Enhancing triplet superconductivity by the proximity to a singlet superconductor in oxide heterostructures
我们展示了在三层氧化物异质结构中,两个相反宇称的超导体之间的相干耦合在原理上是如何实现的。由于中间层离子内强的自旋轨道耦合,单重态库珀对转变为三重态,反之亦然。这导致了三重态超导性的大幅增强,并在高于原生三重态临界温度的情况下持续存在。
2016-06-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-Efficiency Cooper-Pair Splitter in Quantum Anomalous Hall Insulator Proximity-Coupled with Superconductor
两个量子比特之间的量子纠缠对于量子通信的应用是至关重要的。在实验上实现了光子的纠缠之后,人们开始致力于在固态系统中利用纠缠电子。在这里,我们提出了一个库珀对分裂器,它可以产生空间分离,但纠缠的电子,在量子反常霍尔绝缘体邻近耦合的超导体。在与超导体耦合后,量子反常霍尔绝缘体的手征边缘态仍然可以存活,使得背散射成为不可能。因此,局部Andreev反射变为消失,而交叉Andreev反射在散射过程中变为主导。这表明,我们的设备可以作为一个非常高效率的库珀对分裂。此外,由于手性特征,我们的库珀对分离器对无序具有鲁棒性,并且可以在广泛的系统参数范围内工作。特别地,即使系统长度超过超导相干长度,它仍然可以起作用。
2015-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Proximity Effect and Theoretical Design for its Realization
本文讨论了在面内塞曼场作用下,附着在超导薄膜上的脏正常金属在Dresselhaus [110]自旋轨道耦合下的零能态的稳定性. Dresselhaus超导体保留了额外的手征对称性,并在其边缘捕获了多个零能态。由于有效的$p$波配对对称性,在大塞曼场中,边缘处的所有零能态都属于同一手征。波函数中的纯手征性质使得零能态能够穿透到脏的正常金属中,同时保持它们的高度简并性。通过应用一个定理,证明了在零能量下,理想Andreev反射到脏的正常金属中。本文对反常邻近效应作了微观的理解。
2015-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity effect with noncentrosymmetric superconductors
我们描述的超导邻近效应发生在一个非中心对称的超导体和扩散正常/铁磁金属之间的接触准经典理论的超导性。通过数值求解Usadel方程的边界条件有效的任意界面透明性,我们表明,在正常的一面的邻近修改的局域态密度的分析可以用来获得有关的信息的奇异超导性的非中心对称材料。我们指出了三重态配对的签名,三重态和单重态配对的共存,以及对势的特殊轨道对称性。利用三重态相关性的自旋极化对破缺效应的方向依赖性,我们展示了如何可以区分三重态和单重态间隙之间的顺序关系,并且在某些情况下可以估计特定的间隙比。
2012-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous proximity effect in spin-valve SFF structures
本文研究了F膜非共线磁化的SFF结构(S-超导体,F铁磁金属),其中F膜具有任意的FF界面透明性。我们表明,在SF和FF接口,表现出自己的自旋三重态的相关性在F层的磁化矢量之间的取向差角的异常依赖性的相位滑移的存在。我们将讨论如何在约瑟夫森$π$结的实验中观察到这些效果。
2011-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The long-range spin-singlet proximity effect for the Josephson system with single-crystal ferromagnet due to its band structure features
在夹在两个钨超导电极之间的单晶钴纳米线中观察到的长程邻近效应的可能解释[Wang,M. \textit{et al}。\textit{ Nat. Phys}。\textbf{6},389(2010)]。该理论方法是基于铁磁体的能带结构的特点。为了将交换场与准粒子动量联系起来,考虑了它们在多数和少数自旋带中的有效质量之间的区别以及费米面的各向异性。导出的Eilenberger方程允许获得重整化的有效交换相互作用,可以完全补偿某些晶体学方向在一定条件下。所提出的理论模型也与以前的方法进行了比较。
2018-03-11 cond-mat.supr-con
Anomalous metallic phase and reduced critical current in superconducting nanowires due to inverse proximity effect
University of Copenhagen(哥本哈根大学)
本研究揭示了超导细 wire 中金属接触诱导的反近邻效应导致异常金属相和临界电流降低的现象,为理解介观超导体提供了新视角。
2025-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity Induced by the Proximity Effect of Singlet Resonating Valence Bond Order in High-$T_c$ Superconductors
在t-J模型的框架下研究了非均匀掺杂对高$T_c$铜氧化物超导体的影响。特别是,两个非超导区域之间的边界与掺杂率远高于和低于最佳的检查。结果表明,虽然体相没有超导性,但在边界处出现了超导区,这是因为在该区域同时发生了单重共振价键序和holon凝聚。诱导超导电性的临界温度可以高于最佳掺杂样品的诱导超导电性的临界温度,并且在低于临界温度时,诱导超导电性的临界电流密度可以与超导态的电流密度相同数量级。我们还指出了观察这种现象的实验可能性。
2002-03-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana flat bands and anomalous proximity effects in $p$-wave magnet--superconductor hybrid systems
针对本征p波超导材料稀缺限制实验研究的问题,本文提出利用含[C_{2⊥}||t]复合对称性的p波磁体与常规超导体构建混合系统,可产生受BDI类手征对称性保护的马约拉纳平带,并预测脏正常金属-超导体结中零偏压电导峰为其反常邻近效应的明确特征。
2025-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Comment on "Anomalous proximity effect in underdoped YBa_2Cu_3O_{6+x} Josephson junctions"
在最近的光掺杂实验中,Decca等人[PRL 85,3708(2000)]已经观察到YBCO的超导相和绝缘相之间的不寻常的长程邻近效应。在这里,我们批判性地审查索赔的参考,这样长的范围是反常的。我们表明,一旦实验的新颖性得到了适当的解释,邻近效应的传统理论预测了100长的范围。
2003-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting properties of transition metal dichalcogenides in proximity to a conventional superconductor
Uppsala University(乌普萨拉大学);Wallenberg Initiative Materials Science for Sustainability, Uppsala University(乌普萨拉大学瓦伦堡可持续材料科学倡议)
研究了过渡金属二硫化物接近常规超导体时的超导性质,发现自旋三重态超导对的形成与伊辛自旋轨道耦合和拉沙尔自旋轨道耦合的作用有关。
2026-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous proximity effect in d-wave superconductors
本文在Eilenberger方程的框架下,研究了d波超导体与具有小电子平均自由程的表面层之间的反常邻近效应。自洽地计算了界面区的对势和准经典传播子的角结构和空间结构。研究了空间分辨准粒子态密度从体到表面的变化。结果表明,在无序层中诱导出各向同性的无带隙超导态。
1998-03-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Anomalous proximity effect in gold coated (110) $YBa_2Cu_3O_{7-δ}$ films: Penetration of the Andreev bound states
(110)$YBa_2Cu_3O_{7-δ}/Au$双层膜的扫描隧道谱显示了与传统膜明显不同的邻近效应。虽然邻近诱导的小间隙很少出现在Au层中,但Andreev束缚态清楚地渗透到金属中。零偏置电导峰测量Au层薄于7 nm的幅度类似的裸超导膜上检测到的。然后峰随着Au厚度突然衰减,并且在10 nm以上消失。该长度比正常相干长度短,并且对应于(弹道)平均自由程。
2004-08-31 cond-mat.supr-con
Thermoelectricity carried by proximity-induced odd-frequency pairing in ferromagnet/superconductor junctions
我们探讨的作用,邻近诱导的奇频配对的热电铁磁体耦合到一个传统的$s$波自旋单态超导体通过自旋活性界面。通过改变铁磁体中的极化及其方向和界面自旋轨道相互作用强度,我们分析了铁磁体中所有邻近感生对振幅的行为及其对热电系数的贡献。基于对Seebeck系数的计算结果,我们预测奇频自旋三重态库珀对比常规自旋单重态偶频对更能有效地增强结的热电性,尤其是混合自旋三重态对更有利.我们的热电优值的结果表明,铁磁/超导结是非常好的热电系统时,超导性是由奇频率配对。
2020-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Gapped superconductivity with all symmetries in InSb (110) quantum wells in proximity to s-wave superconductor in Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov phase or with a supercurrent
研究表明,在Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov相的s波超导体附近的InSb(110)自旋轨道耦合量子阱中,或在超导电流的作用下,可以实现单重偶频、单重奇频、三重偶频和三重奇频对,以及相应的序参量(能隙).结果表明,在邻近效应导致单重偶频序参量的情况下,由于自旋轨道耦合导致自旋转动对称性破缺,导致三重偶频配对.由于在Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov相或在超导作用下,库珀对的质心动量破缺了平移对称性,因此可以诱导单重态奇频配对。由于平移和自旋-转动不对称性,三重态奇频配对也得以实现。然后,我们证明了相应的序参量可以由电子-电子库仑相互作用的自能和动态屏蔽得到。单重态和诱导三重态偶频序参量在动量空间分别表现出传统的s波和p波特征。而量子阱中的奇频序参量,单重态和三重态序参量分别表现出p波和d波的特征。单重态奇频率序参量的p波特征相对于质心动量方向表现出各向异性。而对于三重态,我们发现相对于质心动量方向,可以得到$d_{x^2}$波和$d_{xy}$波的特征。......
2017-02-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anomalous Proximity Effect in Underdoped YBaCuO Josephson Junctions
利用近场扫描光学显微镜在YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$系列欠掺杂薄膜中光生约瑟夫森结。在两条导线之间的距离为100 nm时观察到的约瑟夫森效应表明存在一个非常大的邻近效应,并表明结间隙中的欠掺杂绝缘材料很容易被扰动到超导状态。结的临界电流被发现是符合传统的约瑟夫森关系。这一结果限制了SO(5)理论解释高临界温度超导体相图的适用性。
2000-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Proximity effect and Anomalous metal state in a model of mixed metal-superconductor grains
本文研究金属与超导颗粒通过隧穿耦合的混合模型,揭示相位量子涨落、充电能和弱隧穿可破坏邻近效应并形成颗粒间“绝缘”,据此提出反常金属态形成机制及实验检验方案。
2023-06-06 cond-mat.supr-con
Renormalized and iterative formalism of the Andreev levels within large multi-parametric space
本文提出量子点 Josephson 结中 Andreev 能级的重整化迭代形式,突破弱耦合等参数限制并揭示自旋劈裂诱导的新型单态–双重态 QPT。
2024-05-05 cond-mat.supr-con
Anomalous proximity effect under Andreev and Majorana bound states
本文理论研究了Rashba纳米线正常金属/扩散正常金属/超导体结中的反常邻近效应,发现零能峰对无序的鲁棒性依赖于超导体长度,可作为区分平庸安德烈耶夫束缚态与拓扑马约拉纳束缚态的关键指标。
2025-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous inverse proximity effect in unconventional-superconductor junctions
我们研究了由于非常规配对产生的Andreev束缚态对铁磁/超导结的逆邻近效应的影响。利用准经典Eilenberger理论,我们得到了穿透到超导体中的磁化强度。我们表明,在一个很宽的参数范围内的诱导磁化的方向是由两个因素:是否Andreev束缚态存在于结界面和自旋混合角的符号。特别地,当界面处出现Andreev束缚态时,感生磁化的方向与没有Andreev束缚态时相反。我们还澄清了条件下出现的反转感生磁化。应用这种新的效应有助于区分超导体的配对对称性。
2020-12-10 cond-mat.supr-con
Singlet-Triplet Mixing in Superconductor-Ferromagnet Hybrid Devices
我们发展了一个理论,它描述了混合结构组成的超导和铁磁部分。我们给出两个应用实例。首先,我们考虑一个混合结构包含一个强铁磁体的弹道极限。其次,我们研究了弱铁磁体中畴壁对超导邻近效应的影响。在这两种情况下,我们帐户定量之间的混合单重态和三重态相关。
2004-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chiral Majorana fermions in graphene from proximity-induced superconductivity
我们提出了一个详细的理论研究的手征拓扑超导相的邻近超导石墨烯系统的基础上的有效模型的启发DFT模拟。将s波超导诱导到量子反常霍尔效应体系中,可以得到手征拓扑超导体。对于平面外的磁化,我们发现拓扑超导相位与偶数手征马约拉纳费米子每边相关的一个非平凡的间隙在散装系统中的$\mathrm{ K}$ -点和它们的连接下的粒子-空穴对称性的开放。我们表明,在一个量子反常霍尔绝缘体与面内磁化和非平凡的间隙开放在$\mathrm{M}$,相应的拓扑超导体可以被调谐到主机只有单一的手征马约拉纳状态在其边缘,这是有希望的建议利用这种状态的编织操作。
2020-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity-induced Shiba states in a molecular junction
含有磁性杂质的超导体表现出有趣的现象,来自库珀配对和近藤屏蔽之间的竞争。这种竞争的核心是Yu-Shiba-Rusinov(Shiba)态,它是由磁性杂质对超导体的破坏效应引起的。混合超导体-分子结提供了进入这些状态的独特途径,但制造此类器件的复杂性使其探索保持在最低限度。在这里,我们报告了模型自旋1/2杂质以中性且稳定的全有机自由基分子的形式成功整合到邻近诱导的超导断裂结中。我们的测量揭示了激发这是一个自旋诱导的Shiba状态的特点,由于自由基的未成对自旋强耦合到超导体。借助于可变的分子-电极耦合,我们获得了混合体系的单重态和双重态基态,分别产生了双重态和单重态Shiba激发态。我们的研究结果表明,Shiba态是一个强大的功能之间的相互作用的顺磁性杂质和邻近诱导超导体的激发态介导的相关电子空穴(Andreev)对,而不是库珀对。
2017-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Odd-frequency pairs and anomalous proximity effect in nematic and chiral states of superconducting topological insulators
本文研究了超导拓扑绝缘体(STI)$M_x$ Bi $_2$ Se $_3$($M=$ Cu,Sr,Nb)的双态和手征态中出现的奇频对和邻近效应。超导能隙对称性、轨道自由度和强自旋轨道相互作用的相互作用在STI的体相和表面产生了各种奇频对。超导态和手征态分别是具有和不具有时间反演对称性的拓扑超导体的原型。我们发现费米面从封闭的球形到开放的圆柱形的演化引起了出射奇频对和表面Andreev束缚态的演化。此外,奇频对和SABS的自旋极化源于手征态的非幺正配对。这些演化和自旋极化的奇频对和SABS可以捕获的隧道电导谱。此外,我们还研究了STI的各种不可约表示中的反常邻近效应。在没有自旋轨道相互作用的情况下,自旋三重态超导结中的反常邻近效应最初被预测;奇频自旋三重态$s$波对穿透扩散正常金属(DN),在DN区诱导出明显的局域态密度零能峰。在这里,我们证明了与众所周知的结果相反,STI中的异常邻近效应并不能免受杂质的影响。脆弱性归因于这样一个事实,即近似的奇频偶宇称对是$s$ -波和非$s$ -波对的混合物,由于强的自旋轨道相互作用固有的母体材料。
2022-11-28 cond-mat.supr-con
Néel proximity effect at antiferromagnet/superconductor interfaces
本研究从理论上揭示补偿反铁磁体可通过产生Néel三重态库珀对削弱相邻常规超导体的超导性,建立双亚晶格准经典格林函数框架,探究了该效应随界面交换等因素的变化,解释了相关实验现象。
2025-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of the proximity effect in junctions with unconventional superconductors
本文在准经典格林函数的框架下,提出了扩散正常金属(DN)和非常规超导体之间的结中邻近效应的一般理论。考虑了超导体中符合泡利原理的各种可能的对称性:偶频自旋单重态偶宇称(ESE)态、偶频自旋三重态奇宇称(ETO)态、奇频自旋三重态偶宇称(OTE)态和奇频自旋单重态奇宇称(OSO)态。对于上述四种情况中的每一种,确定了DN中感生对振幅的对称性和谱特性。结果表明,DN中的电子对振幅分别属于ESE、OTE、OTE和ESE配对状态。
2006-12-31 cond-mat.supr-con
Quantum Spin Fluctuations as a Source of Long-Range Proximity Effects in Diffusive Ferromagnet-Superconductor Structures
我们发现,量子自旋涨落在非均匀铁磁体显着影响的Andreev反射的铁磁体和超导体界面上的电子和空穴。结果,出现了强的长程邻近效应,与电子-空穴自旋三重态相关,并在非磁性材料的典型长度尺度上持续存在,但对铁磁体来说非常大。
2000-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity-induced unconventional superconductivity in topological insulators
研究了不同对称性的拓扑绝缘体-超导体混合结构中的邻近诱导超导配对,并对其进行了分类。狄拉克表面态给出了自旋单重态和自旋三重态配对振幅之间的耦合,以及p波SC的奇数频率配对。我们还发现,所有的SC诱导的配对是奇数的频率和轨道(带)指数,与奇数的频率和轨道指数是完全可互换的。不同的诱导配对振幅显着修改的TI表面层的态密度。
2013-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gapped triplet $p$-wave superconductivity in strong spin-orbit-coupled semiconductor quantum wells in proximity to $s$-wave superconductor
我们证明了{ \it gapped}三重态超导电性,即,具有三重态序参量的三重态超导体,可以在接近于$s$波超导体的强自旋轨道耦合量子阱中实现。结果表明,在超导邻近效应诱导的单重态序参量作用下,量子阱中不仅由于自旋-轨道耦合可以产生三重态对,而且由于电子-电子之间的有效相互作用(包括电子-电子库仑相互作用和电子-声子相互作用)也可以诱导出三重态序参量.这是de Gennes工作的自然延伸,在de Gennes工作中,排斥相互作用诱导的单重态序参量出现在接近$s$波超导体的正常金属中[Rev. Mod. Phys. { \bf 36},225(1964)]。具体来说,我们推导出有效的Bogoliubov-de Gennes方程,其中由于有效的电子-电子相互作用的自能有助于单重态和三重态序参量。结果表明,对于单重态序参量,由于自能重整化,它被有效地抑制;而对于三重态序参量,由于自旋轨道耦合,它是具有平行于有效磁场的${\bf d}$矢量的$p$波($p_x\pm ip_y$).最后,我们对InSb(100)量子阱进行了数值计算。具体地说,我们揭示了库仑相互作用是更重要的比电子-声子相互作用在低温下。此外,它表明,适当的电子密度,重整化单重态的最小值和诱导的三重态序参量的最大值是可比的,因此可以在实验上区分。
2016-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Cascading Proximity Effects in Rotating Magnetizations
我们证明了两个效果,发生在所有扩散超导磁异质结构与旋转磁化:再现的单线态$|0,0>$相关性深的磁性材料和级联的$s=1$,$m=0, \pm 1$组件(在两个自旋$1/2$基础$|s,m>$)。我们这样做,通过检查的序参量和约瑟夫森电流通过一个多层与五个相互垂直的铁磁体。中间层的属性确定电流是由$m=0$还是$m\neq 0$贡献的。我们的结论是,所谓的长距离和短距离的组件是存在于整个邻近系统与旋转磁化。
2014-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Superconducting Proximity Effect in Hybrid Oxide Heterostructures with Antiferromagnetic Layer
本文报道了含反铁磁夹层(CaSrCuO)的Nb/Au/CaSrCuO/YBaCuO异质结中电流输运的研究。采用激光烧蚀法在NdGaO衬底上生长YBaCuO和CaSrCuO外延薄膜,CaSrCuO薄膜的厚度分别为20和50 nm,x=0.15或0.5。我们的实验结果表明,在Nb/Au/CaSrCuO/YBaCuO异质结构中的超导电流传输增加相比,在以前研究的Nb/Au/YBaCuO异质结构中观察到的。结果表明,该结构的临界电流对外加磁场的绝对值和方向非常敏感。
2006-10-05 cond-mat.supr-con
Superconducting proximity effect in three-dimensional topological insulators in the presence of a magnetic field
在拓扑绝缘体-超导体混合体中,邻近感生对势是超导体的自旋单重态和拓扑绝缘体表面态感生的自旋三重态的有趣叠加.这种单重态-三重态叠加可以通过磁场的存在而改变。我们研究了拓扑有序和超导关联之间的相互作用,进行感生对势的对称性分析,使用格林函数技术理论描述超导体和拓扑绝缘体之间的弹道结在磁场。我们涉及到一个零能量峰的过渡到一个拓扑非平凡的制度,奇频三重配对成为对潜在的主导成分的电导从一个缺口的配置文件的变化。非平凡的制度,这提供了一个签名的奇频三重态超导性,达到了一个面外的有效磁化强度与超导体的化学势或平面内的,平行于正常超导体界面,强度的顺序的超导能隙。引人注目的是,在后一种情况下,与界面的不对准产生与电导中的能量的不对称性,除非考虑拓扑表面状态的总贡献。
2015-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous superconducting proximity effect of planar Pb-RhPb2 heterojunctions in the clean limit
由于Andreev态的发现和界面处可能出现的Majorana束缚态,人们对超导邻近效应的兴趣又重新燃起。到目前为止,这些状态的光谱仅限于扩散机制中的少数超导体-金属系统,而在其他清洁超导体-超导体异质结中的报道很少。在这里,我们实现分子束外延生长的原子尖锐的平面异质结之间的铅和拓扑超导体候选人RhPb 2,使我们能够光谱图像的邻近效应在干净的限制。测得的RhPb 2的能谱与近端铅的空间分离而变化,并表现出不寻常的修改的配对间隙的结构和大小,延伸超过一个距离远远超出的相干长度。这种异常的长程邻近效应破坏了实空间中库珀对势的旋转对称性,并使Abrikosov涡核发生了很大的变形。我们的工作为Andreev物理的基础研究和清洁超导异质结中的异常状态开辟了有希望的途径。
2022-12-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Theory of edge states in a quantum anomalous Hall insulator/ spin-singlet s-wave superconductor hybrid system
研究了自旋单重态s波超导体与量子反常霍尔系统通过邻近效应耦合后的边缘态,阐明了它们的拓扑性质。当我们考虑QAHS中诱导的超导对势时,出现了具有非零Chern数的拓扑相$i.e.$、${\cal N}=1$和${\cal N}=2$,其中Andreev束缚态表现为手征Majorana边模。我们计算了边缘模的能谱和局域态密度。研究发现,在平行于界面方向施加塞曼磁场或掺杂引起的化学势的移动,可以使${\cal N}=2$的简并手征Majorana边模被抬离。手征Majorana边缘模的简并性及其提升由定义在边缘动量的时间反演不变点处的两个不同的缠绕数来解释。
2011-05-08 cond-mat.supr-con
Effects of spin orbit coupling in superconducting proximity devices -- application to $\mathrm{CoSi_2 / TiSi_2}$ heterostructures
受$\mathrm{CoSi_2 / TiSi_2}$异质结构中非常规超导性的最新发现的启发,我们研究了界面诱导的Rashba自旋轨道耦合对三端“T”型超导器件电导的影响。我们计算的微分电导,该设备内的准经典形式主义,包括混合的三重态-单重态配对由于Rashba自旋轨道耦合。我们根据Chiu { \it et al.}用于$\mathrm{CoSi_2 / TiSi_2}$异质结构。
2021-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous superconducting proximity effect and coherent charge transport in semiconducting thin film with spin-orbit interaction
本文提出了具有自旋轨道相互作用的半导体薄膜($N_{SO}$)在外磁场中的超导邻近效应的微观理论。我们证明了描述$N_{SO}$与通常的$s$波超导体接触时的诱导超导性的有效一维哈密顿量不仅具有通常所采用的自旋单重态诱导超导序参量项,而且还具有自旋三重态序参量项.使用这个新的有效的哈密顿量,我们确认了以前的结果为正常的电流通过接触的$N_{SO}$与正常的金属和约瑟夫森电流与相同的$N_{SO}$与诱导超导性,以前获得的框架中的唯象哈密顿量没有自旋三重态项。然而,计算的电流相位关系之间的透明接触$N_{SO}$与磁场中的诱导超导和通常的$s$波超导体之间的显着不同,从以前的结果。我们建议进行一个实验来证实我们的理论预言。
2015-09-25 cond-mat.supr-con
Triplet proximity effect in FSF trilayers
本文研究了三层FSF(F是铁磁体,S是单重态超导体)的临界温度T_c,其中三重态超导分量产生于F层的非共线磁化。本文用精确的数值方法计算了T_c随三层参数,特别是磁化方向的变化。在分析上,我们考虑极限情况。我们的研究结果确定的条件是必要的存在最近调查的奇数三重态超导SF多层膜。
2003-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological superconductivity on a kagome magnet coupled to a Rashba superconductor
Kyushu University(九州大学);RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)(理化学研究所量子计算中心)
本研究通过将kagome磁体与Rashba超导体耦合,实现了具有奇数陈数的拓扑超导相,揭示了近邻效应在磁序中的能量影响。
2026-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous proximity effects at the interface of s and s+- superconductors
我们研究接近S和S+-超导体之间的边界的邻近效应。由s波能隙参数与s ~+超导体相反符号能隙的相互作用引起的阻挫,导致了几种反常的特征。在强阻挫的情况下,一个非平凡的时间反演对称性破缺(TRSB)状态,与所有间隙参数之间的非零相位角,是可能的。在更典型的状态下,s波序参量与s+带隙之一对准。另一个(反对齐)间隙在s波态密度中诱导负特征,其可以用作s+态的指纹。挫折的另一个后果是在参数空间中的扩展区域,其中s波超导性被抑制,尽管与名义上更强的超导体接触。这种负邻近效应总是存在于TRSB状态,但甚至延伸到对齐状态。我们研究这些影响在一个简单的微观模型假设脏限制在所有波段,这使我们能够模拟系统的最小数量的最相关的参数。所描述的反常特征为在铁基超导体中建立可能的s+态提供了一条途径
2012-10-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Proximity effect in superconductor/conical magnet/ferromagnet heterostructures
在超导体和铁磁金属之间的界面处,自旋单重态库珀对可以以振荡和衰减的自旋单重态库珀对密度穿透到异质结构的铁磁部分中。然而,如果界面允许自旋混合效应,则可以产生等自旋自旋三重态库珀对,其可以更深入地渗透到异质结构的铁磁部分中,称为长程邻近效应。在这里,我们提出了自旋混合的微观Bogoliubov-de Gennes方程的紧束缚模型的自洽解决方案的基础上的结果。特别地,我们在模型异质结中加入了一个锥形磁体来产生自旋三重态库珀对,并分析了锥形磁体和铁磁层厚度对不等自旋和等自旋自旋三重态配对关联的影响.它将表明,在协议与实验观察,锥形磁铁的最小厚度是必要的,以产生足够数量的等自旋自旋三重态库珀对允许的远程邻近效应。
2013-11-13 cond-mat.supr-con
Macroscopic-ranged proximity effect in graphite
我们报告的邻近效应的观察进行测量时,高取向热解石墨(HOPG)样品的电流注入通过超导电极放置在样品表面上几毫米,彼此分开。如此巨大的效应是令人惊讶的,因为正常导体中的邻近诱导超导特征几乎不超过几微米。然而,考虑到石墨中预先存在的超导相关性,所获得的结果可以被一致地理解,这得到了扭曲的双层和多层石墨烯中的固有全局超导性的最近观察的支持。
2021-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity superconductivity in chiral kagome antiferromagnets
本文提出最小模型研究手性kagome反铁磁体Mn$_3$Ge中的近邻超导性,发现谷单态超导相及拓扑超导相,为实现自旋极化Cooper对的奇异超导性提供了新途径。
2025-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhanced controllable triplet proximity effect in superconducting spin-orbit coupled spin valves with modified superconductor/ferromagnet interfaces
本研究通过在Nb/Pt/Co/Pt超导自旋阀的Co/Pt界面插入Cu或Au层,显著增强了自旋轨道耦合诱导的可控三重态邻近效应,为超自旋电子学器件开发提供了界面工程途径。
2024-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson and proximity effects on the surface of a topological insulator
我们研究了超导体和铁磁体沉积在拓扑绝缘体表面上的约瑟夫森效应和邻近效应。超导区域由传统的BCS哈密顿量描述,而不是超导狄拉克哈密顿量。假设连接接口是脏的。我们得到了拓扑绝缘体上的约瑟夫森电流和邻近诱导反常格林函数的解析表达式。讨论了约瑟夫森效应与结长、温度、化学势和磁化强度的关系。它还表明,邻近诱导的配对的拓扑绝缘体的表面上,包括偶数和奇数频率的三重态配对以及传统的s波之一。
2012-06-18 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
The inverse proximity effect in strong ferromagnet-superconductor structures
研究了超导体与铁磁绝缘体或强自旋极化铁磁金属混合双层膜中由于逆邻近效应引起的磁化强度。研究是在准经典格林函数框架内进行的,其中Usadel方程求解的边界条件适合于强自旋极化铁磁材料。与最近的实验数据进行了比较。研究了铁磁体邻近效应引起的超导关联单重态到三重态的转换。
2020-08-15 cond-mat.supr-con
Influence of Magnetic Order on Proximity-Induced Superconductivity in Mn Layers on Nb(110) from First Principles
Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学);Wigner Research Centre for Physics, Institute for Solid State Physics and Optics(维格纳物理研究中心,固体物理与光学研究所)
通过第一性原理方法研究Mn-Nb(110)异质结构中Mn层磁序对近邻诱导超导态的影响,发现磁序依赖的二次间隙、平台状区域和V形间隙态,以及AFM配对在超导序参量中占主导地位。
2026-05-15 cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Analytical solution of coupled self--consistency and linearised Usadel equations for the dirty superconductors at $T_c$ and with the proximity effect
HSE University(高等经济大学)
研究临界温度附近有临近效应的超导薄膜,通过解析求解耦合的线性化乌萨德方程和自洽方程,将其简化为本征值问题,从而确定超导相变临界温度及相关参量的空间分布。
2026-07-31 cond-mat.supr-con
Stimulation of a Singlet Superconductivity in SFS Weak Links by Spin-Exchange Scattering of Cooper Pairs
具有铁磁金属弱连接的约瑟夫森结与正常金属弱连接相比,其临界电流显著降低。我们证明,在弹道制度的存在下,一个小区域的铁磁弱连接的中心附近的非共线磁化恢复正常金属固有的临界电流。上述效应可以通过磁门的附加电偏置来激发,磁门的附加电偏置引起铁磁势垒的局部电子耗尽。这种效应的基本物理机制是由于库珀对的磁散射而产生的干涉现象,库珀对在铁磁体中反转其总动量,从而补偿了自旋反转散射前后的相位增益。与广泛讨论的三重态长程邻近效应不同,我们提出了一种新的单重态长程邻近效应。这一现象开辟了一条容易控制的SFS结的属性和反向操纵的磁矩通过约瑟夫森电流的方式。
2014-06-27 cond-mat.supr-con
Reproducing sterile neutrinos and the behavior of flavor oscillations with superconducting-magnetic proximity effects
超导体在磁场作用下的物理学被认为与中微子振荡是等价的。研究磁场中单重态-三重态振荡的性质,一个不育中微子-显示为马约拉纳费米子-被认为是由单重态库珀对和温和的味道振荡之间的三个味道中微子(三重态库珀对)。本文用超导交换弹簧系统的旋转磁化剖面模拟了中微子的质量味振荡,讨论了中微子振荡的物理机制。对称性保护的三重态分量被呈现为弱过程态。由于Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov效应获得的相位产生复杂的相位,该相位可能是风味振荡中电荷宇称违反的原因。
2016-02-14 astro-ph.HE cond-mat.supr-con hep-ph
Tunable Anomalous Andreev Reflection and Triplet Pairings in Spin Orbit Coupled Graphene
我们从理论上研究了铁磁-RSO-超导体石墨烯结中的散射过程和超导三重态关联,其中RSO代表Rashba自旋轨道相互作用区域.我们的研究结果揭示了自旋极化的亚能隙运输通过系统由于一个异常的等自旋Andreev反射除了传统的背散射。我们计算等和相反的自旋对F-RSO接口附近的相关性,并证明直接链接的异常Andreev反射和等自旋配对出现由于邻近效应中存在的RSO相互作用。此外,我们表明,异常Andreev反射的幅度,从而三重态配对,是实验可控的,当纳入两个可调应变和费米能级在非超导区域的影响。我们的研究结果可以通过电导光谱实验来证实,并为最近实验中报道的石墨烯层中邻近诱导的RSO耦合提供了更好的见解。
2017-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Proximity Induced Vortices and Long-Range Triplet Supercurrents in Ferromagnetic Josephson Junctions and Spin Valves
利用Keldysh方法研究了几种扩散铁磁体/超导体结构中的超电流输运。我们分离出偶数和奇数频率分量,并确定相对贡献的单重态和三重态通道。我们首先考虑由均匀SFFS结构和三层SFFFS结构组成的一维约瑟夫森结构。我们的研究结果表明,SC垂直于FF界面流动,将锥形纹理产生的最有效的方式来观察的签名的远程SC。我们还考虑了三种不同类型的有限大小的二维结构进行施加磁场:一个统一的SFS结,和两个SFFS配置与不同的FF双层安排。在一种情况下,FF界面与SF界面平行,而在另一种情况下,FF结垂直于SF界面取向。对于均匀的SFS结,我们解析推导出的磁场感应SC和对电位,提供洞察的临界SC和邻近涡的变化。我们广泛的计算表明,诱导的长程SC可以深入渗透到均匀的FF双层时,单线态SC平行于FF界面流动,这是在形成鲜明对比的配置,SC垂直于FF界面流动。我们查明的起源诱导的三重态和单重态的相关性,通过分解的总SC的空间配置文件。我们发现,当F带的厚度不相等时,与平行于FF界面流动的SC相关联的长程SC的穿透更加明显。最后,我们表明,相应的实验可访问SFFN自旋阀提供了一个有效的平台,预测的长程效应可以有效地产生和探测。
2015-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous anisotropic behaviour of spin-triplet proximity effect in Au/SrRuO$_3$/Sr$_2$RuO$_4$ junctions
在铁磁体/自旋单线态-超导体界面处,可以产生具有磁性不均匀性的自旋极化超电流。在这样的系统中,复杂的磁不均匀性使得自旋极化的超电流难以功能化。然而,在铁磁体/自旋三重态超导体结中的自旋极化超电流可以通过铜对的磁化和自旋之间的角度($d$ -矢量)来控制,这可以有效地用于发展称为超导自旋电子学的研究领域。最近,我们发现在自旋三重态超导体Sr $_2$ RuO $_4$上外延沉积的铁磁体SrRuO $_3$中,自旋三重态相关的诱导,没有任何电子自旋翻转散射。在这里,我们提出了系统的磁场依赖的Au/SrRuO $_3$ / Sr $_2$ RuO $_4$结的邻近效应。研究发现,诱导三重态关联具有很强的各向异性场响应。这种行为归因于Sr $_2$ RuO $_4$的$d$ -矢量的旋转。这种各向异性行为与涡旋动力学相反。我们的结果将促进铁磁性和非常规超导之间的相互作用的研究。
2019-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Proximity effects and triplet correlations in Ferromagnet/Ferromagnet/Superconductor nanostructures
本文报道了在干净的铁磁/铁磁/超导(${\rm F_1F_2S}$)异质结构中超导邻近效应的研究结果,其中S中的配对态是传统的单重态s波。我们用数值方法求出了Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程的自洽解,并利用这些解计算了相关的物理量。通过线性化BdG方程,我们得到了超导转变温度$T_c$随$\rm F_1$和$\rm F_2$中交换场夹角$α$的变化。我们发现,${\rm F_1F_2S}$系统中的$T_c(α)$的结果是明显不同的那些在${\rm F_1 S F_2}$系统,其中$T_c$单调增加与$α$和最高的反平行磁化。这里,$T_c(α)$通常是非单调函数,并且经常在$α\approx 80^{\circ}$附近具有最小值。对于一定的交换场和层厚度,系统表现出与$α$的重入超导性:它从超导转变到正常,然后随着$α$的增加再次返回到超导状态。这一现象得到了凝结能计算的证实。我们计算,除了普通的单重对振幅,诱导奇三重配对振幅。结果表明,连接之间的等自旋三重态配对和单重态配对的特点$T_c$。我们还发现,诱导的三重态振幅可以是非常长的范围内的S和F侧,并表征其范围。我们讨论了磁区和S区的平均态密度,以及它与对振幅和$T_c$的关系。局部磁化矢量,表现出反向邻近效应,也进行了研究。
2012-07-05 cond-mat.supr-con