Kondo-Enhanced Andreev Tunneling in InAs Nanowire Quantum Dots
我们测量了InAs纳米线量子点耦合到超导导线的非线性电导。我们观察到一个明确的交替之间的奇数和偶数占领的点,与子间隙峰在$|V_{sd}|=Δ/e$明显强(弱)比准粒子隧穿峰在$|V_{sd}|=2Δ/e$奇(偶)占领。我们属性的增强$Δ$峰之间的相互作用近藤相关性和Andreev隧道点与奇数的自旋,并证实了这种解释的穷人的缩放分析。
2007-03-10 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized Andreev transport influenced by Coulomb repulsion through two quantum dot system
从理论上研究了双量子点系统中自旋极化输运的性质。分析的主要目的是描述电极的铁磁性对Andreev隧穿的影响。一般来说,直接和交叉Andreev隧穿过程被认为是。另一个目标是详细分析库仑相互作用的作用及其对Andreev隧穿过程的影响。
2014-09-14 cond-mat.mes-hall
Andreev reflection resonant tunneling through a precessing spin
本文研究了旋进自旋与普通金属导线和超导导线耦合时的Andreev反射共振隧穿。利用非平衡格林函数方法,得到了零温下AR电导随化学势和自旋旋进方位角的变化关系式。研究发现,当局域自旋在弱外磁场中以Larmor频率$ω_l$进动时,AR隧穿电导仅在频率$2ω_l$处出现振荡. AR电导振荡的幅度随着自旋翻转隧穿耦合的增加而增大。研究还表明,隧穿势垒中的自旋-轨道相互作用是AR电导振荡的关键。研究了自旋轨道相互作用引起的自旋翻转隧穿耦合和局域自旋旋进对AR电导共振行为的影响。
2004-09-11 cond-mat.mes-hall
Andreev reflection enhanced single hole tunneling in Ge/Si core/shell nanowire quantum dot
实验研究了具有两个超导引线的Ge/Si核/壳纳米线器件在库仑阻塞区的电输运性质。首次在库仑阻塞振荡峰出现的栅压处观察到了异常的零场磁导峰。许多证据表明这是由于Andreev反射增强的相位相干单空穴隧穿通过量子点,它可以被外部磁场抑制而不破坏电极中的超导态。
2010-05-27 cond-mat.mes-hall
Comparing tunneling spectroscopy and charge sensing of Andreev bound states in a semiconductor-superconductor hybrid nanowire structure
Andreev束缚态(ABS)的输运研究由于充电效应和超导性的相互作用而变得复杂。在这里,我们比较运输方法ABS光谱在超导体岛的电荷传感方法的基础上集成的射频单电子晶体管。方法的一致性表明,快速,非侵入性的电荷传感允许准确的定量测量ABS,同时避免了一些复杂的运输。
2021-05-19 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent Andreev reflection tunneling through a quantum dot with intradot spin-flip scattering
研究了包含点内自旋翻转相互作用的铁磁体和超导体连接的量子点的Andreev反射隧穿。利用非平衡格林函数法,导出了零温下线性AR电导的计算公式。结果表明,点内自旋翻转散射和与引线的隧穿耦合之间的竞争主导了AR电导随栅电压的共振行为,弱自旋翻转散射导致单峰共振,但随着自旋翻转散射强度的增加,AR电导将发展为双峰共振,这意味着AR电导的隧穿谱出现了新的结构.此外,还详细讨论了自旋相关隧穿耦合、费米速度匹配和铁磁体的自旋极化对AR电导的影响。
2004-09-08 cond-mat.mes-hall
Andreev reflection and Klein tunneling in graphene
这是一个学术讨论会式的介绍两个电子过程中的碳单层(石墨烯),每一个都有一个类似的相对论量子力学。这两个过程都通过超导对势或静电势的作用耦合类电子和类空穴状态。第一个过程,Andreev反射,是在与超导体的界面处的电子到空穴的转换。第二个过程,Klein隧穿,是穿过pn结的隧穿。从统一的角度讨论了石墨烯中的约瑟夫森结和双极结的现有和拟议的实验。内容:一、导言石墨烯基本物理(狄拉克方程;时间反演对称性;边界条件;伪扩散动力学)III. ANDREEV REFLECTION(电子-空穴转换;回复反射与镜面反射; Dirac-Bogoliubov-de Gennes方程;约瑟夫森结;进一步阅读)IV. KLEIN隧道效应(无背散射;双极结;磁场效应;进一步阅读)V.类比(NS和pn结之间的映射;逆反射与负折射;依赖于谷同位旋的量子霍尔效应;赝超导)
2008-01-29 cond-mat.mes-hall
Distinguishing topological Majorana bound states from trivial Andreev bound states: Proposed tests through differential tunneling conductance spectroscopy
由化学势变化引起的微不足道的Andreev束缚态可能导致$D$类纳米线在有限磁场下的零偏压隧穿电导峰,精确地模拟了由拓扑Majorana束缚态引起的预测的零偏压电导峰。这一发现提出了一个严重的问题,使用零偏置隧穿电导峰的功效,本身,作为证据支持拓扑马约拉纳束缚态存在于纳米线。在目前的工作中,我们提供了具体的实验协议隧道光谱测量,以区分Andreev和Majorana束缚态,而不调用更多的要求,ING非本地测量尚未成功地在纳米线系统中进行。特别是,我们讨论了三个不同的实验方案,涉及响应的零偏置峰值的隧道势垒的局部扰动,从线端的束缚态的重叠,最引人注目的是,引入一个尖锐的本地化的潜在的线本身扰动的零偏置tun-densitivepeaks。我们提供了广泛的数值模拟来澄清和支持我们的理论预测。
2018-06-07 cond-mat.mes-hall
Resonant and inelastic Andreev tunneling observed on a carbon nanotube quantum dot
本文报道了通过超导接触的量子点的两个基本的亚能隙输运过程。该器件由Nb超导体和普通金属接触接触的碳纳米管组成。首先,我们发现一个单一的共振的位置,形状和振幅与理论预测的共振Andreev隧穿(AT)通过一个单一的QD水平。其次,我们观察到一系列离散的副本共振AT在分离的$\sim145\,μ$ eV,与栅极,偏置和温度依赖特性的玻色子辅助,非弹性AT,其中能量之间交换玻色子浴和电子。复制品的振幅和能量与磁场的依赖关系表明,隧道过程中有两种不同的玻色子耦合。
2015-11-27 cond-mat.mes-hall
Resonant Andreev Tunneling in Strongly Interacting Quantum Dots
我们研究共振Andreev隧穿通过一个强相互作用的量子点连接到正常和超导铅。我们得到的Andreev电流的公式,并应用它来讨论的线性和非线性输运的非微扰制度,近藤共振对两个粒子隧穿的影响出现。特别是,我们注意到由于超导电极的近藤异常的$I-V$特性的增强。
1997-11-04 cond-mat.mes-hall 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
Correspondence between Andreev reflection and Klein tunneling in bipolar graphene
超导体上的Andreev反射和石墨烯中n-p结的Klein隧穿是两个将电子与空穴耦合的过程-前者通过超导对势Delta,后者通过静电势U。我们推导出在低能量E<<Delta和反对称势分布U(-x,y)=-U(x,y)时,两个系统的能谱是相同的。这种对应关系意味着石墨烯中的双极结可以在费米能级处具有零态密度并且承载平衡电流,类似于超导约瑟夫森结。这也意味着具有与石墨烯相同能带结构的非电子系统,如蜂窝晶格光子晶体,可以表现出伪超导行为。
2007-11-09 cond-mat.mes-hall
Influence of Quantum Fluctuations on Phase Coherent Andreev Tunneling
研究了耦合到外部电磁环境中的小电容正常金属-超导体隧道结的亚带输运性质。正常金属中电子之间的介观干涉强烈地增强了亚带隙电导,随着偏置电压的降低。另一方面,环境的量子涨落破坏了电子的相位相干性,抑制了低偏压下的亚带电导(库仑阻塞),电荷效应和介观干涉的竞争导致了亚带电导对外加偏压的非单调依赖性.即使与环境的耦合很弱并且充电能量很小,该特征也是显著的。
1997-09-30 cond-mat.mes-hall
Helical Andreev bound states and superconducting Klein tunneling in topological insulator Josephson junctions
目前,人们正致力于探测基于拓扑绝缘体(TI)的约瑟夫森结中的非常规p波超导性。为此,我们建议使用超导克莱因隧道,即库珀对通过门控弹道结中的势垒的无反射通道。这种现象的发生是由于超导体是由螺旋Andreev束缚态(ABS)携带的,其特征是类似于正常态载流子的自旋动量锁定。我们推导出了在三维TI表面上形成的结的螺旋形ABS的谱和相应的约瑟夫森电流。超导Klein隧穿将产生非正弦电流-相位关系和不随势垒强度增加而消失的反常临界电流$I_c$。我们还分析了I_cR_n乘积(其中R_n是正常态结电阻)对超导体/TI界面微观参数的依赖性,这导致I_cR_n值低于以前的邻近效应约瑟夫森结模型的预期值。
2013-08-03 cond-mat.mes-hall
Tunneling Current Measurement Scheme to Detect Majorana Zero Mode Induced Crossed Andreev Reflection
提出了一种通过直接测量隧道电流来探测Majorana零模引起的交叉Andreev反射的方案。在该方案中,利用金属环结构来分离电子和空穴信号。由于隧穿电子和空穴具有不同的传播波矢,因此它们在环中相长相干的条件不同。我们发现,当穿过环的磁通量变化时,可以观察到幅度几乎相等的相邻正电流峰和负电流峰。
2018-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Photon-assisted tunneling at the atomic scale: Probing resonant Andreev reflections from Yu-Shiba-Rusinov states
超导结中的超导过程有很多种,包括单个电子、库珀对,甚至更多的电子通过多次Andreev反射而转移。光子辅助隧穿与古老的Tien-Gordon模型相结合,长期以来一直是识别超导体之间隧穿过程的有力工具。在这里,我们探测超导隧道结,包括杂质诱导的Yu-Shiba-Rusinov(YSR)状态,通过暴露在微波辐射的超导尖端的扫描隧道显微镜。我们发现,一个简单的Tien-Gordon描述描述的隧穿单电子和库珀对到裸衬底,但打破了隧穿通过YSR状态的共振Andreev反射。我们开发了一个改进的理论描述,这是非常符合数据。我们的研究结果建立了光子辅助隧穿作为一个强大的工具来分析隧穿过程在原子尺度上,这应该是特别翔实的非常规和拓扑超导体。
2020-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Resonant tunneling through Andreev levels
本文用半经典方法分析了与超导镜接触的正常导体的隧穿输运。我们的分析表明,通过Andreev水平的共振传输的电子-空穴传播沿半经典轨迹是可能的,导致过剩的,低能量准粒子的贡献的电导。过剩电导随超导体之间的相位差而振荡,对于远低于超导温度的温度,在$π$的奇数倍处具有最大值
1998-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Real-time observation of discrete Andreev tunneling events
我们通过实时电子计数实验检测到超导体-正常金属隧道结中的两电子Andreev跃迁,从而提供了一个直接的证据。我们的研究结果是一致的弹道Andreev运输率比预期的一个数量级更高的一个统一的障碍,这表明只有部分的接口是有效地促进运输。这些发现定量支持我们的直流测量在单电子晶体管具有类似的隧道势垒。
2011-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Controlled crossed Andreev reflection and elastic co-tunneling mediated by Andreev bound states
本文提出利用半导体-超导体异质结构中的Andreev束缚态介导交叉Andreev反射与弹性共隧穿,通过干涉效应及自旋轨道耦合和磁场实现比率可控,为构建马约拉纳束缚态提供新途径。
2022-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Crossed Andreev reflection and elastic co-tunneling in a three-site Kitaev chain nanowire device
本研究构建了三格点Kitaev链结构的InSb混合纳米线器件,观测到相邻量子点间的交叉Andreev反射、弹性共隧穿及三量子点序贯隧穿,为实现长Kitaev链的拓扑超导奠定了基础。
2023-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Resonant tunneling through superconducting double barrier structures in graphene
我们研究了共振隧穿通过超导双势垒结构的石墨烯作为系统参数的函数。在每个势垒处,由于邻近效应,入射电子可以反射为电子或空穴(石墨烯中的镜面反射以及逆Andreev反射)。类似地,穿过势垒的传输可以通过电子以及通过交叉(镜面和/或逆)Andreev通道发生,其中空穴被非局部地传输到另一个引线。在这种几何形状中,在subgap制度,我们发现在某些能量的Andreev反射的共振抑制,由于形成的Andreev约束水平之间的两个超导屏障,其中的传输概率T的双势垒结构上入射的电子成为统一的。通过超导双势垒几何形状的运输的演变作为入射能量的函数,为各种角度的入射显示的阻尼的共振作为正常的反射之间的障碍增加。
2010-11-01 cond-mat.mes-hall
Andreev-like Reflection in the Pfaffian Fractional Quantum Hall Effect
本文通过强-弱隧穿对偶性论证,研究了 Pfaffian 分数量子霍尔态与整数量子霍尔态边缘间的隧穿输运,发现强隧穿区域出现类 Andreev 反射,并给出了低电压极限下两种区域的电荷电导表达式,指出该现象可在 ν=5/2 与 ν=3 点接触中实验实现。
2024-05-09 cond-mat.mes-hall
Full Counting Statistics of Andreev Tunneling
我们采用单电荷计数技术来测量Andreev事件的全计数统计(FCS),其中库珀对要么是由电子在超导体/正常金属界面上反射为空穴产生的,要么是在相反的过程中湮灭的。FCS由没有Andreev过程的安静期组成,被单个电子的隧穿打断,该隧穿触发Andreev事件的雪崩,从而产生强烈的超泊松分布。
2014-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.data-an
Local and non-local two-electron tunneling processes in a Cooper pair splitter
我们测量的隧道速率和耦合系数的本地Andreev,非本地Andreev和弹性cotunneling过程。产生库珀对分裂的非局域Andreev过程与弹性共隧穿过程具有相同的耦合系数,而局域Andreev过程比相应的非局域Andreev过程强两个数量级以上.理论估计描述的调查结果和解释的巨大差异,在非本地和本地的耦合所产生的竞争之间的电子扩散的超导体和隧道结的透明度。
2022-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev Reflection in Scanning Tunneling Spectroscopy of Unconventional Superconductors
本文提出一种解析散射理论,在任意电子透射率下考虑安德烈夫反射,从STM微分电导中提取超导能隙对称性及其与晶格的关系,并应用于扭转双层石墨烯实验分析。
2023-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spatially Dependent in-Gap States Induced by Andreev Tunneling through a Single Electronic State
本研究通过低温STM/STS在低载流子密度超导体NaAlSi中观察到由单个杂质态安德烈夫隧穿诱导的空间依赖带内态,并展示了其可调性与塞曼分裂,为理解此类超导现象提供了新视角。
2024-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transport properties of proximitized double quantum dots
研究了耦合到金属和超导导线上的双量子点的亚带隙光谱和输运性质。两个量子点与超导导线的耦合通过Andreev反射过程在两个量子点中诱导非局域配对。此外,我们还得到了库珀对隧穿进入超导导线的两个通道。在这样的系统中,直接隧穿过程(通过两个量子点之一)或交叉隧穿过程(通过两个量子点同时)是可能的。我们考虑了Andreev透射率对点间隧穿振幅和量子点与超导导线之间耦合的依赖关系。我们还考虑在线性Andreev电导谱中干涉Fano型线形的发生。
2020-09-28 cond-mat.mes-hall
Phonon-Assisted Andreev Reflection at Majorana Zero Mode
拓扑超导体端部的Majorana零模(MZM)的典型特征之一是正常铅-超导体结隧穿谱中的零偏置峰。本文研究了一个单声子模耦合到超导体引线的正常铅-超导体结模型,它可以看作是一个电子-引线/声子耦合-MZM/空穴-引线结构。声子耦合的MZM作为一系列的通道,电子可以通过吸收和发射声子变成空穴。这些通道在局域态密度(LDOS)中呈现为一系列条带,在隧穿光谱中产生相应的峰。在LDOS中,电子-声子相互作用使条纹之间的权重变窄并重新分配。在隧道光谱中,峰高呈现多声子过程的特征。通过这些研究,我们的工作阐明了声子辅助的Andreev反射机制在马约拉纳零模式。
2019-02-18 cond-mat.mes-hall
Replicas of the Fano resonances induced by phonons in a subgap Andreev tunneling
本文研究了声子模对垂直耦合在金属和超导导线之间的双量子点的亚带隙谱和Andreev电导的影响。对于单色声子水库,我们得到的副本的干涉Fano型结构同时出现在粒子和空穴通道。我们进一步面对诱导的点上配对与电子关联,并研究如何声子模式影响的零偏压签名的近藤效应在Andreev电导。
2013-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mirage Andreev spectra generated by mesoscopic leads in nanowire quantum dots
我们研究了InSb纳米线量子点中Andreev束缚态介导的输运。使用两种超导源极和漏极接触:外延Al/InSb器件呈现出加倍的隧穿共振,而在NbTiN/InSb器件中,在增加源极-漏极偏置电压时,点的Andreev谱出现多次复制。在这两种设备中,都产生了拥挤频谱的海市蜃楼。为了描述的观测结果的模型相结合的软诱导间隙和额外的Andreev束缚态的影响,在量子点和相邻的量子点的纳米线的有限区域。理解Andreev光谱对于正确解释在相同结构上进行的马约拉纳实验是重要的。
2018-05-11 cond-mat.mes-hall
Inelastic Kondo-Andreev tunnelings in a vibrating quantum dot
在近藤机制下研究了声子辅助的电子隧穿通过嵌入在正常引线和超导引线之间的振动量子点。在这样的混合器件中,与正常的铅施加的偏压,我们发现了一系列的近藤边带分离的半个声子能量的微分电导,这是不同于声子辅助边带先前观察到的常规Andreev隧道和系统中只有正常的铅。这些Kondo边带起源于声子介导的Kondo-Andreev合作共隧穿,由于近藤效应、Andreev隧穿和机械振动的相互作用,Kondo边带表现出一种新的Kondo输运行为.我们的结果可以在最近的实验设置中观察到[J. Gramich \emph{et al.},PRL \textbf{115},216801(2015)],前提是他们的碳纳米管器件在低温下达到Kondo状态。
2017-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Temperature dependence of Andreev spectra in a superconducting carbon nanotube quantum dot
铌耦合碳纳米管量子点的超导谱揭示了在超导能隙内Andreev束缚态对的形成。一个较低的ABS的弱副本被发现,这是由准粒子隧穿从ABS的Al隧道探针。在升高的温度下观察到ABS分散体的反转,这表明上部ABS的热占据。基于超导安德森模型的模型计算很好地支持了我们的实验结果。
2013-12-21 cond-mat.mes-hall
Adiabatic self-vibrations generated by inelastic Andreev tunneling in a movable Cooper-pair box
Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究所);Charles University(查理大学);Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);University of Gothenburg(哥德堡大学)
本文提出了一种无需外部反馈的自振荡方案,通过可移动库珀对盒在非弹性安德鲁隧道效应下的绝热极限实现二维自振荡,克服了传统反馈方法的频率依赖性限制。
2026-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing the magnetoelectric effect in noncentrosymmetric superconductors by equal-spin Andreev tunneling
在非中心对称超导体(NCS)中,电荷电流到自旋磁化的转换-所谓的磁电效应-是非常规的混合宇称序参量的直接指示器。本文提出了一种利用NCS/铁磁体接触中的反常等自旋Andreev隧穿来检测磁电效应的方案。该提案依赖于通过使电流通过NCS产生自旋极化三重态配对的能力。这种诱导的三重态配对与具有复矢量序参量${\bf d}$的三重态超流体中的范式非么正配对具有相似性。质的区别是,诱导的非幺正态可以实现在NCS与一个纯粹的现实${\bf d}$通过打破时间反演对称性电流偏置设置。这为通过电输运测量获得NCS中的非常规超导性提供了可能性。
2018-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-polarized Andreev tunneling through the Rashba chain
我们证明,选择性等自旋Andreev反射(SESAR)光谱可以用于STM实验中区分零能量Majorana准粒子从普通费米子状态的Rashba链。这种用于探测p波超导性的技术可以应用于沉积在超导Pb衬底上的磁性Fe原子链中等自旋电子的位间配对。我们对单个自旋分量的有效配对振幅的计算暗示了磁极化的Andreev电导,它可以用来从普通的带隙态中“过滤”Majorana准粒子,尽管纯自旋电流(即,完美的极化)是不可能的。
2017-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of surface Andreev bound states and tunneling spectroscopy in three-dimensional chiral superconductors
通过改变手征超导体的表面(界面)取向差角,研究了三维手征超导体的表面Andreev束缚态和准粒子隧穿谱.当一个4 $\times$ 4 BdG哈密顿量可约化为两个2 $\times$ 2块时,得到了一般对势下SABS能量色散的解析公式.对势由$k_z(k_x + ik_y)^ν$ $(ν = 1, 2)$给出的三维手征超导体的SABS具有复杂的能量色散,因为点和线节点共存。我们重点研究了在外加磁场作用下,这种对的隧穿谱,磁场会引起准粒子谱的多普勒频移。与以往已知的非常规超导体中的多普勒效应不同,外加磁场可以使零偏置电导谷转变为零偏置电导峰。我们还研究了SABS和隧道光谱可能的配对对称性的UPt $_3$。为此,我们推广了非常规超导结隧穿电导的标准公式,以处理自旋三重态非幺正配对。磁隧穿光谱,即,在存在磁场的情况下的隧道光谱可以用作确定该材料的配对对称性的指导。
2017-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
ac Josephson effect in the resonant tunneling through mesoscopic superconducting junctions
研究了介观超导结共振隧穿中的交流约瑟夫森效应。在微波辐射的存在下,我们表明,多Andreev反射的轨迹可以通过发射或吸收光子关闭。从而形成光子辅助的Andreev态,并起到携带超电流的作用。在Shapiro台阶上,当谐振能级位于一系列间隔为微波频率一半的位置附近时,出现直流分量。在无限大超导能隙的极限下,导出了解析结果,揭示了交流约瑟夫森效应的新特征。
2003-02-14 cond-mat.mes-hall
Photon-assisted resonant Andreev reflections: Yu-Shiba-Rusinov and Majorana states
光子辅助隧穿经常提供有关潜在电荷转移过程的详细信息。特别地,Tien-Gordon方法及其扩展预测偏置电压中的边带间距是单个隧穿事件中转移的电子数量的直接指纹。在这里,我们分析了光子辅助隧穿到亚带隙状态的超导体在小的温度和偏置电压的限制,隧穿是由共振Andreev过程为主,不符合简单的Tien-Gordon理论的预测。我们的分析是基于一个系统的Keldysh计算的亚间隙电导,并提供了一个详细的分析理解光子辅助隧道进入亚间隙状态,在最近的实验非常一致。我们专注于从超导电极隧穿到与磁性杂质或吸附原子相关的Yu-Shiba-Rusinov状态,但我们也明确地将我们的结果扩展到包括超导体中的正常金属电极或其他类型的亚带隙状态。特别是,我们认为,光子辅助Andreev反射提供了一个高精度的方法来测量小,但非零能量的subgap状态,这可能是重要的区分常规subgap状态从马约拉纳束缚态。
2021-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev conductance of a domain wall
在低温下,通过超导体-铁磁隧道界面的传输是由于电子成对的隧穿。单畴铁磁体的交换场使电子自旋取向,抑制双电子隧穿。在SF界面处的畴壁的存在强烈地增强了子带隙电流。Andreev电导被证明是成比例的SF界面处的畴壁的总长度。
2003-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Photon assisted tunneling of high order multiple Andreev reflections in epitaxial nanowire Josephson junctions
半导体/超导体混合体表现出一系列现象,可用于新物理学的研究和新技术的开发。因此,了解这种混合物的能量谱的起源是一个至关重要的目标。在这里,我们研究的约瑟夫森结定义的阴影外延InAsSb/Al纳米线。该器件在低温下表现出栅极可调的超电流,在有限的偏压下表现出多重Andreev反射(MAR)。在微波辐射下,MAR的光子辅助隧穿(PAT)在量子化能量处产生特征振荡边带,它依赖于MAR阶数$n$,与最近提出的经典Tien-Gordon方程的修正一致.量子化的能量间距与微波频率的缩放提供了由$n^\mathrm{th}$顺序隧道过程转移的有效电荷$ne$的独立确认。测量结果表明,PAT作为一个强大的方法分配的低能量的混合约瑟夫森器件的光谱特征的起源。
2022-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conductance measurements cannot distinguish crossed Andreev reflection from elastic co-tunneling in normal--superconductor--normal junctions
Osipyan Institute of Solid State Physics, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院奥西皮扬固体物理研究所);Condensed-Matter Physics Laboratory, HSE University(国立高等经济学院凝聚态物理实验室);National Research University Higher School of Economics(国立高等经济大学)
该研究指出正常-超导体-正常结的电导测量无法区分交叉安德烈夫反射与弹性共隧穿,还纠正了相关实验解读的两处误导,明确电导矩阵信息不足以判定两种过程的概率相对值。
2026-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana Fermion Induced Resonant Andreev Reflection
我们描述了实验签名的马约拉纳费米子边缘状态,形成在超导体和表面的拓扑绝缘体之间的界面。如果铅通过电子隧穿耦合到马约拉纳费米子,马约拉纳费米子会从铅到接地的超导体产生\textit{resonant} Andreev反射。如果超导体中存在偶数(奇数)个涡旋,则线性隧穿电导为$0 $($2 e^2/h$)。类似的共振发生隧道进入零模式的涡核。我们还研究了双引线器件的电流和噪声。
2009-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev molecule in parallel InAs nanowires
通过隧穿耦合单个原子从根本上改变了物质的状态:束缚在原子核上的电子变得离域,导致从绝缘状态变为金属状态,正如从固体的典型例子中所熟知的那样。如果隧穿通过超导真空发生,原子链可能会导致更奇异的状态,并可以诱导拓扑保护的激发,如马约拉纳或副费米子。为了实现这种人工链,将单个原子耦合到超导真空中已经得到了很好的研究,但是通过超导体实现两个位置的杂化还没有报道。BCS凝聚体的特殊真空为湮灭或从体中产生两个电子开辟了道路,从而导致所谓的Andreev分子态。通过采用平行纳米线与铝超导壳,两个人工原子之间的外延超导链接创建在一个最小的距离。通过BCS真空的杂化首次在两个人造原子之间观察到,作为Andreev分子状态的证明。
2021-03-29 cond-mat.mes-hall
Andreev reflection in 2D relativistic materials with realistic tunneling transparency in normal-metal-superconductor junctions
采用Blonder-Tinkham-Klapwijk方法,研究了二维正常金属(N)/超导体(SC)结的Andreev电导.结果表明,对于相对论材料,由于Klein隧穿效应而不是杂质势,结中的局域应变是决定结透明性的关键因素。局部应变产生有效的狄拉克$δ$ -规范场。随着规范场强度的增加,电导率有明显的抑制作用。电导的行为与一维N/SC结的结果一致。我们还研究了局部应变下拓扑材料中手征-螺旋相变附近的Andreev反射。N/SC结的N侧由掺杂Kane-Mele(KM)模型建模。SC区是掺杂的关联KM t-J(KMtJ)模型,其已被证明具有d+ id '波自旋单重态配对的特征。随着内禀自旋轨道耦合的增加,掺杂KMtJ系统经历了从手征d波超导到边缘有螺旋Majorana费米子的自旋Chern超导相的拓扑相变.我们分别研究了两个不等价Dirac点处的Andreev电导,并预测了Andreev电导在拓扑相变中的独特行为.我们的结果的相关性adatom掺杂的石墨烯进行了讨论。
2017-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Kondo-resonance, Coulomb blockade, and Andreev transport through a quantum dot
我们研究了耦合到普通金属和超导导线上的相互作用量子点的共振隧穿。我们发现,大库仑相互作用产生的Andreev运输的新颖的效果。采用格林函数的精确关系,我们发现,在零温度下,由于Kondo-Andreev共振增强的线性响应电导在Kondo极限,而它被抑制在空场极限。另一方面,在库仑阻塞区域中,由于大的充电能量抑制了Andreev反射,电导比正常引线的相应电导降低得更多。
1998-07-27 cond-mat.mes-hall
Tunneling conductance due to discrete spectrum of Andreev states
本文研究了超导系统中分立亚能隙Andreev态的隧穿谱。如果隧穿耦合是弱的,单独的水平是解决和电导$G(V)$在小的温度是由一组共振洛伦兹峰,不能描述在微扰理论的隧穿强度。我们建立了一个通用的公式,其宽度和高度,并表明,任何峰的宽度尺度为正常状态的隧道电导,而其高度是$\lesssim 2e^2/h$,只取决于接触的几何形状和空间轮廓的共振Andreev水平。我们还建立了一个精确的公式,考虑到整个Andreev频谱的单通道电导。我们用它来研究Andreev反射过程通过不同层次的干扰。该效应在低电压下最明显,其中$E_j$处的Andreev能级及其$-E_j$处的共轭物相消干扰。这种干涉导致零偏压电导的量子化:如果谱中存在(不存在)马约拉纳费米子,则G(0)等于$2e^2/h$(或0),这与$S$矩阵理论的先前结果一致。我们还研究了一个系统的$G(eV>0)$与分裂$E_0$几乎解耦的马约拉纳费米子对,并表明,在最低的$E_0$有一个零偏压洛伦兹峰的宽度$W$预期的一个单一的马约拉纳费米子(拓扑NS结)与一个狭窄的倾角宽度$E_0^2/W$在零偏压,这确保了$G(0)=0$(NS结仍然微不足道的一个非常小的能量尺度)。随着耦合$W$变得更强,倾角变得更窄,这可以理解为远程马约拉纳费米子的增强去耦。然后,零偏压骤降需要观察极低的温度$T\lesssim E_0^2/W$。
2012-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interplay Between Yu-Shiba-Rusinov States and Multiple Andreev Reflections
受最近对超导表面单个磁性杂质的扫描隧道显微镜实验的启发,我们在这里对Yu-Shiba-Rusinov束缚态和(多重)Andreev反射之间的相互作用进行了全面的理论研究。我们的理论是基于一个安德森模型与打破自旋简并和非平衡格林函数技术,使我们能够描述通过耦合到超导导线的磁性杂质的电子输运任意结的透明度的组合。使用这种组合,我们能够阐明不同的隧穿过程,给一个显着的贡献subgap运输。特别是,我们预测的发生大量的各种各样的Andreev反射介导的Yu-Shiba-Rusinov束缚态,明显不同于标准的Andreev过程中的非磁性系统。此外,我们提供了具体的指导方针,就如何实验确定的subgap功能源自这些隧道事件。总的来说,我们的工作提供了新的见解的作用的自旋自由度在Andreev输运物理。
2020-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Two terminal charge tunneling: Disentangling Majorana zero modes from partially separated Andreev bound states in semiconductor-superconductor heterostructures
我们发现,一对重叠的马约拉纳束缚态(MBS)形成一个部分分离的Andreev束缚态(PS-ABS)代表了一个通用的低能量的功能,在自旋轨道耦合超导体(SM-SC)混合纳米线的存在下的塞曼场。在有限的纳米线中,ps-ABS在“花园品种”ABS和拓扑保护的马约拉纳零模(MZM)之间连续插值,ABS由两个相互重叠的MBS组成,MZM由线的长度给定的距离分开。尽管在拓扑上是微不足道的,但ps-ABS可以在局部电荷隧穿实验中产生与MZM相同的签名。特别地,由ps-ABS产生的零偏压电导峰(ZBCP)的高度具有量化值2 e2/h,并且它可以在扩展的实验参数范围内保持不变,例如塞曼场和隧道势垒高度。我们说明了这种低能量的强大的ps-ABS的形成在两个实验相关的情况下:一个混合SM-SC系统组成的一个邻近的纳米线耦合到一个量子点和SM-SC系统中存在的空间变化的非均匀电位。然后,我们表明,不同于本地测量,一个两端的实验,涉及在电线两端的电荷隧穿是能够区分非阿贝尔MZM从通用的PS-ABS。虽然定位在导线的相对端的MZM产生相关的差分传导谱,包括与ZBCP的出现相关联的能量分裂和临界塞曼场的相关性,但是如果ZBCP是由于在拓扑平凡相中出现的ps-ABS,则不存在这种相关性。测量这种相关性是SM-SC异质结构中拓扑MZM的最清晰和最直接的测试,可以在当前可用的实验装置中完成。
2018-03-30 cond-mat.mes-hall
Quantum interference due to crossed Andreev reflection in a d-wave superconductor with two nano-contacts
理论研究了d波超导体和两条量子线组成的混合纳米结构中的交叉Andreev反射。当超导体的(110)取向表面与平行且彼此靠近放置的导线接触时,通过交叉Andreev反射形成Andreev束缚态。在隧道接触的情况下,电导具有远低于间隙结构的两个共振峰。这些峰来自空穴波函数的成键和反键Andreev束缚态。
2006-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Cooling of nanomechanical vibrations by Andreev injection
考虑了一个由碳纳米管构成的纳米机电弱连接,该弱连接位于两个超导导线之间的间隙中的两个正常电极之间。纳米管被视为一个可移动的单能级量子点,其中的位置依赖的超导序参量诱导由于库珀对隧穿。我们发现,电子隧穿过程显着影响的机械子系统的状态。我们发现,在电极之间施加的电压的给定方向上,机械子系统的稳态具有波尔兹曼形式,其有效温度取决于器件的参数。当这发生时,有效温度可以达到显著小的值(冷却效应)。我们还表明,纳米管的波动强烈影响通过系统的直流电流。后者可用于在实验中探测预测的效果。
2022-02-16 cond-mat.mes-hall
Creation of nonlocal spin-entangled electrons via Andreev tunneling, Coulomb blockade and resonant transport
我们讨论了几种情况下创建的非局域自旋纠缠电子提供了电子Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)对的来源。其中心思想是利用超导体中自然存在的库珀对形式的自旋相关性。我们表明,非局域自旋纠缠的形式,一个有效的海森堡自旋相互作用之间的电子自旋驻留在两个量子点,它们之间没有直接耦合,但它们中的每一个被隧道耦合到同一个超导体。然后,我们讨论了一个非平衡的设置,移动和非本地自旋纠缠可以通过相干注入两个电子在Andreev隧穿过程中到两个空间分离的量子点,随后到两个费米液体铅。将两个自旋纠缠电子注入不同引线的电流显示出共振,而经由相同点进入相同引线的隧穿被量子点的库仑阻塞效应抑制。电流中的Aharonov-Bohm振荡包含h/e和h/2 e周期。最后,我们讨论了一个结构组成的超导体弱耦合到两个单独的Luttinger液体铅。我们表明,强相关性再次抑制相干随后隧穿的两个电子进入同一铅,从而再次产生非本地自旋纠缠电子。
2002-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev-Tunneling, Coulomb Blockade, and Resonant Transport of Non-Local Spin-Entangled Electrons
我们提出并分析了一种基于s波超导体耦合到两个量子点的电子自旋纠缠器,每个量子点都隧道耦合到正常的费米引线。我们表明,在存在的电压偏置和库仑阻塞制度的Andreev过程提供的两个相关的电子可以相干隧道从超导体通过不同的点到不同的引线。来自库珀对的自旋单线态在这个过程中保持不变,并且该设置提供了移动和非局域自旋纠缠电子的来源。计算的传输电流,并示出占主导地位的两粒子Breit-Wigner共振,它允许两个自旋纠缠电子注入到不同的铅在完全相同的轨道能量,这是一个至关重要的要求通过噪声测量检测自旋纠缠。两个电子的相干隧穿进入同一个引线被抑制的现场库仑排斥和/或超导能隙,而隧穿进入不同的引线被抑制通过初始分离的隧穿电子。在该制度的利益的粒子-空穴激发的铅被证明是可以忽略不计的。电流中的Aharonov-Bohm振荡被证明包含单电子和双电子周期,其振幅随着库仑排斥的增加而消失,尽管速度不同。
2000-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev Reflection and Klein Tunneling in High-Temperature Superconductor/Graphene Junctions
本研究在石墨烯/高温超导体异质结中揭示由 Andreev 反射与 Klein 隧穿共同产生的输运共振,并经实验与量子输运计算验证。
2023-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dirac point formation revealed by Andreev tunneling in superlattice-graphene/superconductor junctions
石墨烯超晶格由一维周期势形成,其特征在于电子结构中出现新的狄拉克点。石墨烯的无质量狄拉克费米子在新点的群速度急剧降低,导致电导光谱中的可测量效应。我们在这里表明,隧道光谱使用超导混合结是更敏感的狄拉克点的形成在石墨烯超晶格的光谱由于额外的贡献Andreev过程。我们研究了基于石墨烯的超晶格-超导体混合结的输运性质,并证明了超晶格势可以与邻近诱导的超导关联共存。这两种效应都有助于改变石墨烯的子带隙能量谱,因此,归一化的隧穿电导具有与原始和新生成的狄拉克点之间的能量分离成比例的电压的急剧变化。
2019-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con