Island formation in disordered superconducting thin films at finite magnetic fields
“超导岛”的存在(即,具有超导关联的局部受限区域)可以解释许多实验发现。这种超导能隙中的空间波动确实在实验中观察到,并且被证明持续到超导体-绝缘体转变的绝缘侧。在这项工作中的超导岛的形成和演变的无序二维超导体的详细说明,使用Bogoliubov-de-Gennes方程的局部自洽数值解。具体来说,SC岛的形成证明,和他们的演变与施加垂直磁场的详细研究,随着无序诱导的涡旋钉扎。通过模拟平行塞曼场的存在,证明了这些岛确实是不相关的超导畴。基于这种分析的实验预测。
2008-04-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Superconducting islands, phase fluctuations and the superconductor-insulator transition
根据超导岛的观点讨论了无序薄膜的性质。这些导致了空间中的超导关联,已知超导关联在薄膜中自发形成。施加垂直磁场可以将系统从超导状态(其特征在于样品边缘之间的相位刚性)驱动到绝缘状态,在绝缘状态下,系统的边缘之间没有相位相关性。在绝缘侧,超导岛的存在导致非单调的磁阻。实验中看到的其他几个功能进行了解释。
2007-08-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Model evidence of a superconducting state with a full energy gap in small cuprate islands
我们研究了低温下纳米尺度高T $_c$铜氧化物岛的次优势序参量稳定性,其动机是最近在纳米尺寸的YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$中观察到完全能隙态[D. Gustafsson { \it et al},Nature Nanotech. { \bf 8},25(2013)]。使用互补的准经典和紧束缚Bogoliubov-de Gennes方法,我们显示了明显不同的属性依赖于对称性是$d_{x^2-y^2}+i s$或$d_{x^2-y^2}+i d_{xy}$。我们发现,一个表面诱导的$d_{x^2-y^2}+i s$阶段创建一个全球的光谱间隙,增加所施加的磁场,与实验观察一致。
2013-04-15 cond-mat.supr-con
Order parameter focalization and critical temperature enhancement in synthetic networks of superconducting islands
对de Gennes-Alexander微网络理论进行了推广。在此框架下,超导岛的合成网络的相变描述的Ginzburg-Landau方法适用于颗粒系统的情况下。该理论的一般含义被仔细解释。作为一个具体的例子,我们证明了星型网络支持指数本地化的序参量伴随着增强的系统的临界温度。这些发现有助于阐明约瑟夫森耦合超导岛合成网络中的相变物理。
2020-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conventional proximity effect in bilayers of superconducting underdoped $La_{1.88}Sr_{0.12}CuO_4$ islands coated with non superconducting overdoped $La_{1.65}Sr_{0.35}CuO_4$
根据我们小组最近的一项研究,其中在非超导$La_{1.65}Sr_{0.35}CuO_4$和超导$La_{1.88}Sr_{0.12}CuO_4$膜的双层中报道了大的$T_c$增强[Phys.Rev.Lett. \textbf{101},057005(2008)],我们检查了当超导$La_{1.88}Sr_{0.12}CuO_4$岛涂覆有非超导$La_{1.65}Sr_{0.35}CuO_4$的连续层时是否发生类似的效应。我们发现没有观察到这种现象。裸露的超导岛膜表现为绝缘体,其中输运通过岛之间的跳跃或隧穿发生,但在$\sim$ 18 K下表现出弱的局部超导性。当用$La_{1.65}Sr_{0.35}CuO_4$膜包覆时,其变为超导的,$T_c$起始温度为16.6 K,这小于厚$La_{1.88}Sr_{0.12}CuO_4$膜的起始温度(25.7 K)。因此,我们得出结论,较低的$T_c$的双层是由于传统的邻近效应。
2009-04-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cooper pairs localization in tree-like networks of superconducting islands
研究了超导岛通过约瑟夫森弱连接耦合的树状网络中的非均匀库珀对分布和局域化效应。使用广义的费曼的方法,让人想起玻色-哈伯德模型,我们证明了本地化的库珀对分数在一个特定的网络的岛屿是有限的网络拓扑结构,如果存在的话,由排斥相互作用。这些研究结果有助于澄清网络的拓扑结构和相互作用引起的约束效应之间的相互作用,并揭示了一些光最近的实验处理网络的约瑟夫森结。
2022-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fate of the superconducting state in floating islands of hybrid nanowire devices
本文研究了全壳Al-InAs纳米线浮岛中输运电流对超导序参量的影响,揭示了超导抑制的三种不同机制,并指出有限偏压输运谱学的潜在缺陷。
2024-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Single electron transistors with high quality superconducting niobium islands
采用电子束阴影蒸发技术制备了深亚微米Al-AlOx-Nb隧道结和铌岛单电子晶体管。使用模板掩模组成的热稳定的聚合物聚醚砜(PES)和锗,高品质的铌图案具有良好的超导性能和高达2Delta = 2.5毫电子伏的铌的能隙。由于单个库珀对的隧穿效应以及超导态和正常态下显著的栅极调制效应,晶体管的I(U)特性表现出特殊的特性。
2001-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Inhomogeneous vortex-state-driven enhancement of superconductivity in nanoengineered ferromagnet-superconductor heterostructures
薄膜异质结构为研究超导性与铁磁性之间的对抗提供了有力的手段。在FM-SC混合体中,一个有趣的问题是观察到磁场诱导的超导性(FIS),这违背了对抗顺序的概念。在这里,我们表明,在系统中的FM域/岛产生的SC序参量的空间不均匀性,FIS可以从不同的迁移率的磁通量确定的两个不同的临界状态在非均匀超导体中的显着贡献。我们的实验纳米工程双层铁磁CoPt和超导NbN的CoPt/NbN岛分开的颗粒NbN,借给支持这种替代解释FIS在某些类别的FM-SC混合。
2008-03-04 cond-mat.supr-con
Pseudo-gap in tunneling spectra as a signature of inhomogeneous superconductivity in oxide interfaces
我们提出了一个理论的赝隙状态最近观察到的LaAlO 3/SrTiO 3界面,基于超导岛嵌入在金属背景。每个岛内的超导性是BCS状的,并且局部临界温度是随机分布的,其中一些必然超过全局渗流到零电阻状态的临界温度。因此,隧穿光谱显示抑制的状态和相干峰的密度已经远远高于双折射过渡。这种非均匀超导模型很好地解释了实验隧道谱。温度依赖性的光谱表明,一个相当大的分数的金属背景成为超导的邻近效应时,温度降低。
2014-05-19 cond-mat.supr-con
On the size of superconducting islands on the density-wave background in organic metals
本文研究有机准一维金属中密度波到超导的一级相变,通过 Ginzburg-Landau 展开和逾渗数值计算估计超导岛尺寸,并与 (TMTSF)$_2$PF$_6$ 实验电阻率数据对比,为超导空间不均匀性提供微观描述。
2023-07-04 cond-mat.supr-con
Revealing charge-tunneling processes between a quantum dot and a superconducting island through gate sensing
我们报道了通过射频门传感直接探测量子点和超导岛之间的电荷隧穿。我们能够解决自旋相关的准粒子隧穿以及涉及库珀对的两粒子隧穿。该量子点可以作为一个RF传感器来表征超导体添加光谱,使我们能够访问亚带隙状态没有输运。我们的研究结果提供了指导,未来的色散宇称测量的Majorana模式,这可以实现通过检测宇称依赖隧道点和岛之间。
2019-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zero-Energy Modes on Superconducting Bismuth Islands Deposited on Fe(Te,Se)
拓扑超导电性是凝聚态物理的前沿研究方向之一。拓扑超导态中唯一的元激发是Majorana费米子(模),它是它自己的反粒子,服从非阿贝尔统计,因此对构造容错量子计算很有用。关于凝聚态的马约拉纳费米子(模)的证据现在已经迅速积累起来。本文报道了沉积在Fe(Te,Se)超导单晶上的Bi岛隧穿谱中容易实现的零能模。我们认为这是邻近效应在具有强自旋-轨道耦合效应的Bi岛上诱导拓扑超导性的结果。零能量模式被认为是在这个尺寸限制系统的马约拉纳模式的签名。
2019-05-14 cond-mat.supr-con quant-ph
Coulomb gap induced by electronic correlation and enlarged superconducting gap in laterally confined Pb islands grown on SrTiO3
我们报告的高分辨率扫描隧道显微镜(STM)研究纳米尺寸的Pb岛生长在SrTiO 3,其中三种不同类型的间隙具有不同的能量尺度被揭示。低温时,超导能隙(Δs)增大,而超导转变温度(Tc)没有提高,BCS比增大2Δs/kBTc ~ 6.22。这里的强耦合可能源于金属-氧化物界面上的电子-声子耦合。当超导能隙在外加磁场或高温下被抑制时,分别出现库仑能隙和赝能隙。库仑能隙对Pb岛的横向尺寸敏感,表明量子尺寸效应能够影响电子关联,而这在低维超导中通常被忽略。我们的实验结果将对纳米超导体中量子尺寸效应和关联之间的相互作用提供重要的启示。
2019-02-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting bistability in floating Al islands of hybrid Al/InAs nanowires
本文通过实验与数值计算研究全壳 Al/InAs 纳米线浮置 Al 岛的电流驱动超导—正常转变,揭示电压跳变、磁抑制滞后及低能非平衡修正导致的双稳性,并证明双温模型失效。
2025-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Molecular templates of spin textures on superconducting surfaces
我们在Pb(111)衬底上制备了磁性各向异性的镍茂分子有序岛。利用非弹性电子隧穿谱(IETS)和密度泛函理论,我们研究了这些岛的磁响应。这使我们能够得出结论,岛屿呈现局部和集体磁激发。此外,我们发现,镍茂岛超导Pb(111)表面上呈现复杂的非共线自旋模式,打开使用分子阵列工程师自旋纹理的拓扑超导性的重要影响的可能性。
2020-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Disorder and Quantum Fluctuations in Superconducting Films in Strong Magnetic Fields
我们发现二维无序超导体中的上临界场在低温下可以显著增加。这是由于通过约瑟夫森效应弱耦合的局部超导岛的形成。导出了超导岛的分布。结果表明,临界场的大小取决于邻近效应和量子相位涨落的相互作用。我们发现上临界场的移动与超导体的钉扎性质有关。
2001-04-13 cond-mat.supr-con
Majorana signatures in charge transport through a topological superconducting double-island system
我们研究了由两个库仑阻塞的岛屿托管马约拉纳零模式的电荷量子比特的动力学。量子比特的频率由两个岛之间的相干单电子隧穿决定,这两个岛起源于结处的两个马约拉纳零模的杂交。计算了双岛器件与普通金属引线耦合时的顺序隧穿电流$I$。我们证明,$I\!-\!V$的特点,在大的偏置制度,可以用作测量的相干马约拉纳耦合$E_M$。我们提出了直流和交流运输实验测量$E_M$,并讨论了它们的局限性,由于内在的退相机制,如激发准粒子。
2021-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Scanning tunneling microscopic evidence of interface enhanced high-Tc superconductivity in Pb islands grown on SrTiO3
在SrTiO_3衬底上外延生长的FeSe单层薄膜中发现了界面增强的超导电性,引发了超导领域的一系列研究活动。它提出了希望,以找到更多的传统的高Tc超导体,纯粹是由电子-声子相互作用在环境压力下驱动。本文报道了在SrTiO_3衬底上生长的Pb薄膜岛的界面增强高温超导的扫描隧道谱测量的实验证据。发现Pb膜的超导能隙依赖于岛的厚度和体积。最大超导能隙约为10 meV,是体Pb的7倍。相应的超导转变温度,估计通过拟合的间隙值的温度依赖性使用BCS公式,被发现是47 K,再次7倍高于散装铅。
2018-11-23 cond-mat.supr-con
Inhomogeneous critical current in nanowire superconducting single-photon detectors
制备性能均匀的超导薄膜是实现高性能、高成品率纳米线超导单光子探测器的关键。为了研究NbN薄膜的均匀性,我们介绍并表征了由长度从100 nm到15μm的短纳米线组成的简单探测器。我们的纳米线,相反的曲折SSPD,允许探测NbN在纳米尺度的均匀性。实验结果,赞同的微观模型,显示出强烈的非均匀性的NbN薄膜上的子100纳米尺度。
2014-12-01 cond-mat.supr-con
Cooper pair islanding model of insulating nanohoneycomb films
我们首先审查的库珀对绝缘体(CPI)相在非晶纳米蜂窝(NHC)薄膜的证据。然后,我们扩展我们的分析超导岛引起的薄膜厚度的变化,在NHC膜检查岛的大小通过磁场驱动的SIT的演变。最后,使用的孤岛图片,我们提出了一个合理的模型的外观和行为的CPI相在非晶NHC薄膜。
2011-12-08 cond-mat.supr-con
Inhomogeneous Superconducting State and intrinsic Tc : Near Room Temperature Superconductivity in the Cuprates
掺杂铜氧化物是非均匀超导体。本征临界温度Tcintr的概念。$\equiv$ Tc*,其值大大超过电阻性Tcres的值。$\equiv$ Tc得到了许多实验研究的支持,包括最近进行的研究。这些数据在这篇评论中进行了讨论。在Tcres观测到的异常抗磁性。$\equiv$ <T< Tc* 是嵌入正常金属基质中的超导团簇存在的表现。某些铜酸盐的本征临界温度接近室温。的交流这种非均匀系统的性质进行了讨论。
2011-09-02 cond-mat.supr-con
Optimization of the design of superconducting inhomogeneous nanowires
我们研究了非均匀纳米线超导性能的优化。本研究的主要目标是找到一个优化的几何形状,使人们能够最大限度地提高超导体的期望性能,如局部超导能隙或总凝聚能的最大值。我们考虑轴对称设计的多层纳米线的可能性,以调整和改变层的厚度。我们利用数值解Bogoliubov-de Gennes方程组,得到了不同非均匀结构排列下的局域超导能隙。与未优化的几何体相比,优化的属性值最多可增加300%。多层的优化配置强烈地依赖于想要优化的期望性质和纳米线中的层的数量。
2008-05-07 cond-mat.supr-con
Subgap states in superconducting islands
我们研究了一个相互作用的量子点与一个超导岛的Richardson模型所描述的库仑排斥项控制岛上的电子数。该哈密顿量采用矩阵乘积算符表示,并可利用密度矩阵重整化群有效而精确地求解。我们系统地探讨了充电能量$E_c$的影响。对于与超导能隙$Δ$类似的$E_c$,亚能隙态的稳定是由近藤交换耦合和库仑相互作用驱动的电荷重新分布的组合所决定的。子能隙状态存在于偶数和奇数超导体基态占据,但在每种情况下具有非常独特的激发光谱。谱峰相对于化学势是不对称的,并且可以经历作为栅极电压的函数的不连续变化。
2021-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inhomogeneous superconducting state in quasi-one-dimensional systems
我们报告的准一维系统中的非均匀超导态的理论研究结果,有吸引力的相互作用和电子自旋之间的塞曼分裂。利用玻色化处理链内电子-电子相互作用,结合重整化群和平均场近似处理链间耦合,得到了系统的相图,并证明了均匀超导相和非均匀超导相之间的转变是连续的无公度-无公度型转变.
2000-12-20 cond-mat.supr-con
Charge fluctuation between even and odd states of a superconducting island
从理论上研究了奇偶电荷态之间的量子涨落对正常-超导-正常单电子隧穿晶体管输运性质的影响。在传统理论之外讨论了电荷涨落。我们发现,能量重整化增强了宇称效应:奇态的库仑阻塞区减小,偶态的库仑阻塞区加宽。我们表明,重整化因子可以通过测量电导的峰值位置来获得。重正化因子随外加偏置电压的增加而减小。
2002-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zero-field superconducting vortices and Majorana zero modes pinned by magnetic islands in correlated Rashba systems
Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所)
在关联拉比系统中,通过磁铁岛与超导体的相互作用,实现零磁场超导涡旋和Majorana零模的稳定钉扎。
2026-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Periodicity in Al/Ti superconducting single electron transistors
我们目前的实验单库珀对晶体管由两种不同的超导材料。我们选择Ti和Al来创建能隙分布,使得岛具有比引线更高的能隙,从而充当准粒子隧穿的势垒。我们的运输测量表明,准粒子中毒被抑制在我们所有的TiAlTi结构(高间隙的岛)观察到明确的2e周期性,而充分准粒子中毒观察到在所有的AlTiAl设备(高间隙的引线)与e周期性。
2009-06-08 cond-mat.supr-con
Detecting parity effect in a superconducting device in the presence of parity switches
我们提出了一个超导装置,显示出明确的奇偶效应的电子数,即使有,平均而言,一个单一的非平衡准粒子存在和奇偶性的岛开关由于准粒子隧道进出的设备在100 Hz的顺序的速率。我们通过实时监测由隧道结连接到正常引线的超导岛的电荷状态来检测开关。准粒子是由库珀对在岛上以几kHz的速率断裂而产生的。我们证明了对断裂是由作为电荷检测器的单电子晶体管的反作用引起的。在足够低的探测电流下,我们的超导岛97%的时间都没有准粒子。
2019-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana modes in quantum dots coupled via a floating superconducting island
本研究理论探究双量子点经浮置超导岛耦合的系统,通过微扰模型与微观模型验证,发现即使岛不在电荷简并点仍存在马约拉纳甜点,且这类甜点对应确定粒子数态的简并,拓展了马约拉纳模的实现方案。
2024-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A possible superconducting gap signature with filling temperature around 40 K in hexagonal iron telluride islands
Peking University(北京大学);ShanghaiTech University(上海科技大学);Quantum Science Center of Guangdong–Hong Kong–Macao Greater Bay Area (Guangdong)(粤港澳大湾区量子科学中心(广东));Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);Collaborative Innovation Center of Quantum Matter(量子物质协同创新中心);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
研究通过原子平整表面和六方晶格的FeTe岛生长方法,在约40 K附近检测到能隙结构,可能为常压下探索新超导体提供平台。
2026-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Weak Charge Quantization on Superconducting Islands
我们考虑了通过隧穿势垒和/或正常扩散金属与铅强耦合的双量子点上的库仑阻塞。关联对的Andreev输运导致点上电荷的量子涨落。这些波动导致有效充电能量的指数重整化。我们采用两种互补的方法来处理这个问题,导致一致的结果:瞬子和功能RG处理的非线性西格玛模型。我们还推导了多通道界面的任意传输矩阵的充电能量重整化。
2002-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Disorder driven inhomogeneous phase in the 2D-superconducting film of titanium nitride
典型地,超导相在2d-薄膜中被破坏之前随着无序度的增加在几个点处减弱。这可能导致不均匀的超导状态,没有连续相。在这里,我们提出了在0.1 K的无序多晶薄膜的TiN描述的超导状态的纳米尺度的尺寸特征的扫描隧道光谱测量。成像显示不相称的电荷密度调制,起源于晶体边界,并在大规模上由重叠区域中的拍频图案截取。电子相干性在晶体尺寸的最小长度尺度上保持,并且在小角度晶体边界上受到散射。超导态在电荷密度调制处发生涨落,在拍频附近出现弱相区。我们的数据表明,BCS的行为演变成V形态密度在这样的非均匀区域的超导关联之间的竞争与强电子-电子排斥相互作用的非弹性散射的辅助下在晶界的结果。
2015-08-18 cond-mat.supr-con
Signatures of topological ground state degeneracy in Majorana islands
我们考虑一个介观超导岛托管多对马约拉纳零能模式。马约拉纳岛由多个p波导线组成,这些p波导线通过平凡(s波)超导主干连接在一起,其特征在于总充电能量为$E_C$ ;导线通过隧道结耦合到普通金属引线。我们计算了岛上的平均电荷以及作为p波对隙$Δ_P$,充电能量$E_C$和无量纲结电导$g_i$的函数的非局部电导矩阵。我们发现,在岛的拓扑基态简并的存在下,显着地增强了电荷的波动,并导致抑制库仑阻塞效应。与传统的(s-波)介观超导岛相比,我们发现,库仑阻塞振荡的电导抑制马约拉纳岛的比例$E_C/Δ_P$或电导的大小$g_i$。我们还讨论了我们的研究结果与所谓的拓扑近藤效应。
2020-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Green function of fermions in 2D superconducting Frohlich model with inhomogeneous order parameter
计算了二维Frohlich超导模型在序参量相位静态涨落时的费米子格林函数和谱特征。结果表明,该体系在有限温度下具有强烈的非费米液体性质,并与高$T_{c}$超导体在相对较小的载流子密度下的赝能隙行为有关.
2000-07-24 cond-mat.supr-con
Quantum theory of the Josephson junction between finite islands
针对传统超导约瑟夫森结有效哈密顿量基于无限大岛假设的局限,研究推导了有限尺寸岛间约瑟夫森结的量子化哈密顿量,并提出可通过测量量子比特频率和电荷极化率的修正来验证该理论。
2025-10-01 cond-mat.supr-con quant-ph
Josephson coupling between superconducting islands on single and bilayer graphene
我们研究了超导(SC)岛通过单层(SLG)和双层(BLG)石墨烯表面的约瑟夫森耦合,作为晶粒之间的距离,温度,化学势和外部(横向)栅电压的函数。对于SLG,我们提供了与现有文献的比较。邻近效应通过松原格林函数方法进行了分析。这代表了讨论薄膜内颗粒超导性开始的条件的第一步,超导体之间流动的约瑟夫森电流使之成为可能。为了确保2D样品上的相位相干性,可以假设SLG片上的SC岛(或插入BLG片)的随机空间分布。BLG的可调栅压感生带隙影响了样品中每对SC岛的约瑟夫森耦合距离特性的渐近衰减,最终导致Berezinskiii-Kosterlitz-BLG无相变临界温度与栅压的关系具有定性的强场依赖性。
2014-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possibility of superconducting gap increase in heterogeneous superconductors
本文给出了具有高温超导特性的BCS超导体中超导态在维格纳晶岛上的对散射图象。该模型被认为是有效的薄异质薄膜和超导体之间的边界。
2013-04-26 cond-mat.supr-con
Model for magnetic flux pattern induced by in-plane magnetic fields on spatially inhomogeneous superconducting interfaces of LaAlO_3-SrTiO_3
本文研究了在面内磁场作用下,空间不均匀性对二维非中心对称超导体性质的影响,因为它可以在LaAlO_3-SrTiO_3界面中实现。我们证明了Rashba自旋轨道耦合(RSOC)的空间变化产生了一个局部的磁通量模式,由于场诱导的不均匀的螺旋相位。对于足够强的磁场,涡旋可以在RSOC的不均匀性处成核。
2012-10-27 cond-mat.supr-con
Competition among various charge-inhomogeneous states and d-wave superconducting state in Hubbard models on square lattices
利用变分蒙特卡罗方法研究了二维哈伯德模型中均匀电荷态与非均匀电荷态之间的竞争。在铜氧化物超导体的实际参数下,排斥库仑相互作用产生的载流子的有效吸引导致电荷/自旋条纹基态的产生,在10 K的能量尺度下,电荷/自旋条纹基态与均匀超导激发态竞争激烈.条纹周期随着空穴掺杂$δ$的减少而增加,这与在$δ$ = 1/8时La基铜氧化物的实验结果一致.对于较低的$δ$,我们发现一个相分离。紧急吸引的铜酸盐的影响进行了讨论。
2017-12-19 cond-mat.supr-con
Inhomogeneous Superconducting States of Mesoscopic Thin-Walled Cylinders in External Magnetic Fields
本文从理论上研究了低温下磁场中介观超导薄壁柱中空间调制超导态的出现。电子沿圆柱圆周运动的量子化导致超导序参量的空间调制沿跃迁线Tc(H)的不连续演化。我们表明,这种不连续性导致的非单调行为的比热跳跃在超导性的温度和场的函数。我们认为,这种几何形状提供了一个很好的机会,直接和明确地检测独特的签名的富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫调制的超导秩序。
2013-04-30 cond-mat.supr-con
Flip-chip-based fast inductive parity readout of a planar superconducting island
本文提出一种基于倒装芯片和微波谐振器的超导岛奇偶性快速非破坏性读出方法,实现了SNR≈3、保真度超98%的实时测量,为混合量子比特读出提供新方案。
2023-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Inhomogeneous superconducting states in two weakly linked superconducting ultra thin films
在足够大的平行磁场作用下,两个弱连接的超导薄膜会产生交错排列的超电流环和超流密度波,从而形成非均匀的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态.这种FFLO状态的SC序参量由称为“布洛赫SC状态”的布洛赫波函数表征。交错的超导环形成一个约瑟夫森涡旋-反涡旋对阵列,而不是通常的约瑟夫森涡旋晶格。包围阵列的一个单元格,伦敦的磁通量被量子化为$Φ^{\prime}=Φ_0=hc/2e$,而由交错的超电流引起的净轨道磁化为零。同时,一个小的平行磁场引起的富尔德-费雷尔(FF)状态,具有均匀的超流密度。Bloch SC态和FF态之间的相变属于普适的二维非公度相变。一个雅可比椭圆函数的解析解被发现是一个很好的近似布洛赫SC序参量。
2022-03-18 cond-mat.supr-con
Collapse and revival of entanglement of two-qubit in superconducting quantum dot lattice with magnetic flux and inhomogeneous gate voltage
研究了在磁通量和门电压不均匀性存在下超导量子点(SQD)晶格中两量子比特系统的纠缠。我们观察到半整数磁通量量子的一个普适特征,它在零温度和有限温度下都能完全消除系统的纠缠。我们观察到当超导量子点晶格中的栅电压不均匀时,基态总是处于最大纠缠Bell态。我们发现了基态纠缠对磁通量的一个重要约束。我们还观察到了与零温行为相反的有限温度下的纠缠行为。
2011-08-23 cond-mat.supr-con
Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov Inhomogeneous Superconducting State and Phase Transitions Induced by Spin Accumulation in a Ferromagnet-$ d_{x^{2}-y^{2}}$-Wave Superconductor-Ferromagnet Tunnel Junction
理论预言了铁磁- $d_{x^{2}-y^{2}}$波超导体-铁磁隧道结中的Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)非均匀超导态、一级和二级相变以及自旋积累引起的量子临界。在温度偏置电压平面的复杂的相图确定。结果表明,从均匀BCS态到非均匀FFLO态,以及从具有动量$\mathbf{% q}$方位角$θ_{\mathbf{q}}=0$的FFLO态到具有$θ_{% \mathbf{q}}=π/4$方位角的FFLO态的相变都是一阶相变,而在临界电压下从所有SC态到正常态的相变都是二阶相变.一个Lifshitz点,一个双临界点和量子临界点。
2006-03-09 cond-mat.supr-con
Quantum capacitance of a superconducting subgap state in an electrostatically floating dot-island
我们研究了一个混合器件中定义的InAs纳米线与外延铝壳,由一个量子点与超导岛接触。该设备是电浮置的,禁止运输测量,但提供访问的状态,否则将是高度兴奋和不稳定的。具有集总元件谐振器的射频反射计将电容耦合到量子点,并且检测离散子带隙状态的存在。我们进行了详细的研究的情况下,没有岛的国家,但量子点诱导的subgap状态控制的隧道耦合。当到准连续激发态的间隙很小时,加载到谐振器的电容被热激发强烈抑制,我们称之为“热屏蔽”效应。共振频率偏移和电荷跃迁时品质因数的变化可以用单能级Anderson杂质模型来解释。建立的测量方法,以及分析和模拟框架,适用于更复杂的混合器件,如Andreev分子或Kitaev链。
2022-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting islands with semiconductor-nanowire-based topological Josephson junctions
我们从理论上研究了基于超导体-纳米线约瑟夫森结的超导岛,并考虑了在结的光谱中存在亚能隙准粒子激发。我们的方法扩展了超导电荷量子比特的标准模型哈密顿量,并用纳米线结的Bogoliubov-de Gennes哈密顿量代替Josephson势,投影到相关的低能子能隙子空间上。这使得充分纳入子间隙水平的连贯动力学在交界处。形成结的纳米线中的自旋-轨道耦合和塞曼能量的组合效应触发拓扑转变,其中子带隙能级从有限能量Andreev束缚态演变成近零能量Majorana束缚态。控制纳米线结的微观能量尺度(约瑟夫森能量、马约拉纳耦合和马约拉纳能量分裂)与超导岛的充电能量之间的相互作用产生了各种各样的物理机制。基于这种不同的能量尺度的相互作用,我们充分表征的微波响应的交界处,从库珀对盒的transmon制度,并显示如何存在的Majoranas可以通过不同的光谱特征检测。在分裂结的几何形状,等离子体模式耦合到相位分散subgap水平导致从马约拉纳杂交通过Jaynes-Cummings类相互作用。作为这种相互作用的结果,在结中的高阶等离子体激发继承马约拉纳属性,包括$4π$效应。
2020-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhancing the effective critical current density in a Nb superconducting thin film by cooling in an inhomogeneous magnetic field
定量磁光成像的II型超导体薄膜冷却下的零,均匀,和不均匀的应用磁场,表明后一个程序导致的屏蔽能力的增强。这种观察是由B-独立和B-依赖临界状态模型分析证实。此外,排斥(有吸引力的)涡(反)涡的相互作用被发现有一个决定性的作用,在屏蔽能力,与初始状态准备的旋涡导致在较短的磁通量前穿透深度比那些准备与antivortices。所提出的策略可以实施以提高薄超导器件的性能。
2021-06-03 cond-mat.supr-con
Closing the superconducting gap in small Pb-nanoislands with high magnetic fields
超导性质在受限的几何形状中发生变化。在这里,我们研究了强限制在纳米级Pb岛Si(111)7x7的影响。通过低温沉积Pb和300 K退火,形成了直径小于50 nm、高度均匀的7个原子层的六角小岛。我们测量隧道光谱的个别铅纳米岛使用低温扫描隧道显微镜在0.6 K下操作,并遵循的超导能隙作为磁场的函数的缩小。我们发现临界磁场,在那里的超导能隙消失,达到几个特斯拉,这代表了一个大于50倍的增强相比,散装值。通过独立地测量超导能隙的大小,以及淬灭一系列纳米岛的超导性的临界磁场,我们可以将这两个基本参数关联起来,并估计7 ML Pb纳米岛的最大可实现临界场为7 T。
2017-02-13 cond-mat.supr-con
Parity transitions in the superconducting ground state of hybrid InSb-Al Coulomb islands
小的金属或半导体岛中的电子数是量子化的。当通过不透明屏障启用隧道时,此数字可以更改为整数。在超导体中,这种相加是以两个电子电荷(2 e)为单位的,反映出库珀对凝聚必须具有偶宇称。这种基态(GS)是所有超导量子比特器件的基础。在这里,我们研究了一个混合超导半导体岛,并发现三个典型的GS演变在一个平行的磁场:一个强大的2 e-周期偶宇称GS,过渡到2 e-周期奇宇称GS,从2 e-到1 e-周期GS的过渡。当自旋分辨子能隙态穿过零能量时,在栅电压中出现2 e周期奇宇称GS。对于我们的1 e-周期GS,我们明确地表明,起源是一个单一的零能量状态从连续间隙,即兼容的Andreev束缚态稳定在零能量或存在的马约拉纳零模式。
2018-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Electronic cooling of a TiW alloy normal-metal island using Nb-based superconducting tunnel junctions
VTT Technical Research Centre of Finland Ltd.(芬兰技术研究中心有限公司);Semiqon Oy(Semiqon公司)
该研究利用TiW-Al-AlOx-Nb NIS超导隧道结对TiW正常金属岛实现电子冷却,在0.6-3.5 K区间获最大27%相对降温,其最优电压标度低于理想低温预测。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Lattice Ginzburg-Landau Model of a Ferromagnetic p-wave Pairing Phase in Superconducting Materials and an Inhomogeneous Coexisting State
我们研究的铁磁(FM)状态和p波超导(SC)状态的相互作用,观察到在几种材料,如UCoGe和URhGe在一个完全非微扰的方式。为此,我们引入一个格点Ginzburg-Landau模型,这是一个真正的推广的现象学Ginzburg-Landau理论提出了以前在连续和对应的格点规范希格斯模型的s波SC过渡,并研究它的数值蒙特卡罗模拟。在两个相变温度满足$T_{\rm FM}>T_{\rm SC}$的区域内,所得相图具有与UCoGe相同的结构。对于$T_{\rm FM}/T_{\rm SC} < 0.7$,我们发现FM和SC级的共存区域仅出现在晶格表面附近,这描述了一种非均匀的FMSC共存状态。
2012-04-28 cond-mat.supr-con
Theory of superconducting and magnetic proximity effect in S$\mid$F structures with inhomogeneous magnetization textures and spin-active interfaces
我们研究了超导体$\mid$铁磁双层中的邻近效应和逆邻近效应,并考虑了迄今为止文献中大多被忽视的几个重要因素。这些包括自旋相关的界面相移(自旋-DIPS)和非均匀的纹理中的铁磁层的磁化强度,这两者都预计将存在于真实的实验样品。我们的方法是数值,使我们能够访问完整的邻近效应制度。在第一部分中,我们研究了具有非平凡磁织构的非均匀铁磁体中的超导邻近效应和由此产生的局域态密度。我们在第一部分中的两个主要结果是布洛赫和内尔畴壁如何影响邻近诱导的超导关联的研究和研究的超导邻近效应在锥形铁磁体。后一个主题应该是相关的铁磁体何,这是最近在实验中使用,以证明产生和维持长程三重态超导关联的可能性。在这项工作的第二部分中,我们调查的逆邻近效应,强调在超导区域的感应磁化强度的结果的“泄漏”的铁磁区域。结果表明,自旋-DIPS的存在下修改先前在文献中获得的结论,在超导区域的感应磁化。特别是,我们发现自旋DIPS可以触发磁化的反屏蔽效应,导致在超导区域与\textit{the same sign}在邻近铁磁体的感应磁化。
2009-01-14 cond-mat.supr-con
Harnessing the superconducting diode effect through inhomogeneous magnetic fields
本研究提出一种两侧带直流偏置导线的超导薄膜二极管器件,通过调控非均匀磁场打破临界电流互易性,实现效率超70%的半波整流,并探究了不同实验条件对器件性能的影响。
2024-05-22 cond-mat.supr-con