缘体。我们观察到的磁电阻振荡反映集体行为的多连接纳米图案超导薄膜在很宽的温度范围内,并揭示了这些振荡的物理机制,在超导弱连接网络的相位滑移。
2010-11-06 cond-mat.supr-con
H_c_3 for a thin-film superconductor with a ferromagnetic dot
研究了铁磁点对薄膜超导体的影响。我们使用实空间方法来求解线性化的Ginzburg-Landau方程,以找到上临界场H_c_3。我们发现,H_c_3是至关重要的依赖于点的组成和几何形状,并可能显着大于H_c_2。当(1)点饱和磁化强度大,(2)点厚度与点直径之比为一阶,以及(3)点厚度大时,H_c_3最大地增强。
1999-05-08 cond-mat.supr-con
Realistic Pearl vortices in thin film superconductors
University of Geneva(日内瓦大学);Leiden University(莱顿大学)
研究薄膜超导体中涡流的磁场分布,揭示了在足够薄的薄膜中,涡流核心周围的磁屏蔽并非指数衰减,也不同于Pearl预测的幂律,而是出现与样品厚度相关的普遍曲线,为二维超导体的磁屏蔽提供了新见解。
2026-04-10 cond-mat.supr-con
Electronically driven superconductor insulator transition in electrostatically doped La$_{2}$CuO$_{4+δ}$ thin films
本文用双电层晶体系统地研究了臭氧辅助分子束外延$_{2}$薄膜的超导体到绝缘体的转变。我们已经证实了高结晶质量的铜酸盐薄膜,并证明了电子双层技术的适用性,以连续变化的电荷密度在一个系统中,否则其特征在于通过存在的可折叠间隙。的运输和磁运输的结果突出的作用,电子-电子相互作用的过渡机制,由于莫特绝缘状态的接近。
2012-10-28 cond-mat.supr-con
Superconductor to weak-insulator transitions in disordered Tantalum Nitride films
研究了氮化钽薄膜的二维超导-绝缘体转变。在零磁场下,薄膜可以通过调整厚度和薄膜化学计量在整个SIT上进行无序调谐;绝缘薄膜表现出经典的跳跃传输。超导薄膜表现出磁场调谐的SIT,其绝缘基态在高场似乎是一个量子校正的金属。在场调谐SIT的标度行为显示出经典的渗流临界指数$z ν\approx$ 1.3,与相应的临界场$H_c \ll H_{c2}$。霍尔效应在$H_c$附近显示出交叉点,但具有与正常状态霍尔电阻率相当的非通用临界值$ρ_{xy}^c$。我们认为,高载流子密度的金属在超导态和(平凡的)绝缘基态之间的边界处总是表现出这种行为模式。
2017-05-05 cond-mat.supr-con
Electrochemical synthesis of iron-based superconductor FeSe films
采用电化学方法成功地制备了FeSe超导薄膜。Fe和Se的组成比可以通过电势和pH值来控制。在电势为-1.75 V、pH值为2.3的条件下制备的FeSe薄膜在3.5 K时发生了超导转变。这种电化学合成技术的建立将为应用提供许多有利条件。
2011-11-02 cond-mat.supr-con
Rise and fall of shape resonances in thin films of BCS superconductors
将超导体限制在薄膜中会改变其费米能级的态密度,并预期会改变其临界温度$T_c$。以前的计算报告大的不连续性的$T_c$时,化学势与子带边缘重合。通过精确求解BCS间隙方程,我们表明,这种不连续性的文物和$T_c$是一个连续的函数的薄膜厚度。我们还发现,$T_c$是减少在薄膜相比,散装,如果限制电位低于一个临界值,而更强的限制$T_c$增加,减少膜厚,达到最大值,并最终下降到零。我们的数值结果得到了几个精确解的支持。最后,我们解释的厚度依赖的有效质量方面的铅薄膜的实验数据。
2016-08-25 cond-mat.supr-con
Reduced Hall carrier density in the overdoped strange metal regime of cuprate superconductors
理解铜酸盐超导性的微观起源的努力依赖于正常态的知识。在低温、高场极限$n_{\rm H}(0)$中的霍尔数具有特别重要的意义,因为在传统的输运理论中,它仅仅与载流子的数量有关,因此它随掺杂的演变给出了关于电荷输运性质的关键信息。在这里,我们报告的高场霍尔系数的单层铜氧化物TlPDMATHABMN Ba $_2$ CuO $_{6+δ}$(Tl 2201)和(Pb/La)掺杂的BiPDMATHABMN Sr $_2$ CuO $_{6+δ}$(Bi 2201)的研究,这表明如何$n_{\rm H}(0)$在过掺杂,所谓的奇怪的金属,制度的铜氧化物演变。我们发现,$n_{\rm H}(0)$从$p$平稳增加到$1+p$,其中$p$是掺杂到母绝缘状态的空穴数,在很宽的掺杂范围内。$n_{\rm H}$的演化与低$T$面内电阻率中异常线性$T$项的出现相关。结果表明,准粒子退相干扩展到掺杂远远超出赝能隙制度。
2020-09-24 cond-mat.supr-con
Indirect Magnetic-Field-Tuned Superconductor-Insulator Transitions and Weak Localization of Bosons of Quasi-Two Dimensional Metal Films
磁场和静电调谐的超导体-绝缘体(SI)过渡的金属薄膜与水平的无序,把他们附近的无序调谐SI过渡出现直接的,连续的量子相变。当无序度较低的薄膜受到垂直磁场的作用时,在最低的温度下会出现超导-非超导的混合状态,而不是直接转变。电阻的零温度极限是绝缘的或超导的,这取决于场的值,这表明在这个极限的行为是由渗流物理。在高场和低温下,在名义上的绝缘制度,电阻,而不是电导被发现是一个对数函数的温度对应于预测的弱本地化玻色子。
2010-02-08 cond-mat.supr-con
Vortices and quasiparticles near the "superconductor-insulator" transition in thin films
研究了在垂直磁场(B)驱动下非晶超导薄膜的低温行为。为此,我们引入了一个新的双流体配方组成的费米子化场诱导的涡旋和电中性Bogoliubov准粒子(自旋)通过长程统计相互作用。这种方法使我们能够获得一种新型的非费米液相,它自然地介于低B超导体和高B正常金属之间。我们讨论了运输,热力学和隧道特性所产生的“涡旋金属”相。
2005-05-10 cond-mat.supr-con
Atomically-flat, chemically-stable, superconducting epitaxial thin film of iron-based superconductor, cobalt-doped BaFe$_2$As$_2$
最近报道了诸如Co掺杂的SrFe $_2$ As $_2$(SrFe $_2$ As $_2$:Co)的Fe基超导体的外延生长,但是由于它们具有粗糙的表面并且通过与环境大气中的水蒸气的反应而分解,因此对于器件应用而言仍然具有不足的性能。本文报道了在700 ℃下生长的Co掺杂BaFe $_2$ As $_2$外延膜的超导转变起始温度为20 K。该转变比在SrFe $_2$ As $_2$:Co膜上观察到的转变更尖锐,这将源于它们改进的结晶度。这些薄膜还具有原子级平坦的表面,具有台阶和露台结构,并表现出抗水蒸气暴露的化学稳定性。
2009-07-03 cond-mat.supr-con
Anomalous Parallel Field Negative Magnetoresistance in Ultrathin Films Near the Superconductor-Insulator Transition
在厚度调谐的超导体-绝缘体转变附近,在非晶铋的猝灭凝聚的超导薄膜中发现了平行场负磁电阻。这种效应似乎是与量子临界点相关的序参量的量子涨落的特征。
2004-08-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Measuring the Localization Length through the superconductor-insulator transition in ultrathin amorphous beryllium films
本文同时测量了急冷凝聚非晶态铍膜的超导-绝缘体(SI)转变的电子输运和隧穿。当Mn杂质引入到薄膜中时,先前在绝缘膜中观察到的异常负磁阻消失,恢复了相当干净的Efros-Shklovskii型跳跃行为。输运和隧穿数据的组合使我们能够独立地确定薄膜的局域化长度和介电常数,并且最多可以确定一个统一数量级的常数。随着薄膜厚度的增加,薄膜在20 K下的正常态方块电阻减小,薄膜的电阻率L呈指数增长。SI跃迁发生在λ_{L}穿过Ginzburg-Landau相干长度λ_{S}时。
2005-11-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
In-situ growth of superconducting NdFeAs(O,F) thin films by Molecular Beam Epitaxy
最近发现的掺F的高温超导体LaFeAsO及其相关化合物是除铜酸盐之外具有最高转变温度(Tc)的一类新的超导体。世界范围内正在进行的研究表明,这些铁基超导体正在形成一类独特的材料,从应用的角度来看,这是非常有趣的。为了开发铁基超导体在器件应用中的高潜力,建立一种能够生长高质量薄膜的工艺是必不可少的。薄膜制备的努力在铁基超导体发现后不久就开始了,但早期的尝试都没有成功地原位生长LnFeAs(O,F)(Ln=镧系元素)的超导膜,其在铁基超导体中迄今为止表现出最高的Tc。在这里,我们报告的成功生长的NdFeAs(O,F)的薄膜在GaAs衬底上,这表明定义良好的超导转变高达48 K,而不需要一个异位热处理。
2010-05-03 cond-mat.supr-con
Field-induced reentrant superconductivity in thin films of nodal superconductor
对节d波超导体的研究表明,当准粒子在其色散中获得波矢中的附加线性项时,在无磁场的情况下,可以实现类似于Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)的调制超导(SC)态.在本工作中,这种新的调制SC状态对施加的磁场在人工薄膜的稳定性进行了研究。作为两个不同FFLO状态的存在的反映,一个接近零场,另一个在高场端,在单个场对在薄膜的温度相图中,传统的均匀SC状态通常倾向于表现为由{ \it lower}场中的正常相界定的凹入有序相。
2013-06-07 cond-mat.supr-con
Electrostatic Tuning of the Properties of Disordered Indium Oxide Films near the Superconductor-Insulator Transition
利用双电层晶体结构研究了非晶氧化铟(InO)薄膜的电学性质随载流子浓度的变化。使用离子液体作为栅极电介质,载流子的变化可达7 × 10^(14)载流子/cm ^2。超导体-绝缘体的转变被遍历和大的磁阻峰的大小和位置中发现的绝缘制度进行了修改。系统的变化与电荷浓度的磁阻峰值被发现是定性的模拟的基础上,涉及粒度。
2013-05-28 cond-mat.supr-con
Observation of a sharp lambda peak in the third harmonic voltage response of high-Tc superconductor thin films
在本文中,我们报告的三次谐波电压响应所产生的尖锐的峰值所观察到的偏置正弦电流施加到几个条带图案在YBa_2Cu_3 O_7-d薄膜和两个La_(1-x)Sr_xCuO_4薄膜,当温度接近正常超导转变。研究了三次谐波信号对电流特性的温度依赖性。研究了三次谐波产生的几种物理机制。PACS代码/关键词:74.25.Fy -三次谐波响应,非线性电压响应,高温超导体。
2002-11-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Structural and electrical transport properties of superconducting Au{0.7}In{0.3} films: A random array of superconductor-normal metal-superconductor (SNS) Josephson junctions
The structural and superconducting properties of Au{0.7}In{0.3} films, grown by interdiffusion of alternating Au and In layers, have been studied. The films were found to consist of a uniform solid solution of Au{0.9}In{0.1}, with excess In precipitated in the form of In-rich grains of various Au-In phases (with distinct atomic compositions), including intermetallic compounds. As the temperature was lowered, these individual grains became superconducting at a particular transition temperature (Tc), determined primarily by the atomic composition of the grain, before a fully superconducting stat…
2001-10-15 cond-mat.supr-con
Thin film growth by pulsed laser deposition and properties of 122-type iron-based superconductor AE(Fe1--xCox)2As2 (AE = alkaline earth)
本文报道了用掺钕钇铝石榴石激光器作激发源,用脉冲激光沉积法生长122型铁磷属元素化物超导体AE(Fe_(1-x)Cox)_2As_2(AE = Ca,Sr,Ba,AEFe_2As_2:Co)薄膜的综合结果。制备SrFe_2As_2:Co和BaFe_2As_2:Co相的最关键参数是衬底温度(Ts)。在任何Ts下都难以制备高纯度的CaFe 2As 2:Co相薄膜。对于BaFe_2As_2:Co外延薄膜,将Ts控制在800-850 °C,生长速率控制在2.8-3.3 μ m/s,可以得到结晶度好、表面平整、临界电流密度大于1 MA/cm ~ 2的高质量薄膜,薄膜厚度为100 - 500 nm。Ba(Fe 1-xCox)2As 2外延薄膜的掺杂浓度x进行了优化,在标称x = 0.075时,外延薄膜的最高临界温度为25.5 K.
2012-05-18 cond-mat.supr-con