Disordered Weyl semimetal as an array of coupled Hubbard chains
本文将无序磁性外尔半金属映射为二维耦合复制哈伯德链阵列，其中哈伯德U对应无序势方差，并据此说明任意弱无序下体系变为具有非零态密度的扩散金属，同时讨论了强无序下无局域化的原因。
2025-04-10 cond-mat.mes-hall
Fermi arc induced vortex structure in Weyl beam shifts
在周期性介质中，尽管体相和拓扑表面态的几何效应之间有密切的关系，但这两者通常是分开探测的。我们发现，当光束在外尔介质中反射离开带隙介质的界面时，其轨迹受到体几何效应和费米弧表面态的影响。反射光束经历类似于古斯-汉兴或英伯特-费多罗夫位移的位移，在二维表面动量空间中形成半涡旋。半涡旋的中心位于反射表面的费米弧与外尔锥接触的地方，位移的大小与接触点的平方根成反比，并在接触点处发散。这一显著特征提供了一种利用体输运来探测外尔介质拓扑特征的方法。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Majorana Flat Bands in the Vortex Line of Superconducting Weyl Semimetals
International Center for Quantum Materials and School of Physics, Peking University（北京大学量子材料科学中心与物理学院）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
研究在超导体时间反演对称破缺的 Weyl 半金属中发现 Majorana 平带，并通过拓扑指标和相图分析揭示其形成机制。
2025-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Peak-effect and surface crystal-glass transition for surface-pinned vortex array
本文对涡旋表面钉扎中的峰值效应进行了理论和实验研究。它是与一个急剧过渡的旋涡滑移长度，我们涉及到一个交叉从弱无序晶体的表面玻璃状态。对铌晶体进行了离子束刻蚀实验。滑移长度由1 kHz-1 MHz线性交流穿透深度测量值推导。
2004-03-24 cond-mat.mes-hall
Vortex states in an acoustic Weyl crystal with a topological lattice defect
我们设计并实现了一个三维声学Weyl超材料托管强大的模式绑定到一个一维拓扑晶格缺陷。这些模式与体能带的拓扑特征有关，并且携带锁定到传播方向的非零轨道角动量。它们跨越了由两个体外尔点到一维子空间的投影所定义的轴向波数范围，其方式类似于费米弧表面态的形成。我们使用声学实验来探测它们的色散关系，轨道角动量锁定波导，以及向自由空间发射声学涡旋的能力。这些结果表明，通过在动量空间中的带拓扑和在真实空间中的拓扑晶格缺陷之间的相互作用，在三维结构中创建和利用拓扑模式的新的可能性。
2021-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic vortex echoes: application to the study of arrays of magnetic nanostructures
我们建议使用纳米磁体中涡旋核的旋向运动来产生磁回波，类似于NMR中的自旋回波。当纳米磁体阵列，例如，纳米盘，用平面内（xy）场磁化，并且在时间τ之后，场脉冲反转芯磁化;回波是t=2τ处的M_{xy}中的峰值。它的弛豫时间取决于非均匀性，纳米点之间的相互作用和吉尔伯特阻尼常数α。通过微磁学仿真验证了其可行性。为了说明回波的应用，我们已经确定了不均匀性，并测量了由距离d分开的纳米盘阵列中的磁相互作用，找到了d^{-n}依赖性，其中n \approx 4。
2012-01-17 cond-mat.mes-hall
Vortex arrays in nanoscopic superfluid helium droplets
利用密度泛函理论研究了零温下氦-4纳米液滴中涡旋阵列的出现。我们的结果进行了比较，经典的旋转液滴用于分析的形状和涡在最近的实验[L.F. Gomez等人，Science 345，906（2014）]，其中第一次在超流液滴中直接看到涡旋。与实验一致，我们已经发现，液滴的形状从伪球体，扁圆状的少量的涡流到一个特殊的“轮状”的形状，由几乎平坦的上表面和下表面界定的变化，当涡流的数量是大的。也与实验一致，我们发现液滴保持稳定，远高于经典理论预测的稳定极限。
2015-01-26 cond-mat.mes-hall
Single array of magnetic vortex disks uses in-plane anisotropy to create different logic gates
使用微磁学模拟，我们表明，在平面内单轴磁各向异性（IPUA）可以用来获得扇出，与门和或门在一个阵列的耦合磁盘磁涡旋配置。首先，我们研究了IPUA的应用方向对两个相同的耦合纳米盘之间的能量转移时间（τ）的影响。我们发现，当IPUA的方向沿x轴时，磁相互作用增加，从而允许更短的τ值，而沿y方向的IPUA具有相反的效果。使用简单的偶极模型获得了纳米盘之间沿x和y方向的磁相互作用（耦合积分）与单轴各向异性常数（K σ）的函数关系。接下来，我们证明了选择IPUA的合适应用方向，可以用单个耦合纳米盘阵列创建几个不同的逻辑门
2017-05-03 cond-mat.mes-hall
Vortex arrays in a rotating superfluid He-4 nanocylinder
在密度泛函理论中，我们研究了零温度下旋转$^4$ He纳米柱中的稳态多涡结构。我们计算的稳定性图和比较我们的结果与经典模型的涡线在无粘不可压缩流体。将结果缩放到毫米大小的桶，它们可以与过去进行的涡流阵列实验进行比较。最近的实验中，使用原子杂质作为一种手段，可视化超流$^4$ He液滴中的旋涡的动机，我们还考虑了形成的氙原子链沿涡线和氙原子之间的相互作用在同一个漩涡和不同的相邻涡线。
2014-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Vortex proliferation in the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless regime on a two-dimensional lattice of Bose-Einstein condensates
我们观察了二维约瑟夫森耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体阵列上Berezinskiii-Kosterlitz-无涡区中涡旋的扩散。只要约瑟夫森（隧穿）能量J超过热能T，阵列就无涡流。随着J/T的减小，系统中出现的旋涡越来越多。我们确认热激活作为涡的形成机制，并获得有关的约束涡对的大小J/T是不同的信息。
2007-05-17 cond-mat.mes-hall
Morphology and Magnetic vortex chiral symmetry of 2D arrays of magnetic trilayer disks with magnetostatic interlayer coupling determined by X ray resonant magnetic scattering
采用X射线共振磁散射（XRMS）技术对二维三层亚微米磁体阵列的磁化强度进行了表征。数据的解释需要了解的磁铁，这也是从散射强度推导出的形态。磁铁由两个静磁耦合铁磁层组成，由非磁性间隔物隔开。结果表明，圆盘的散射强度与圆盘表面的曲率有关。这使得在每个布拉格反射（BR）处收集的强度与来自具有相同曲率角的盘的位置的反射光相关。由于这一点，获得定量信息，平均超过磁盘照射的x射线，在整个区域的磁盘的厚度和磁化的变化。磁盘的平均磁化映射用于研究其每个磁性层中的涡旋配置，确定涡旋的平均位置，其磁循环的手征对称性以及磁盘内涡旋成核开始的具体位置。手性不对称性出现在磁盘时，领域是在一个倾斜的角度相对于阵列的易轴取向。该技术的局部磁灵敏度允许确定的磁盘的磁化解释所观察到的手性不对称的非中心对称分布。出乎意料的是，在两个铁磁层中，涡旋的磁循环方向是相同的。此外，埋层的磁化强度在其磁滞回线的下降分支和上升分支中是不同的。
2023-01-27 cond-mat.mes-hall
Single-vortex-induced voltage steps in Josephson-junction arrays
本文用数值方法和解析方法研究了交流+直流驱动的约瑟夫森结阵列中的单涡旋和单涡旋-反涡旋对。我们发现单涡阶的阵列的电压与电流特性（I-V）。它们在微观上对应于单个涡旋锁相，以在交流驱动电流的每个周期移动固定数量的血小板。在欠阻尼阵列中，我们发现涡旋运动的倍周期的步骤。我们观察到次谐波步骤在欠阻尼和过阻尼阵列。我们成功地比较了这些结果与非线性粘性涡运动的唯象模型。具有涡旋-反涡旋对的阵列的I-V显示分数电压阶跃。一个可能的连接，这些结果到目前的实验进行了讨论。
1996-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Resistivity tensor of vortex-lattice states in Josephson junction arrays
本文提出利用电阻率张量识别二维Josephson结阵列中受磁场阻挫形成的级联涡旋格子态，通过微观理论证明其能提供结构与动力学信息以识别对称性破缺基态及向液晶态的转变。
2023-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Weyl Semimetal from the Honeycomb Array of Topological Insulator Nanowires
我们发现，孤立的Weyl节点可以出现在一个系统中的并行拓扑绝缘体纳米线排列在蜂窝状的方式。这介绍了另一个理论的例子拓扑半金属相与一对以上的外尔节点，由于其简单的形式的哈密顿量，它可以用来研究各种有趣的现象与此相关联。我们的结果强调，根据分离的Weyl节点的拓扑电磁响应可能会出现或可能不会出现，两对可能有整体抵消净异常霍尔电导率的贡献。
2012-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Coexistence of vortex arrays and surface capillary waves in spinning prolate superfluid He-4 nanodroplets
利用密度泛函理论，我们研究了由数千个氦原子组成的自旋长形He-4液滴中涡旋阵列和毛细波之间的相互作用。表面毛细波是无处不在的扁长超流He-4液滴，取决于液滴的大小和角动量，它们可能共存的涡旋阵列。我们已经发现，小扁长液滴的平衡配置是无涡的，随着液滴尺寸的增加，向涡托管演变。这一结果与最近的一项实验[S. M. O 'Connell等人，物理修订版信函124，215301（2020）]，其中已经公开了涡旋阵列和毛细波在非常大的液滴的平衡构型中共存。与执行刚体旋转的粘性液滴类似，自旋He-4液滴的稳定性相图不能通用地用无量纲角动量和角速度变量来描述：相反，超流氦液滴的旋转特性显示出对液滴尺寸和它们所拥有的涡旋数量的明显依赖。
2021-09-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Robust two-dimensional surface superconductivity and vortex lattice in the Weyl semimetal $γ$-PtBi$_2$
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Iowa State University（爱荷华州立大学）；Ames National Laboratory（艾姆斯国家实验室）
研究在Weyl半金属γ-PtBi₂中发现鲁棒的二维表面超导性和涡旋晶格，揭示了宏观量子相一致性。
2026-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Current-induced vortex dynamics in Josephson-junction arrays: Imaging experiments and model simulations
我们研究了磁穿透深度小于晶格间距的电流偏置约瑟夫森结阵列的动力学。我们比较动态成像的低温扫描电子显微镜的涡流动力学模型计算的基础上的连续分流结模型，结合麦克斯韦方程组。我们发现三个偏置电流区域从根本上不同的阵列动态。第一区域是亚临界区域，即低于阵列临界电流I_c。第二个区域，当电流I大于I_c时，是一个“涡区”，其中响应由涡的自由度决定。在该区域中，动态的特征在于空间域中的涡流和反涡流在相邻行中以相反的方向跨越阵列移动，以及横向电压波动。在第三种情况下，对于更高的电流，动力学由相干相位运动主导，并且电流-电压特性是线性的。
1997-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex Ordering and Dynamics on Santa Fe Artificial Ice Pinning Arrays
该研究数值模拟了圣塔菲人工冰钉扎阵列中的超导涡旋行为，发现多种涡旋态，且因几何受挫效应无尖锐临界电流峰，但在匹配填充时出现平滑峰，并因抑制一维通道而增强钉扎。
2021-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable vortex dynamics in proximity junction arrays: a possible accurate and sensitive 2D THz detector
超导邻近岛阵列已被证明是高度可调的电场和磁场。实际上，电场和磁场的微小变化可以将系统从涡旋莫特绝缘体调谐到涡旋金属。一旦超导涡旋的密度与非缺陷结构中钉扎位置的密度相匹配，就可以发生从局域态到非局域态的这种转变。讨论了通过提高超导序参量或调制约瑟夫森等离子体频率进一步调制非定域超导态的可能性。基于非测辐射热效应与非平衡现象的发生，在这个原始的超导网络，我们还讨论了这种阵列的一个概念上的新型辐射探测器的可能应用。
2019-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gapless vortex bound states in superconducting topological semimetals
我们发现超导拓扑半金属中的涡旋束缚态是无带隙的，这是由于在它们的正常态中存在拓扑无质量激发。我们证明了这个普遍的结果在各种半金属，包括狄拉克和Weyl半金属，三重简并自旋1费米子，自旋3/2 Rarita-Schwinger-Weyl费米子半金属和其他奇异的费米子半金属。这些无带隙束缚态的形成与$π$相超导体-正常金属-超导体（SNS）结中的Andreev镜面反射和传播Andreev模密切相关。我们进一步证明了这些无隙态是拓扑保护的，并且可以从拓扑泵浦过程中导出。
2021-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
On Anderson Localization and Chiral Anomaly in Disordered Time-Reversal Invariant Weyl Semimetals: Nonperturbative and Berry Phase Effects
Weyl半金属是一个三维电子系统，在带非平凡Berry电荷的无带隙点附近具有相对论性线性能量色散，它具有许多独特的响应和输运性质，其中一个关键问题是这些性质是否对无序具有鲁棒性以及是否发生安德森局域化。非微扰拓扑效应（涡环）激发和Berry相位在无序时间-研究了反转不变的3d Weyl半金属，证明了在将无序平均扩散子描述为任意净拓扑项及其离域化的非线性西格玛模型中，手征对称性得以恢复结果在足够短的长度尺度上不起作用。安德森局域化发生在足够强的无序，我们预测，手征性和相关现象消失在这样的转变。我们揭示了一种源于Berry相位的机制，这种机制阻碍了这种局域化效应，我们发现由于涡旋环的Berry相位阻碍了安德森局域化，涡旋环之间和散射路径之间发生了相消干涉，我们强调了Berry相位的适用性。我们的理论的候选外尔材料，我们指出，我们的理论与最近的实验发现的不存在手性异常的非中心对称外尔半金属的一致性。
2018-04-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multi-vortex versus interstitial vortices scenario in superconducting antidot arrays
在超导薄膜中，反点（孔）的工程晶格充当涡旋的柱状钉扎位点的阵列，从而导致在由晶格间距引导的相称场处的涡旋匹配现象。涡旋钉扎的强度和性质由反点晶格的几何特征（例如晶格间距$a_0$、反点直径$d$、晶格对称性、取向等）以及超导薄膜的特征长度尺度（即，相干长度（$ξ$）和穿透深度（$λ$）。存在至少两种竞争情形：（i）多个涡旋在较高匹配周期处位于每个反点上，以及（ii）在较高匹配周期处在间隙位点处存在涡旋的成核。此外，在适当的条件下，成核间隙涡也有可能发生重排。我们提出了我们的实验结果在上述情况下的NbN反点阵列。
2009-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anisotropic vortex pinning in superconductors with a square array of rectangular submicron holes
我们研究了具有矩形亚微米孔（“反点”）的正方形阵列的超导薄膜中的涡旋钉扎。两种类型的antidot被认为是：antidot完全穿透超导膜，和“盲antidot”，孔，覆盖膜只有一定的深度。在这两个系统中，我们观察到钉扎特性的明显各向异性，反映在临界电流Ic中，取决于所施加电流的方向：平行于反点的长边或垂直于反点的长边。尽管在两个系统中引起该效应的机制非常不同，当电流沿着矩形反点的长边施加时，它们都显示出更高的临界电流和更尖锐的IV-转变。
2003-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Circuit QED-based measurement of vortex lattice order in a Josephson junction array
超导性提供了物质量子相的一个典型例子。当超导岛由约瑟夫森结连接在一起时，系统的低温态可以映射到著名的XY模型及其相关的普适类。这已被用于实验实现莫特绝缘体和Berezinskiii-Kosterlitz-无磁（BKT）过渡到类似于II型超导体中的涡旋动力学。当加入外部磁场时，XY模型的有效自旋受到抑制，导致拓扑缺陷（涡旋）的形成。在这里，我们观察到这样的阵列，包括挫折，通过其耦合到超导微波腔的多体动力学。我们采用transmon量子比特的设计，但用完整的阵列取代两个天线垫之间的单个结。这使我们能够探测系统在10 mK最小的自加热通过使用弱相干态在单（微波）光子水平探测腔的谐振频率。我们观察到有序的涡旋晶格在合理的磁通填充阵列的签名。
2018-03-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Vortex detection and quantum transport in mesoscopic graphene Josephson junction arrays
我们研究了介观约瑟夫森结阵列通过图案化单层石墨烯上的超导磁盘，集中在这些设备的高$T/T_c$制度和现象，有助于超导玻璃态扩散阵列。我们观察到的功能在磁导合理分数的磁通量子每个阵列单元格，我们归因于磁通量子化的涡旋的形成。应用领域的功能发生很好地描述了金斯堡-朗道模拟，考虑到在阵列中的单元格的数量。我们发现，在超导体的临界温度和磁场以下，平均电导和普适电导涨落都增强，远离石墨烯狄拉克点的增强更大.
2015-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ferromagnetic resonance and magnetoresistive measurements evidencing magnetic vortex crystal in nickel thin film with patterned antidot array
铁磁涡旋在极小的尺度下提供稳健的面外磁化。因此，它们的处理和创建很有可能成为未来数据存储技术的必要组成部分，以跟上不断增长的信息密度需求的步伐。在这项研究中，我们表明，通过使用一步纳米光刻方法，我们能够创建铁磁涡旋晶格在薄镍膜。通过在纳米尺度上主动改变铁磁薄膜的各向异性，实现了对畴边缘杂散磁场的必要控制。我们目前的实验证据，使用铁磁共振和磁阻测量支持的理论预测的基础上宣布的涡旋结构的模拟。
2015-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall effect and topological defects in antiferromagnetic Weyl semimetals: Mn$_3$Sn/Ge
本文从理论上研究了反铁磁Weyl半金属\mnsn和具有负矢量手征的Mn $_3$ Ge中的体Weyl电子和磁拓扑缺陷（包括磁畴、畴壁和$\mathbb{Z}_6$涡旋线）之间的相互作用.我们认为，这些材料具有一个层次的能量尺度，允许使用XY模型与$\mathbb{Z}_6$各向异性的自旋结构和自旋动力学的描述。我们提出了一个动力运动方程的XY序参量，这意味着存在的$\mathbb{Z}_6$涡线，双域模式的存在下，磁场，并有能力控制域的电流。我们还介绍了一个最小的电子模型，它允许有效的计算的电子结构中的反铁磁配置，揭开费米弧域壁，和尖锐的准束缚态在$\mathbb{Z}_6$涡旋。此外，我们已经展示了这些材料如何可以允许基于电子的反铁磁微结构成像，并提出了一种可能的设备的基础上域相关的异常霍尔效应。
2017-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Geometrical Defects in Josephson Junction Arrays
约瑟夫森结晶格中的位错和向错将影响阵列内的涡旋激发的动力学。这些缺陷有效地扭曲了激励移动和相互作用的空间。这种缺陷和激发之间的相互作用能的确定和扭曲晶格中的涡旋轨迹计算。最后，可能的实验观察这些影响。
1999-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Freezing and melting of vortex ice
我们报告的实现人工冰使用超导涡流几何挫折钉扎阵列。这种涡旋冰在人工冰系统中具有两个独特的性质。第一个来自通过温度变化来切换阵列几何挫折的可能性，这允许“冻结”和“融化”涡旋冰。第二，冻结涡旋冰的脱钉和动力学对退火不敏感，这意味着有序的基态是自发接近的。热涨落的主要作用和强烈的涡旋-涡旋相互作用是这种不寻常行为的起源。
2013-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamical vortex transitions in a gate-tunable Josephson junction array
本文研究栅极可调二维 Josephson 结阵列的电流驱动涡旋动力学，通过微分电阻转变和标度分析揭示不同磁通填充下的涡旋钉扎、公度及奇偶偏斜行为。
2022-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Commensurability effects induced by a periodic array of nanoscale anti-dots in Nb superconductor
我们研究了超导铌膜中的涡旋晶格与周期性正方形孔阵列的相互作用，使用磁性和电阻测量。观察到三个不同的温度区域。它们由涡-涡相互作用和孔钉扎之间的相互作用控制。在低温下，通量跳跃抑制可磁化率异常。在所有的测量中，已经观察到接近于相称状态5-7的峰值。Cole-Cole图揭示了此时通量渗透机制的显著变化。
2003-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
