Tunneling processes between Yu-Shiba-Rusinov bound states
本文基于Anderson模型与非平衡格林函数技术，全面研究了两个磁杂质耦合超导电极系统中YSR束缚态间的隧穿过程，成功解释了能隙内电流峰实验现象，并预测了高透明度结中由YSR态介导的多重Andreev反射及负微分电导。
2022-09-20 cond-mat.supr-con
Magnetic Impurities on Superconducting Surfaces: Phase Transitions and the Role of Impurity-Substrate Hybridization
超导体中磁性杂质的自旋散射在超导能隙中产生YSR态。因此，YSR状态已经非常成功地建模与有效的散射势（近藤杂质模型）。使用扫描隧道显微镜，我们利用尖端的接近表面杂质和其对YSR状态的影响，使YSR状态的能量和杂质-衬底杂交之间的定量连接。我们证实了杂质和衬底之间的耦合作为一个关键的能量尺度的表面衍生的YSR状态使用安德森杂质模型在平均场近似，这准确地解释了我们的观察。该模型允许决定在量子相变的系统驻留在附加的电导测量的基础上的一侧。我们认为Anderson杂质模型比Kondo杂质模型更适合于描述超导体表面杂质的YSR态，而Kondo杂质模型更适合于描述超导体内部的杂质。因此，我们提供了一个更定量的比较实验数据与完全相关的安德森杂质模型的基础上计算的第一步。
2019-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum spins and hybridization in artificially-constructed chains of magnetic adatoms on a superconductor
表面上的磁性吸附原子链构成了迷人的量子自旋系统。超导衬底抑制与体电子激发的相互作用，但耦合的吸附原子自旋的亚间隙Yu-Shiba-Rusinov（YSR）准粒子链。利用扫描隧道显微镜，我们通过在超导NbSe $_2$上一个原子接一个原子地构建Fe链来研究这种相关的自旋费米子系统。吸附原子完全通过衬底耦合，保持其量子自旋性质。在二聚体中，我们观察到最深的YSR状态由于Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用而经历量子相变，这是量子自旋的独特特征。链表现出连贯的杂化和带形成的YSR激发，表明铁磁耦合。由于NbSe $_2$的电荷密度波序共存，较长的链形成单独的畴。尽管自旋轨道耦合基板，我们没有发现马约拉纳签名，可能是因为量子自旋拓扑超导性的参数范围减少。我们认为吸附原子链是研究相关电子物理及其与拓扑超导性相互作用的通用系统。
2022-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Incoherent Tunneling Amplitude in High Tc Cuprates
Anderson和Ong在2004年的一篇论文中计算了点接触隧穿进入Gutzwiller投影超导体的非对称相干谱。在这里，我们纠正了该文件的一些细节，并提出了manyquasiparticle，非相干光谱，其中的主要部分是从注入quasiparticle自旋翻转衰变的结果配方。示出了说明性示例。
2009-02-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Incoherent Pair Tunneling as a Probe of the Cuprate Pseudogap
我们认为，在铜氧化物超导体结与最佳掺杂的超导和欠掺杂的正常铅的非相干对隧穿可以用来检测存在的赝能隙相位的欠掺杂铅的配对相关。我们估计，结特性最适合研究对隧穿电流接近最近制造的铜酸盐隧穿器件。
1998-08-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tracking a Spin-Polarized Superconducting Bound State across a Quantum Phase Transition
本研究利用超低温扫描隧道显微镜直接观测自旋1/2杂质跨越量子相变时YSR基态的变化，通过激发谱特征从双重态到单重态的转变及过渡区间的识别，提出了明确判定YSR态基态的简便方法。
2023-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Broadened Yu-Shiba-Rusinov states in dirty superconducting films and heterostructures
几十年来，超导体中的势和磁无序的相互作用仍然是一个活跃的研究领域。在Usadel方程的框架下，我们研究了脏超导膜中孤立经典磁性杂质附近的局域态密度。我们发现，一个潜在的无序结果在Yu-Shiba-Rusinov（YSR）能量的局域态密度的δ函数加宽。该加宽与膜的正常状态扩展电阻的平方根成比例。我们表明，介观波动所造成的潜在的障碍影响至关重要的一个档案的本地密度的状态附近的YSR能量。此外，我们证明了扫描隧道显微镜的尖端可以掩盖的YSR功能在当地的态密度。此外，我们还研究了位于脏超导体/正常金属结正常区域的磁性杂质链附近的局域态密度。我们发现在局域态密度附近的YSR能量的共振。共振峰的能量尺度由正常状态下每平方膜电阻的平方根控制。
2022-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
DC Josephson transport in a three-terminal Yu-Shiba-Rusinov system
Birla Institute of Technology and Science, Pilani-Dubai Campus（印度理工学院比拉pilani校区迪拜分校）
该研究以三端YSR结为对象，利用磁场调控实现了非互易超电流输运，确立了其作为原子尺度工程非互易超导输运平台的潜力。
2026-07-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nanoscale Control of Quantum States in Radical Molecules on Superconducting Pb(111)
本研究利用低温扫描隧道显微镜，在超导 Pb(111) 表面实现了对自由基分子 TBTAP 量子态的纳米尺度操纵，通过改变针尖距离和分子间相互作用诱导了量子相变与 YSR 态分裂，并利用分子链中的二聚体位置切换实现了信息编码，为量子态工程奠定了基础。
2024-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Incoherent pair tunneling in the pseudogap phase of cuprates
受Berlyn等人最近的一项实验的启发，我们重新考虑了由最佳掺杂的超导铅和欠掺杂的正常金属铅形成的铜酸盐结中的非相干对隧穿。我们研究的赝能隙对隧道的影响，通过描述费米子在欠掺杂的铅与模型的自能，已开发重现光电发射数据。我们发现，赝能隙导致一个额外的温度依赖的抑制对隧道电流的贡献。我们讨论了与现有的实验数据的一致性，并提出了未来的实验方向。
2012-11-11 cond-mat.supr-con
Collective Yu-Shiba-Rusinov states in magnetic clusters at superconducting surfaces
研究了超导体表面多个磁性吸附原子（团簇）产生的YSR态的性质。对于磁性团簇，其成分之间的距离相等，我们证明了形成有效的自旋非极化YSR状态与子间隙能量独立的磁性杂质的自旋配置。我们解决了任意自旋结构的问题，分析自旋极化（色散能级）和自旋非极化（钉扎能级）的解决方案。自旋极化溶液的能量可以用团簇的净磁矩来表征，而自旋非极化溶液的波函数则与之有效地解耦，这种解耦使得它们对热涨落是稳定的，并且可以在扫描隧道显微镜实验中检测到。
2018-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent versus Incoherent c-Axis Josephson Tunneling Between Layered Superconductors
本文计算了相干和非相干电子隧穿穿过nu= s，d_x^2-y^2波超导半空间之间的c轴断裂结的Ic（T）和Rn，每个半空间的c轴带宽为2 J。相干准粒子隧穿仅在电压V<2 J/e时发生，导致难以测量欠掺杂样品的Rn。对于J/Delta_nu（0）<<1，Ic（0）的相干部分与Delta_nu（0）无关，并且可以很大。我们的结果进行了讨论，最近的实验。
1998-05-22 cond-mat.supr-con
Josephson tunneling through a Yu-Shiba-Rusinov state: Interplay of $π$-shifts in Josephson current and local superconducting order parameter
Uppsala University（乌普萨拉大学）；Max-Planck-Institut für Festkörperforschung（马克斯·普朗克固体研究所）
研究揭示了约瑟夫森电流与局部超导序参数的π移位在量子相变中的相互作用，发现两者由YSR态主导但互不直接影响。
2026-02-09 cond-mat.supr-con
Yu-Shiba-Rusinov tips: imaging spins at the atomic scale with full magnetic sensitivity
该研究制备了顶端附着磁性吸附原子的功能化Yu-Shiba-Rusinov（YSR）超导针尖，证明其具备全磁灵敏度且耐强磁场，可实现原子尺度磁相互作用及磁场驱动自旋织构转变的成像。
2023-07-18 cond-mat.supr-con
Microwave photon-assisted phase-incoherent Cooper-pair tunneling in a Josephson STM
在30 mK的扫描隧道显微镜（STM）中，我们观察到了超导Nb针尖与超导Nb样品之间形成的原子级约瑟夫森结中的光子辅助库珀对隧穿。高分辨率的隧道光谱数据显示了零偏置的导电峰和其他尖锐的子带隙峰的STM结的耦合，在电磁环境中的共振。子间隙峰通过分裂成位置和高度取决于微波的频率和振幅的多个峰来响应入射微波辐射。峰间间距表明，载流子是库珀对，而不是准粒子，和功率依赖性表明，电流源于光子辅助相位非相干隧道对，而不是更传统的相位相干隧道对产生夏皮罗步骤。
2015-10-21 cond-mat.supr-con
Quantum theory of an atom in proximity to a superconductor
超导关联对局域电子态的影响对于基础和应用超导（SC）的广泛实验是重要的。这包括超导体表面原子杂质的扫描隧道显微镜，以及中性离子和里德伯态的超导离子芯片光谱学。此外，接近表面的类原子中心目前被认为是基于超导设备的量子比特中噪声和退相干的主要来源。邻近效应可以使原子轨道处于类似于库珀对的状态，称为Yu-Shiba-Rusinov态（YSR），但SC对测量的轨道分裂和光学/噪声跃迁的影响尚不清楚。在这里，我们研究的轨道退化和原子态的粒子数混合之间的相互作用，超出了通常的经典自旋近似。我们将原子模型化为一个广义Anderson模型与一个常规的$s$波超导体相互作用。在零在位库仑排斥极限（$U=0$）下，我们得到了与经典自旋模型完全相同的YSR子带能级.当$Δ$很大且$U>0$很大时，YSR谱不再是类准粒子，高度简并的轨道子空间根据它们的自旋、轨道和数宇称对称性而分裂。我们发现，$U>0$激活额外的极的原子格林函数，提出了另一种解释最近观察到的峰值分裂在超导体中的轨道简并杂质的扫描隧道显微镜。我们描述了光激发和吸收的光子由YSR状态，显示出许多额外的光学通道打开相比，非超导的情况下。相反，额外的耗散通道意味着由于超导器件中的杂质而增加的电磁噪声。
2018-04-10 cond-mat.supr-con quant-ph
Incoherent tunneling and topological superconductivity in twisted cuprate bilayers
高$T_c$铜氧化物超导体的两个单层的扭转可以产生具有自发破缺的时间反转对称性$\mathcal{T}$的手征拓扑态。出现带隙拓扑相所需的关键成分是CuO $_2$平面之间的电子隧穿，其明确形式（在理想的干净样品中）由原子轨道的对称性决定。然而，大量关于铜酸盐层间输运的研究表明了无序介导的非相干隧穿的重要性，这种隧穿规避了理想晶体中存在的对称性约束。后者甚至在最干净的单晶样品中也会出现，这是通过将CuO $_2$平面分开的层中的氧空位来实现的，引入该层是为了实现超导性所需的空穴掺杂。在这里，我们评估非相干隧穿扭曲双层的相图的影响。我们表明，该模型继续支持一个完全有间隙的拓扑相位与破碎的$\mathcal{T}$，即使在限制的无序介导的层间耦合。与具有恒定的动量守恒层间耦合的模型相比，45 $^\circ$扭曲周围的拓扑相的程度随着不相干性的增加而减小，但对于可能与Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$相关的参数，仍然稳健地存在。
2022-07-06 cond-mat.supr-con
Blocking of inter-subspace tunneling by intra subspace inelastic scattering
近年来，粒子与环境相互作用的内禀退相干和退相位的概念得到了广泛的研究。这对非相干c轴电阻率和高温超导性之间看似合理的因果关系有着重要的影响。在我们的工作中，我们研究了两个位置之间隧穿粒子的隧穿抑制和非相干运动。玻色子激发的环境耦合到只有一个网站诱导现场自旋翻转。我们表明，这种现场自旋翻转散射使隧道运动不相干。在高温极限下，计算了非相干速率或跳跃速率。我们还简要地讨论了零温下环境耦合对有效隧穿的重正化，遵循Wegner的重整化群方法。
1998-11-26 cond-mat.supr-con
Yu-Shiba-Rusinov bands in ferromagnetic superconducting diamond
材料中不同奇异特性的组合为其新的潜在应用的出现铺平了道路。一个例子是最近发现的相互对立的铁磁性和超导性的氢化掺硼金刚石，这有望成为一个有吸引力的系统，探索非常规物理共存。在这里，我们展示了Yu-Shiba-Rusinov（YSR）带的出现，其空间范围为几十纳米，在铁磁超导金刚石中使用扫描隧道光谱。我们从理论上证明了三维超导体表面的二维自旋晶格是如何产生YSR带的，以及它们的态密度分布是如何与自旋晶格结构相关联的。实现铁磁性和超导性共存的新形式的既定策略为设计不寻常的电子状态以及设计性能更好的超导设备开辟了一条道路。
2020-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Boosting the STM's spatial and energy resolution with double-functionalized probe tips
针对YSR束缚态共振波长短、传统STM难以分辨的问题，研究人员结合CO分子与超导团簇制备双功能化STM针尖，实现了更高的空间和能量分辨率，成功观测到Nb(110)表面Fe原子周围杂化YSR态的干涉图案，拓展了STM在原子尺度超导研究中的能力。
2024-04-22 cond-mat.supr-con
Gaussian Tunneling Model of c-Axis Twist Josephson Junctions
本文计算了高温超导体绕c轴扭转$ϕ_0$的c轴约瑟夫森隧穿临界电流密度$J^J_c$。我们将隧穿矩阵元的平方模拟为平行于结$<|t({\bf q})|^2>\propto\exp(-{\bf q}^2a^2/2π^2σ^2)$的波矢q的变化中的高斯。s波和扩展s波序参量（OP）的$J^J_c(ϕ_0)/J^J_c(0)$与Li { \it et al.}的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$数据一致，但仅对强非相干隧穿$σ^2\ge0.25$有效。$d_{x^2-y^2}$波OP始终与数据不一致。此外，我们表明，巴索夫等人观察到的明显的常规求和规则的违反可能是可以理解的非相干的c轴隧穿，只要OP不是$d_{x^2-y^2}$波。
2000-05-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Extension to the Quantum Langevin Equation in the Incoherent Hopping Regime
推导出量子朗之万方程的扩展，该方程在非相干跳跃机制中有效，并且允许考虑量子隧道事件。这是通过在代表隧穿事件的朗之万方程中加入额外的随机变量来实现的。一个系统的推导这个扩展和它的制度的有效性。这项研究的动机是努力确定读取超导量子比特状态的错误。
2005-08-10 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Superconducting Quantum Interference at the Atomic Scale
本文利用扫描隧道显微镜通过YSR态实现约瑟夫森结从0到π的转变，并借助类SQUID的相位敏感探测方法表征了这一原子尺度量子相变。
2022-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microscopic Scattering Approach to In-Gap States: Cr Adatoms on Superconducting β-Bi2Pd
结合 ab initio Wannier 函数与实空间 Green's function 方法，发展了描述 β-Bi2Pd 表面 Cr 单原子 Yu-Shiba-Rusinov 态的微观散射框架，重现了 STM 关键特征并揭示了态的微观起源，为研究拓扑杂质链奠定基础。
2025-07-11 cond-mat.supr-con
Evidence for a Quasi-1D Topological-Excitation Liquid in Bi2212 by Tunneling Spectroscopy
采用断结技术对重欠掺杂和轻过掺杂的Bi_（2212）单晶进行了超导测量。我们发现，低于Tc的面内隧穿谱是赝能隙的非相干峰和相干准粒子峰的组合。Bi 2212中赝能隙的大小与超导能隙的大小存在相关性。我们发现准粒子电导峰是由凝聚类孤子激发引起的。
2001-06-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Measuring non-Gaussian fluctuations through incoherent Cooper pair current
研究了非相干库珀对隧穿、电容耦合非平衡噪声源的约瑟夫森结。JJ的电流-电压（I-V）特性对源中的过量电压波动敏感，因此可用于宽带噪声检测。在弱驱动下，I-V的奇数部分可以与噪声的第二累积量有关，而偶数部分是由于第三累积量。在校准之后，可以测量噪声源的Fano因子，并且获得关于噪声的频率依赖性的信息。
2004-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The pseudogap in Bi2212 single crystals from tunneling measurements: a possible evidence for the Cooper pairs above Tc
我们提出了轻微过掺杂的Bi 2212单晶的电子隧穿光谱，Tc = 87 - 90 K，在14 K和290 K之间的温度范围内，使用断裂结技术。在T ~* = 280 K时出现了在T ~* 以上测得的赝能隙。对谱的分析表明，在Tc以上对赝能隙有贡献，在110 - 115 K附近赝能隙消失。我们将这一贡献与不相干的库珀对的存在。
1999-10-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum eigenstate tomography with qubit tunneling spectroscopy
量子比特隧穿光谱学（QTS）最近已成为可能的多量子比特系统的能量本征值（频谱）的测量。在标准QTS实验中，非相干探测量子比特与系统的一个量子比特强耦合，其非相干隧穿率提供了有关原始（源）系统能量本征值的信息。本文通过将探测量子位耦合到多个源量子位来推广QTS。我们表明，通过适当选择的耦合，可以执行投影测量的源系统的能量本征态在任意的基础上，从而执行量子本征态层析。作为一个实际的例子，有限的层析成像，我们应用我们的计划探测的一个扭结的本征态的挫折横向伊辛链。
2017-02-25 cond-mat.supr-con quant-ph
Macroscopic Resonant Tunneling in the Presence of Low Frequency Noise
本文提出了一种双势阱中磁通的宏观共振隧穿理论。阱之间的非相干通量隧穿速率呈现共振峰，其形状和位置反映了噪声的定性特征，因此可以作为研究SQUID量子比特中低频通量噪声的诊断工具。我们表明，特别是，噪声引起的重整化的第一个共振峰提供了直接的信息的噪声源的温度和其量子分量的强度。
2008-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Intrinsic superconducting instabilities of a solvable model for an incoherent metal
我们构建了一个家庭的几何不变的晶格模型与大量（$N$）的轨道在每个网站耦合在一起，通过单电子隧穿。通过调整电子带宽和现场相互作用的相对强度，有一个修改的Sachdev-Ye-Kitaev（SYK）的形式，我们展示了一些不寻常的功能，在强耦合和大$-N$限制。我们发现了以下例子：（i）非相干非费米液体金属引起的固有非BCS超导不稳定性，以及（ii）初始重费米液体金属向超导性的不稳定性，其转变温度与其重整化带宽相当。在强耦合下，这些可解模型显示出配对不稳定性，这些配对不稳定性不是由与底层费米表面相关的任何特殊“嵌套”性质驱动的。
2019-08-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the Origin of the Tunneling Asymmetry in the Cuprate Superconductors
我们认为，光谱权重的相干部分总是在足够低的能量下对称地贡献于STM光谱，并且隧穿不对称性是电子光谱的非相干部分的表现。通过从已发表的Pan \textit{et al}在$BSCCO_{2212}(T_{c}=84K)$上的STM数据中的空穴侧光谱中减去粒子侧光谱，我们发现差谱显示了在25 meV处的良好定义的带隙结构。我们认为这个能隙可能代表了系统的一个新的能量尺度，即系统中自旋-电荷复合的能量尺度。
2004-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On Dissipation Mechanism in the Intrinsic Josephson Effect in Layered Superconductors with d-wave Pairing
本文从理论上研究了具有单重态d波对的层状超导体在本征约瑟夫森效应范围内的导电机制。考虑了相干和非相干层间电子隧穿的情况。相干隧穿理论描述了高T $_c$超导体在电压小于超导能隙幅值时观察到的主要定性特征，其电阻率机制与准粒子通过d波能隙的激发有关。在带隙振幅量级或更大的电压下，I-V曲线更好地由非相干隧穿描述。由于充电效应，超导层形成的约瑟夫森结之间的相互作用很小。
1999-12-28 cond-mat.supr-con
Crossover from time-correlated single-electron tunneling to that of Cooper pairs
我们用单电子晶体管研究了一维小约瑟夫森结链中的电荷输运。我们观察到一个交叉的时间相关隧穿的单电子的库珀对的磁场和电流的函数。在相对高的磁场下，单电子输运占主导地位，隧穿频率由f = I/e给出，其中I是通过链的电流，e是电子的电荷。当磁场降低时，频率逐渐移动到f = I/2e（I> 200 fA），表明库珀对输运。对于被测样品的参数，我们预期库珀对输运是不相干的。
2007-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasi-One-Dimensional Topological-Excitation Liquid in Bi2212 from Tunneling Spectroscopy
采用断结技术对重欠掺杂、轻过掺杂和部分Ni取代的Bi_（2212）单晶进行了超导测量。我们发现，低于Tc的面内隧穿谱是赝能隙的非相干峰和相干准粒子峰的组合。Bi 2212中赝能隙的大小与超导能隙的大小有明显的相关性。数据分析表明，在Bi 2212中的隧穿赝能隙主要是动态电荷条纹上的电荷密度波能隙。对应于准粒子峰的隧穿特性与准一维拓扑激发液体的理论预测非常一致。此外，通过不同的技术测量的数据的分析表明，沿c轴的相位相干性建立在Tc，由于在局部反铁磁畴的CuO 2平面的自旋波动。
2001-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Influence of the pair coherence on the charge tunneling through a quantum dot connected to a superconducting lead
我们分析了耦合到正常（N）和超导（S）引线上的单能级量子点的电荷输运，其中电子对以相干（T_c以下）或非相干（T_c <T <T *）的形式存在。如果人们使用高T_c超导材料，从上面接近$T_{c}$时观察到各种前体效应，这种情况在实践中可以实现。在不局限于任何特定微观机制的情况下，我们研究了电子对相干引起的非平衡电荷电流的一些质的变化。
2006-12-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interlayer tunneling spectroscopy of Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$: a look from inside on the doping phase diagram of high $T_c$ superconductors
本文报道了Bi_（2212）高$T_c$超导体的系统的、与掺杂有关的层间隧道谱。改进的分辨率使得可以同时跟踪$T_c$附近的超导能隙（SG）和正常态赝能隙（PG），并分析PG在$T^*$处的闭合。所得到的掺杂相图显示出PG出现的临界掺杂点以及SG和PG接近最佳掺杂的特征交叉点。这指向Bi 2212中两种不同且竞争的序参量的共存。实验数据表明，SG可以在$T<T_c$处与PG形成组合的（大的）带隙，并且随着掺杂的减少，层间隧穿逐渐变得不相干。
2002-01-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing Noise in Flux Qubits via Macroscopic Resonant Tunneling
利用量子干涉仪的两个最低激发态之间的宏观共振隧穿来表征磁通量子比特中的噪声。作为通量偏置的函数的非相干衰减率的测量揭示了在谐振点处不达到峰值的高斯形状的轮廓，但是被移位到初始阱高于目标阱的偏置。均方根观察到噪声幅度与退相干速率1/T_2^* 成正比，并且对70 mK以下的温度有弱依赖性。这些结果的分析表明，在该设备中的低频（1/f）通量噪声的主要来源是在热平衡的量子力学环境。
2008-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
From Shapiro steps to photon-assisted tunneling in microwave-driven atomic-scale Josephson junctions with a single (magnetic) adatom
本文研究微波驱动的原子尺度 Josephson 结，揭示普通 Pb-Pb 结的 Shapiro 相干台阶及磁性吸附原子诱导的光子辅助准粒子隧穿导致的非相干转变。
2025-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson Scanning Tunneling Spectroscopy in $d_{x^2-y^2}$-wave superconductors: a probe for the nature of the pseudo-gap in the cuprate superconductors
约瑟夫森扫描隧道谱（JSTS）的发展为非常规超导体的研究开辟了新的途径。我们表明，临界电流，$I_c$，通过JSTS测量，图像的空间形式的超导序参量在$d_{x^2-y^2}$波超导体周围的缺陷和富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫状态。此外，我们表明，$I_c$探测的相位不相干超导关联的存在下的赝能隙区域的铜氧化物超导体，从而提供了前所未有的洞察其难以捉摸的性质。这些结果提供了实验测量的$I_c$和超导序参量的空间结构之间的理论联系。
2018-11-30 cond-mat.supr-con
Tunneling spectroscopy using a probe qubit
我们描述了一种量子隧穿光谱技术，只需要低带宽控制。该方法涉及将探测量子位耦合到所研究的系统以创建局域探测态。然后相对于被探测系统的未扰动能级扫描探测态的能量。当探针的能量偏置接近被探测系统的本征能量时，发生翻转探针量子位的状态的非相干隧穿跃迁。监测这些过渡允许探测系统本征谱的重建。我们证明了这种方法上的射频SQUID通量量子比特。
2013-01-03 cond-mat.supr-con quant-ph
Probing flux and charge noise with macroscopic resonant tunneling
本文报道了利用宏观共振隧穿测量rf-SQUID磁通量子比特中的磁通和电荷噪声。我们测量了从初始阱中的最低能态到目标阱中的基态和第一激发态的非相干隧穿速率。测量结果由两个峰组成。第一个峰值对应于隧穿到目标阱的基态，并且由通量噪声主导。第二个峰是由于隧穿到激发态，并且由于由电荷噪声主导的阱内弛豫过程而更宽。我们开发了一个理论模型，使我们能够在一个实验设置中提取有关通量和电荷噪声的信息。该模型在很宽的动态范围内与实验数据吻合得很好，并提供了表征电荷和磁通噪声的参数。
2022-10-04 cond-mat.supr-con quant-ph
The Hund's Superconductor Li(Fe,Co)As
我们结合传输，角分辨光电子能谱和扫描隧道光谱研究几个低能量的表现形式的Hund耦合在一个典型的FeSC家庭Li（Fe，Co）As。我们确定的相干-非相干交叉温度和准粒子在正常状态下的有效质量增强的掺杂依赖性。超导态的隧道谱结果支持了Hund金属态的超导电性表现出一个普遍的最大超导能隙与转变温度（2 $Δ_{max}/k_{B}T_{c}$）的关系，它与掺杂水平和$T_{c}$无关。
2020-11-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comparison of coherent and weakly incoherent transport models for the interlayer magnetoresistance of layered Fermi liquids
本文计算了倾斜磁场中层状金属的层间磁电阻，给出了两种不同的层间输运模型。第一种模型涉及相干层间输运，并利用半经典或布洛赫-玻尔兹曼输运理论的结果。第二个模型涉及弱非相干层间输运，其中电子在隧穿进入下一层之前在一层内散射多次。结果是相关的角度依赖的磁阻振荡（AMRO）在准一维和准二维金属的实验解释。我们发现，除了当磁场几乎是平行的层的方向上的磁场的磁阻的依赖性是相同的两种模式。这一结果的一个重要含义是，一个三维费米面是不必要的观察Yamaji和Danner振荡看到准二维和准一维金属，分别。给出了AMRO最大值和最小值处的电阻与磁场和散射时间（以及温度）的关系的通用表达式。我们指出了三个显着的特点，相干层间输运：（i）拍频的准二维系统的磁振荡，（ii）在角度依赖的磁阻的峰值时，该字段是足够大的，平行的层，和（iii）交叉从线性到二次场依赖的磁阻时，该字段是平行的层。性质（i）和（ii）进行了比较与已发表的实验数据的范围内的准二维有机金属和Sr 2 RuO 4。
1999-09-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Diode effect in Josephson junctions with a single magnetic atom
本文在扫描隧道显微镜中构建原子尺度Pb–Pb约瑟夫森结，发现插入单个磁性原子可诱导非互易超电流，并揭示其源于YSR态准粒子电流，为原子尺度超导二极管及单原子调控开辟新途径。
2022-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Search for large topological gaps in atomic spin chains on proximitized superconducting heavy metal layers
本文在Nb(110)上引入Au重金属原子层，结合强自旋轨道耦合与大超导能隙，通过实验和计算研究Fe原子链的拓扑性质，发现人为施加自旋螺旋态可打开微能隙并形成零能边缘态，为筛选承载马约拉纳边缘态的理想材料体系提供了新方法。
2023-01-13 cond-mat.supr-con
Incoherent superconductivity well above $T_c$ in high-$T_c$ cuprates - harmonizing the spectroscopic and thermodynamic data
长期以来，已知铜氧化物超导体表现出在高于超导转变温度（$T_c$）时持续存在的能隙。关于它是一个先驱超导能隙还是一个由竞争相关引起的赝能隙的争论已经持续了几十年。由于未能解决这个问题，可以说推迟了解释这些高度复杂材料中超导性的起源。在这里，我们有效地解决了这个问题，通过计算各种热力学和光谱性质，探索的效果依赖于温度的对打破长期存在的配对相互作用的存在下，坚持远高于$T_c$的自能。我们从拟合电子比热随温度变化的详细关系开始，就能立即解释迄今为止令人困惑的场依赖性。采用这种配对温度和配对破坏散射的相同组合，我们就能够同时详细描述超流密度、隧穿、拉曼和光谱的不寻常的温度和场依赖性，否则就无法用超导能隙来解释，而超导能隙通常在$T_c$处闭合。这些研究结果表明，以上$T_c$的间隙在过掺杂制度可能源于非相干超导相关，是不同的竞争秩序的“赝隙”，出现在较低的掺杂。
2017-07-26 cond-mat.supr-con
Decoherence spectroscopy with individual two-level tunneling defects
微制造量子器件的最新进展表明，一个无处不在的噪声源起源于隧穿材料缺陷，导致寄生二能级系统（TLS）的稀疏浴。对于超导量子比特，存在于电极表面和隧道结中的TLS是退相干的主要部分，因此对实现固态量子处理器构成了严重的障碍。在这里，我们利用超导量子比特来探索相干操作的TLS的量子态演化，以揭示其各自的属性和环境相互作用的新的光。我们确定了TLS能量弛豫速率的频率依赖性，可以解释为耦合到声子模式，而不是预期的相互TLS相互作用。大多数研究的TLS被发现是免费的纯退相在其能量简并点，其拉姆齐和自旋回波退相率的规模线性和二次非对称能量，分别。我们提供了一个基于标准隧穿模型的解释，并确定与非相干低频（热）TLS的相互作用作为相干高频TLS中纯退相的主要机制。
2016-01-13 cond-mat.supr-con
Electromagnetically induced transparency in superconducting quantum circuits : Effects of decoherence, tunneling and multi-level cross-talk
从理论上研究了超导量子线路（SQC）中的电磁感应透明（EIT）。该系统是一个偏置在$Λ$配置中的持续电流通量量子比特。[物理学]（Phys. Rev. Lett）93，087003（2004）]，我们表明理想制备的EIT系统提供了探测退相干的灵敏手段。在这里，我们通过探索不完美的暗态制备和特定的退相干机制（通过隧道，纯退相，和不相干的人口交换人口损失）的影响，扩展这项工作。我们发现一个初始的，快速的人口损失的$Λ$系统的一个不完善的准备暗态。其次是一个较慢的人口损失由于微波场的失谐从EIT谐振和现有的退相干机制。我们发现缓慢的损失率的解析表达式，系数取决于特定的退相干机制，从而提供了一种手段来探测，识别和量化各种源的退相干与EIT。我们超越了旋转波近似考虑如何强微波场可以诱导额外的非共振跃迁的SQC，我们展示了这些影响可以减轻补偿所产生的AC斯塔克位移。
2006-04-04 cond-mat.supr-con
