Controllable Josephson diode effect, $0$-$π$ transition and switch effect in the superconductor/two-dimensional Weyl nodal line semimetal/superconductor junctions
本研究用格林函数方法研究超导体/二维外尔节线半金属/超导体结,实现可控约瑟夫森二极管效应(效率超40%)、可调0-π跃迁与超电流开关效应,为相关量子器件设计提供支撑。
2025-09-04 cond-mat.supr-con
Field-free superconducting diode in a magnetically nanostructured superconductor
在周期性纳米磁点结构的超导薄膜中发现了很强的超导二极管效应。这种现象是由涡旋-反涡旋对(VAP)缓解的电流激活耗散引起的,VAP周期性地在点下成核,在超导体中移动和湮灭-最终将系统驱动到高电阻状态。反向施加电流的极性使VAP的成核去刺激,系统在大得多的电流下保持超导,导致明显的二极管响应。我们的耗散Ginzburg-Landau模拟详细描述了所涉及的过程,并为实验实现这种非易失性超导二极管提供了可靠的几何和参数范围,该二极管在没有任何外加磁场的情况下工作,同时通过设计实现磁通。
2022-09-23 cond-mat.supr-con
Anomalous superconducting diode effect in a polar superconductor
具有破缺的时间反转和反转对称性的超导体可以表现出非互易的电荷输运,包括非互易的临界电流,也称为超导二极管效应。本文报道了极性钛酸锶薄膜的本征超导二极管效应。微分电阻测量揭示了超导态的退配对电流是极性相关的。然而,没有可测量的偏离欧姆行为,这意味着这种状态不会产生从散装磁手征各向异性。在整个测量范围内,微分电阻与线性的唯一偏差是在高磁场下超导转变的边缘,这可能是由于磁通涡旋的运动。此外,即使当面内磁场取向平行于电流时,该效应的幅度也被保持,这表明该效应真正不是源于体磁手征各向异性。
2023-03-28 cond-mat.supr-con
Photogalvanic phenomena in superconductors supporting intrinsic diode effect
提出含二次非线性的广义 London 模型,揭示支持本征二极管效应的超导体中电磁波可产生相位差、直流环流并诱导不同涡量态切换。
2024-06-14 cond-mat.supr-con
Surface supercurrent diode effect
本文提出表面超电流二极管效应,在面内磁场下利用超导体表面态实现宽磁场范围内的完美超电流二极管,优于传统自旋-轨道耦合机制,并讨论了铁基超导体候选材料。
2023-05-10 cond-mat.supr-con
Supercurrent Diode Effect in Helical Superconductors
本研究以具有Rashba型自旋轨道耦合的二维螺旋相超导体模型为例,结合金兹堡-朗道唯象理论与微观计算探究超流二极管效应,推导效率公式并与准经典近似研究对比。
2024-04-25 cond-mat.supr-con
Carrier flow and nonequilibrium superconductivity in superconductor-based light-emitting diode
将强光约束下的超导发光二极管(Superconductor-based LED)表征为基于超导体的三端器件,并对其输运性质进行了定量研究。在栅控区,我们确认实现新型约瑟夫逊场效应晶体管(JoFET)的性能,其中结的沟道横截面积直接由栅极电压调制。在电流注入区,约瑟夫森结中$μ$ A级的超导临界电流被pA级的恒定电流注入调制。辐射复合过程的这种超导监测灵敏度可以通过考虑吸收光子的能量弛豫导致超导对在有源层中转换为准粒子的事实来解释。利用准粒子密度和超导对密度,讨论了为补偿转换而在有源层和超导电极中发生的载流子流动和非平衡超导性。
2013-12-08 cond-mat.supr-con
London penetration depth measurements using tunnel diode resonators
伦敦穿透深度$λ$是超导体中电磁行为的基本长度尺度。精确测量$λ$随温度、场和杂质散射的变化,有助于揭示过去几十年中发现的各种超导体中的序参量和配对相互作用的性质。在这里,我们叙述了我们的隧道二极管谐振器技术的发展,以测量$λ$作为一个小的单晶样品的温度和字段的函数。我们讨论了该技术的原理和应用,以研究铜氧化物和其他材料,如铁基超导体的非常规超导性。该技术现已被世界各地的几个团体用作探索新超导体的精密测量工具。
2021-09-15 cond-mat.supr-con
Magneto-Tunable Thermal Diode Based on Bulk Superconductor
Tokyo Metropolitan University(东京都立大学);The University of Tokyo(东京大学);National Institute for Materials Science (NIMS)(物质·材料研究机构)
本研究在块体Pb-Al超导体-正常金属结中观测到热整流效应,测得5.2 K、400 Oe下热整流比达1.75,该结具有大热导率差和工作温度磁可调的优势,为热二极管设计提供新途径。
2025-09-30 cond-mat.supr-con
Ubiquitous Superconducting Diode Effect in Superconductor Thin Films
本研究在常规超导薄膜中实现了强超导二极管效应,结合EuS层获得65%效率的非易失性效应,揭示该效应源于迈斯纳屏蔽电流与不对称势垒,为相关技术与奇异超导态研究提供参考。
2023-02-03 cond-mat.supr-con
Phenomenological Theory of the Supercurrent Diode Effect: The Lifshitz Invariant
正常状态下的非互易现象是公认的,并且是许多商业应用的关键。相比之下,超导类似物,如超导二极管效应(英语:Superconducting diode effect),才刚刚开始进行实验探索,并对其理论理解构成重大挑战。在这项工作中,我们提出了一个唯象图片的基础上广义Ginzburg-Landau自由能,其中包括一个Lifshitz不变量的非中心对称螺旋相位的有限动量库珀对的标志。我们发现,这样的Lifshitz不变量驱动器中的准二维系统在一个施加的磁场,不能被删除的规范变换,由于固有的不均匀的磁响应。对于薄膜,磁感应强度与其厚度的平方成比例,并且与面内磁场的强度成非线性关系。我们推导出一个明确的公式,关系到在小磁场的Rashba自旋-轨道耦合,g因子和费米能量的强度的磁通密度。对于非中心对称的约瑟夫森结,我们自洽地得到了广义非简谐电流-相位关系,它支持了非简谐电流-相位关系。我们的方法的透明度,这与实验测得的超导,提供了一个重要的方法来研究非互易现象,中央超导自旋电子学和拓扑超导。
2023-03-21 cond-mat.supr-con
Josephson Diode Effect in Topological Superconductor
本文研究拓扑约瑟夫森结中的二极管效应,发现拓扑相并非总能带来高效率,但显著效应与拓扑相变边界特定区域重合,表明拓扑超导可用于增强JDE,且JDE可作为拓扑相指示器。
2024-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting diode effect in Ising superconductors
该研究分析平行磁场下基面镜面对称破缺的Ising超导体,证明主导的Ising自旋轨道耦合可消除Rashba体系中SDE的两类抑制并显著提升其效率。
2025-05-13 cond-mat.supr-con
Field-free Josephson diode effect in a d-wave superconductor heterostructure
本文研究由d波类超导体构成的S|N|S约瑟夫森结,通过打破π旋转对称性在无自旋轨道耦合条件下实现可调的无场约瑟夫森二极管效应,并提出该效应可作为非常规超导配对的探测手段。
2024-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Field-free superconducting diode effect in noncentrosymmetric superconductor/ferromagnet multilayers
二极管效应是电子器件的基础,广泛应用于整流器和AC-DC转换器。然而,在低温下,常规半导体二极管具有高电阻率,这在操作期间产生能量损耗和加热。超导二极管效应(英语:Superconducting diode effect,缩写为超导二极管效应),依赖于超导体中反转对称性的破缺,可以缓解这一障碍:在一个方向上,零电阻的超导电流可以流过二极管,但对于电流的相反方向,器件进入正常状态,具有欧姆电阻。磁场的应用可以在具有极性结构的Nb/V/Ta超晶格中、在具有钉扎中心的不对称图案的超导器件中、或者在具有诱导涡旋的超导体/铁磁体混合器件中诱导双极。对外部磁场的需要限制了它们的实际应用。最近,在NbSe 2/Nb 3Br 8/NbSe 2结中观察到了无场双折射,它源于由Nb 3Br 8势垒和相关联的NbSe 2/Nb 3Br 8界面诱导的非对称约瑟夫森隧穿。在这里,我们提出了另一种实现零场双折射使用非中心对称[Nb/V/Co/V/Ta]20多层膜。磁性层提供了必要的对称性破缺,我们可以通过调整结构参数(如组成元素、薄膜厚度、堆叠顺序和重复次数)来调整磁性层。我们通过铁磁层的磁化方向来控制磁层的极性。在这项工作中使用的牺牲堆叠结构,是特别感兴趣的,因为它们是与微加工技术兼容,并可以与设备,如约瑟夫森结集成。因此,本工作中提出的无能量损失的SDES可以实现具有超低功耗的新型非易失性存储器和逻辑电路…
2022-06-01 cond-mat.supr-con
Superconducting Diode Effect due to Chiral Meissner Currents in a Hollow Superconducting Helix
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院)
通过螺旋超导体中的手性迈斯纳电流,实现无手性超导体的超电流整流,揭示手性控制的非互易性交叉过渡。
2025-12-17 cond-mat.supr-con
Superconducting diode effect from field-induced $s+if$ pairing in Ising superconductors
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Hebrew University of Jerusalem(耶路撒冷希伯来大学)
该研究揭示伊辛超导体中磁场诱导的$s+if$配对产生超导二极管效应,通过构建金兹堡-朗道理论阐明其机制,该效应可作为探测三重态配对通道的输运探针。
2026-09-02 cond-mat.supr-con
Nonlinear diode effect and Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition in purely two-dimensional noncentrosymmetric superconductors
本文研究面内 Zeeman 场下纯二维 Rashba 超导体,微观推导含振幅涨落与涡旋核心能的 XY 作用量,揭示 BKT 转变附近的非互易非线性 V-I 特性及二极管效应。
2025-03-14 cond-mat.supr-con
Theory of diode effect in d-wave superconductor junctions on the surface of topological insulator
非中心对称量子材料的非互易响应引起了人们的广泛兴趣,这对于二极管的整流功能至关重要。最近的一个突破是超导二极管效应的发现。超导二极管的设计迫切需要一种放大整流效应的原理来指导。本文从理论上研究了拓扑绝缘体(TI)表面的约瑟夫森结S/FI/S(S:$d$波超导体,FI:铁磁绝缘体)。在约瑟夫森电流$I(φ)$中同时存在几乎同阶的$\sinφ$、$\cosφ$和$\sin 2φ$项,是获得由$Q=(I_{c}^{+} - \mid I_{c}^{-} \mid)/ (I_{c}^{+} + \mid I_{c}^{-} \mid)$和$I_{c}^{+}={\rm max}(I(φ))$及负的$I_{c}^{-}$给出的较大$Q$因子的必要条件.我们发现,通过调节$d$波超导体的晶轴和FI的磁化强度,可以产生很大的二极管效应。正方向和负方向之间的最大约瑟夫森电流$I_{c}$的差可以是大约2倍,其中电流-相位关系从常规的电流-相位关系被很大地修改。零能量马约拉纳束缚态在界面上的相关性也被揭示出来。这一结果为实现低能耗、高效率的超导二极管铺平了道路。
2022-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable Josephson diode effect on the surface of topological insulators
本文理论证明拓扑绝缘体表面上的超导体-正常金属-超导体约瑟夫森结二极管具有高度可调性,其品质因子大小和符号受磁场、栅压及结长影响,源于多通道电流-相位关系相互作用,可用于设计超导二极管器件。
2023-06-16 cond-mat.supr-con
Field free Josephson diode effect in Ising Superconductor/Altermagnet Josephson junction
本研究理论上探讨了Ising超导体/交替磁体/Ising超导体约瑟夫森结中的超流非互易性,揭示了交替磁体强度、取向与本征自旋轨道耦合对无场约瑟夫森二极管效率的显著影响,为实现约52%效率的超导二极管设计提供了理论指导。
2025-04-01 cond-mat.supr-con
Interband-Pairing-Boosted Supercurrent Diode Effect in Multiband Superconductors
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics(北京凝聚态物理国家实验室);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);School of Physics, Beijing Institute of Technology(北京理工大学物理学院);Kavli Institute for Theoretical Sciences(理论科学卡弗里研究所);CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation(中国科学院拓扑量子计算卓越创新中心);New Cornerstone Science Laboratory(新基石科学实验室)
该研究提出带间配对可显著增强多带超导体约瑟夫森结中的超电流二极管效应,预测FeSe/STO可实现高达30%的效率,并可作为探测配对对称性的有力工具。
2025-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Large superconducting diode effect driven by edge states in twisted iron-chalcogenide Josephson junctions
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交大李政道研究所);College of Information Science and Electronic Engineering, Zhejiang University(浙江大学信息与电子工程学院);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);Department of Physics, City University of Hong Kong(香港城市大学物理系);Zhangjiang Institute for Advanced Study, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学张江高等研究院);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);New Cornerstone Science Laboratory(新基石科学实验室)
本研究在FeTe0.55Se0.45/2H-NbSe2转角范德华约瑟夫森异质结中实现约30%的零场超导二极管效率,发现其源于不对称边缘超电流,揭示了多带铁基超导体的奇异物理并提供高性能超导二极管新方案。
2025-10-01 cond-mat.supr-con
Josephson diode based on conventional superconductors and a chiral quantum dot
本文提出由常规s波超导体和手性量子点构成的约瑟夫森二极管,通过外磁场调控实现强非互易性及其反转和开关,并利用Keldysh格林函数方法系统分析了其参数依赖和对称性。
2023-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Geometric and conventional contributions of superconducting diode effect: Application to flat-band systems
该研究针对自旋轨道耦合可忽略、费米能级附近有窄带的超导体,结合金兹堡-朗道理论与自洽平均场方法,揭示了超导二极管效应的常规能带色散起源与量子几何起源,指出平带极限下量子几何贡献占主导,为平带超导体研究提供了新视角。
2025-05-21 cond-mat.supr-con
Prediction of ferroelectric superconductors with reversible superconducting diode effect
非中心对称超导体可以具有超导二极管效应,其中当时间反演对称性也被破坏时,在相反方向上的临界电流是不同的。我们从理论上提出铁电性和超导性共存的铁电超导体可以支持铁电可逆超导二极管效应。通过第一性原理计算,我们预测单层CuNb $_2$ Se $_4$(即,双层NbSe $_2$插入Cu)是这样的铁电超导体,其中铁电性控制层极化以及自旋-轨道耦合引起的自旋分裂的符号。由于临界电流的非互易效应与自旋分裂成正比,因此在铁电性电开关时,超导二极管效应是可逆的。当我们使用CuNb $_2$ Se $_4$作为模型体系时,预测的效应可以出现在一类层间滑动诱导铁电性的二维超导双层膜中。我们的工作为研究二维材料中超导性和铁电性之间的相互作用打开了大门。
2022-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Zero-field superconducting diode effect induced by magnetic flux in a van der Waals superconductor trigonal PtBi$_2$
The University of Osaka(大阪大学);Tohoku University(东北大学)
在三斜PtBi$_2$中,通过极化磁场控制零磁场下的超导二极管效应,揭示了磁通量对称性破缺的作用
2025-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting diode effect in diffusive superconductors and Josephson junctions with Rashba spin-orbit coupling
该研究利用准经典方法表征了含Rashba自旋轨道耦合的二维扩散体系的超导二极管效应,揭示了均匀超导体与约瑟夫森结中该效应的不同行为规律,为介观纳米结构的相关实验提供了理论解释。
2024-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Field-free superconducting diode effect in layered superconductor FeSe
本文报告了在层状超导体FeSe中发现的无磁场超导二极管效应,通过对照实验揭示其物理机制源于FeSe中大的热电响应与几何不对称性的相互作用,为利用SDE构建新型材料与器件平台开辟了新途径。
2025-05-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Two-dimensional superconducting diode effect in topological insulator/superconductor heterostructure
The University of Tokyo(东京大学);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所 涌现物质科学中心);Department of Advanced Materials Science, The University of Tokyo(东京大学 先进材料科学系);Institute for Materials Research (IMR), Tohoku University(东北大学 物质材料研究 Institute);Institute of Industrial Science, The University of Tokyo(东京大学 工业科学研究所);Tokyo College, The University of Tokyo(东京大学 东京学院)
在二维拓扑绝缘体/超导体异质结构中观察到超导二极管效应,揭示了二维超导性与涡旋动力学的关联。
2025-11-23 cond-mat.supr-con
Josephson diode effect in junctions of superconductors with band asymmetric metals
本研究探讨带不对称金属夹层超导结中的约瑟夫森效应,发现能带不对称可引发二极管效应与反常效应,并通过平面波干涉机制解释其原理。
2024-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting diode effect in quasi-one-dimensional systems
本理论工作研究了准一维超导体中临界电流的非互易性,通过定义退对临界电流并建立 Rashba 自旋-轨道耦合超导体的微观最小模型,解析与数值量化了自旋-轨道耦合和量子限制对超导二极管效应强度的影响,为 Ginzburg-Landau 理论提供了互补描述。
2023-02-08 cond-mat.supr-con
Supercurrent diode effect and finite momentum superconductivity
当反转和时间反转对称性都被打破时,超导体的临界电流可以是非互易的。在这项工作中,我们表明,在某些类别的二维超导体反对称自旋轨道耦合,库珀对获得有限的动量后,应用的平面内磁场,因此,临界电流的方向平行和反平行的库珀对动量变得不平等。这种超电流二极管效应也表现在由超电流引起的面内临界场的极性依赖性中。这些非互易效应可以在极性SrTiO $_3$膜、处于$T_d$相的少层MoTe $_2$以及其中谷自由度起类似于自旋的作用的扭曲双层石墨烯中发现。
2022-03-15 cond-mat.supr-con
Orbital effect on intrinsic superconducting diode effect
本研究在具有 Rashba 自旋轨道耦合和面内磁场的双层超导体中揭示轨道效应可改变临界电流非互易性、诱导有限动量配对态并使 SDE 随磁场多次振荡。
2023-05-30 cond-mat.supr-con
Superconducting phase diagram and spin diode effect via spin accumulation
本研究自洽分析含注入自旋积累的自旋分裂超导体的输运性质与相图,发现自旋分裂场可产生自旋二极管效应,能量与自旋弛豫能改变相图并诱导超导态,还识别出可电调控的类FFLO态。
2024-05-14 cond-mat.supr-con
Helimagnetic Josephson diode effect
School of Science, Qingdao University of Technology(青岛理工大学理学院);International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院量子材料科学中心);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
利用格林函数方法研究一维超导体/螺旋磁体/超导体结中的约瑟夫森二极管效应,发现自旋单态s波配对下非零化学势和锥形磁构型是必要条件,自旋三重态p波配对下非零化学势不再是必要条件。
2026-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting diode effect in magnetic superconductors realized by nonreciprocal domain-wall dynamics
Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院);University of Seoul(首尔大学);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等研究院);University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);Texas A&M University(德克萨斯农工大学);University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校)
本文发现铁磁超导体中磁畴壁的非互易动力学可产生超导二极管效应,通过分析非互易Walker击穿及其与相位滑移的映射,为单一均匀材料中实现纳米级超导二极管提供了新机制。
2026-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phenomenological description of anisotropy effects in some ferromagnetic superconductors
我们研究唯象通过使用以前推导的朗道自由能,各向异性的铁磁超导体UGe 2,URhGe,和UCoGe的作用。分别讨论了这三种化合物,重点讨论了UGe_2。主要的影响来自于磁化强度的强单轴各向异性,而库珀对的各向异性和晶体各向异性仅轻微地改变居里温度附近的相图。这种方法的局限性也进行了讨论。
2014-11-06 cond-mat.supr-con
Measurements of the absolute value of the penetration depth in high-$ T_c$ superconductors using a tunnel diode resonator
提出了一种从谐振器的频移测量伦敦穿透深度的绝对值$λ$的方法。该技术涉及用已知厚度和穿透深度的低Tc材料膜涂覆高$T_c$超导体(HTSC)。用该方法首次测量了YBa 2Cu 3 O {7-δ}(YBCO)Bi 2Sr 2CaCu 2 O {8+δ}(BSCCO)和Pr{1.85}Ce{0.15}CuO{4-δ} $ (PCCO). For YBCO and BSCCO, the values of $ λ(0)$ are in agreement with the literature values. For PCCO $ λ \approx 2790 μ m的伦敦穿透深度。
2000-07-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamics of metastable vortex states in weakly pinned superconductors: A phenomenological model
提出了一个弱钉扎超导体峰值效应区涡旋动力学的唯象模型。我们解释了亚稳涡旋态在输运电流作用下的动态响应和在弱钉扎超导体峰值效应附近观察到的滞后伏安特性。电压电流特性随电流扫描速率的强烈变化以及临界电流密度$J_c$对磁场扫描速率的异常依赖性也被该模型解释。
2000-09-18 cond-mat.supr-con
Hybrid high-temperature superconductor-semiconductor tunnel diode
我们报告的混合高Tc超导体半导体隧道结的演示,使新的跨学科的凝聚态研究的方向。该器件是由我们新开发的机械键合技术,导致高Tc半导体平面结作为超导隧道二极管。Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8 +δ与体GaAs或GaAs/AlGaAs量子阱结合的混合结的隧道光谱表征显示出过电压和非线性-与d波超导体-正常材料结的理论预测非常一致,并且与扫描隧道显微镜获得的光谱相似。使用Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8 +δ与石墨或Bi 2 Te 3组合来展示额外的结。我们的研究结果为非常规超导研究,新材料和量子技术应用的新方法铺平了道路。
2013-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Superconducting diode efficiency from singlet-triplet mixing in disordered systems
本文用自洽Born近似建立无序Rashba超导体的Ginzburg-Landau理论,证明无序可反转弱SOC区二极管方向,并在强SOC区通过单重态-三重态混合驱动SDE。
2025-04-03 cond-mat.supr-con
Normal Metal-Superconductor Near-Field Thermal Diodes and Transistors
近年来,已经提出了许多利用相变材料在近场区域中操作的热装置的建议。在这里,我们提出了一个理论研究的近场热二极管和晶体管相结合的超导材料与正常(非超导)金属。准确地说,我们表明,由Nb和Au制成的两个平行板形成的系统可以表现出前所未有的整流比非常接近统一的温度在Nb超导临界温度和近场制度内的间隙尺寸值的范围很宽。此外,我们还表明,放置在Au板之间的超导Nb层可以作为近场热晶体管,其中放大因子可以通过改变不同的参数,如Nb层的温度和厚度或Nb层与Au板之间的距离来极大地调谐。总的来说,我们的工作显示了使用超导体实现近场热器件的潜力。
2020-11-19 cond-mat.supr-con physics.optics
$ϕ_0$-junction and Josephson diode effect in high-temperature superconductor
Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学);Wuhan National High Magnetic Field Center(武汉国家强磁场中心);Institute for Quantum Science and Engineering(量子科学与工程研究所);Hubei Key Laboratory of Gravitation and Quantum Physics(引力与量子物理湖北省重点实验室)
本文研究了在s波/d波/s波超导体结中实现Josephson二极管效应的可能性,发现通过打破C4旋转对称性可以控制二极管效率,但不产生JDE。
2024-10-09 cond-mat.supr-con quant-ph
Josephson diode effect with Andreev and Majorana bound states
Uppsala University(乌普萨拉大学);Guangzhou University(广州大学)
本研究探讨超导体-半导体混合短Josephson结中Andreev与Majorana束缚态对Josephson二极管效应的作用,发现零能束缚态促进非互易超电流,且效率演化可映射拓扑相变,为仅Majorana约瑟夫森二极管提供理论依据。
2025-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A phenomenological theory of phase transitions in high T_{c} superconductors
本文提出一种唯象理论来解释实验发现的Y-Ba-Cu-O高T_{c}层的“顺磁特性”和在相变附近能量态的非常规变化。发现了这些特性被揭示出来的物理条件。结果表明,所提出的理论定性地描述了实验数据。
2005-01-31 cond-mat.supr-con
Josephson diode effect in one-dimensional quantum wires connected to superconductors with mixed singlet-triplet pairing
本文研究自旋轨道耦合量子线约瑟夫森结,揭示超导体单重态-三重态混合配对、非共线塞曼场及Fabry-Pérot干涉对JDE产生与振荡的作用。
2024-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phenomenological correlations in high-temperature superconductors
本文给出了金兹堡-朗道超导理论中二次参数的一种解释。势中允许自发对称性破缺的负项被解释为费米面处的能隙对有效势的直接贡献。因此,在第二类超导体的金-朗道理论的伦敦近似中,预测并观察到高温超导体在零开尔文下的上临界场与临界温度之间的强相关性。
2014-07-13 cond-mat.supr-con
Superconducting diode effect under time reversal symmetry
本研究在层状三角超导体PbTaSe2中发现应变调控的超导二极管效应,证明时间反演对称性下可存在本征SDE,并揭示应变诱导电极化的关键作用。
2024-06-12 cond-mat.supr-con
A simple phenomenological model for describing the normal state single particle spectral function of high temperature superconductors
描述高温超导体的正常态单粒子谱函数线型一直是凝聚态物理的重要目标。最近,我们提出了一个唯象的极端相关费米液体(pECFL)模型,承诺实现这一目标,这是唯一区别于其他模型。在这里,我们提出了一个更加简化的现象学模型,我们称之为aECFL模型,它实际上与pECFL模型处于相同的水平。注意到的aECFL模型和pECFL模型的相似之处,以及两个模型之间的差异,我们强调的$ω$依赖性的ECFL模型中所谓的caparison因子的普遍意义。
2015-12-17 cond-mat.supr-con
Absence of diode effect in chiral type-I superconductor NbGe2
研究手性I型超导体NbGe2中缺失二极管效应,通过聚焦离子束调控涡旋动力学,发现高磁场下二极管效率升至50%,证明涡旋动力学对超导二极管效应的关键作用。
2025-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable Josephson diode effect in singlet superconductor-altermagnet-triplet superconductor junctions
本研究理论分析了单态超导体/交替磁体/三重态超导体约瑟夫森结,揭示了实现无磁场约瑟夫森二极管效应的四个关键条件,并证明通过栅极电势可高效调控超导整流器的效率符号与大小。
2025-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A generalized phenomenological model for the magnetic field penetration and magnetization hysteresis loops of a type-II superconductor
本文提出了一个适用于具有平行于超导平板的磁场的第二类超导体临界态的广义唯象模型。该模型以自洽的方式考虑了整体磁化强度,包括表面屏蔽电流引起的平衡磁化强度和体钉扎引起的非平衡磁化强度。我们的模型可以用来模拟不同的第二类超导体的磁化磁滞回线(MHLs)和磁通穿透过程,从低到高的kappa值。本文以最佳掺杂的Ba_(0.6)K_(0.4)Fe_(2As)_2单晶为例进行了测试。该模型可以很好地拟合数据,并且可以从拟合中提取几个重要参数。因此,该模型可以推广到一般情况下,研究在其他II型超导体的磁化和磁通穿透。
2022-01-18 cond-mat.supr-con
Highly efficient phase-tunable photonic thermal diode
本文研究了超导电极与普通金属之间的光子介导热输运。当准粒子的贡献可以忽略时,光子介导的通道成为超导体在低温下的有效热输运弛豫过程,大于由于电子-声子相互作用的本征贡献。此外,超导体正常金属系统作为一个近乎完美的热二极管,整流因子高达$10^8$的一个现实的铝超导岛。整流因子也可以通过非电流耦合以相位控制的方式调谐,通过改变穿透超导量子干涉器件(SQUID)的磁通量来实现,这修改了超导体和正常金属之间的耦合阻抗。该方案可以用于超导量子线路中的被动冷却,通过将热量传递到正常的金属垫,在那里热量更有效地消散,或者用于更一般的热管理目的。
2020-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con