Electron-hole imbalance and large thermoelectric effect in superconducting hybrids with spin-active interfaces
我们认为,自旋敏感准粒子散射可能会产生超导结构中的电子-空穴不平衡,例如,具有自旋活性界面的超导-正常混合体。我们阐明了一个透明的物理机制,这种效果表明,在这样的界面处的电子和空穴的散射率彼此不同。解释性评估的波函数类电子和空穴的激发在超导正常的双层,我们推导出的热电流的一般表达式,并表明-在电子-空穴不平衡的存在下-这个电流可以达到最大值高达超导体的临界电流。
2014-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The hybrid Josephson rhombus: A superconducting element with tailored current-phase relation
提出由四个混合约瑟夫森结构成的混合约瑟夫森菱形电路,通过磁阻挫和栅压调控CPR谐波,实现电荷4e相干输运及效率超25%的超导二极管效应。
2025-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting magnetoelectric effects in mesoscopic hybrid structures
本文提出描述反演对称破缺超导体中超电流诱导磁化的形式体系,并展示其用于在混合结构中产生与操控 Majorana 零模。
2024-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Stationary transport in mesoscopic hybrid structures with contacts to superconducting and normal wires. A Green's function approach for multiterminal setups
我们推广了Langreth和Nordlander [Phys.Rev.B432541(1991)]和Meir和Wingreen [Phys.Rev.Lett.1994]提出的实时格林函数的表示。68 2512(1992)]中的稳态量子输运,以便研究包含正常(N)和超导(S)块的混合结构的问题。我们举例说明了在一个静态偏置下的S-N结的处理,并详细研究了在一个正常的环通过一个磁通量与附加的超导导线在平衡时的平衡电流的行为。我们分析了Andreev态的磁通灵敏度,并证明了Andreev态的磁通灵敏度与孤立超导环中动量q=0的库珀对的磁通灵敏度是等价的。
2008-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron Transport in Hybrid Ferromagnetic/Superconducting Nanostructures
我们观察到在相邻超导体(S)的超导性开始时铁磁(F)线的电阻的大幅度变化。在F线的磁电阻中发现了新的大幅度的尖峰。基于对铁磁金属费米面拓扑结构的分析,我们讨论了F/S纳米结构中长程超导邻近效应的一种新机制。
2000-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Huge nonequilibrium magnetoresistance in hybrid superconducting spin valves
提出了一种铁磁-超导混合自旋阀。它的运作依赖于超导体中的非平衡输运和邻近诱导的交换耦合之间的相互作用。在适当的偏置电压下,合适的铁磁-超导体组合可以获得高达10^6%的巨大隧道磁电阻值。该结构的可控自旋过滤器性质与其固有的简单性相结合,使这种设置有吸引力的低温自旋电子应用,降低功耗是一个额外的要求。
2006-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hybrid Double Quantum Dots: Normal, Superconducting, and Topological Regimes
外延超导体-超导体混合材料是研究介观和拓扑超导性的极好基础,因为半导体继承了硬超导能隙,同时保持可调的载流子密度。在这里,我们调查的双量子点器件制成的InAs纳米线与图案化的外延铝两面壳,proximitizes两个栅极定义的段沿纳米线。我们遵循的演变介观超导和充电能量在这个系统中作为磁场和电压调谐势垒的函数。点间耦合使用侧栅极从强到弱变化,并且通过施加磁场在正常、超导和拓扑状态之间变化基态。我们通过跟踪连续的共隧穿峰之间的间距作为轴向磁场的函数来识别拓扑转变,并表明单个点主机弱杂交Majorana模式。
2016-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron transport in a mesoscopic superconducting / ferromagnetic hybrid conductor
我们目前的电输运实验上进行的亚微米混合装置制成的铁磁导体(Co)和超导(Al)电极。为了分离Co导体和Co-Al界面的贡献,对样品进行图案化。我们观察到的Al电极的超导电性的Co导体的电阻的强烈影响。只有当界面高度透明时,这种效果才会很大。我们的特点是所观察到的电阻下降温度,偏置电流和磁场的依赖关系。由于铁磁体的微分电阻表现出非平凡的不对称性,我们认为磁畴结构在超导/铁磁导体的电子输运性质中起着重要的作用。
2003-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dephasing of Cooper pairs and subgap electron transport in superconducting hybrids
我们认为电子-电子相互作用从根本上限制了库珀对从超导体(S)进入扩散正常金属(N)的穿透长度。在低温下,该库珀对退相长度$L_φ$保持有限,并且在$T \to 0$处不发散。我们评估的subgap电导的NS混合在存在的电子-电子相互作用,并表明,这个新的长度$L_φ$可以直接从这样的结构中的电导测量提取。
2012-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting diode effect in topological hybrid structures
超导二极管效应在超导电子学中有着巨大的应用潜力,目前正受到人们的广泛关注。特别是,基于三维(3D)拓扑绝缘体的超导混合结构是最好的候选者之一,由于最强的自旋轨道耦合(SOC)。大部分的理论研究集中在全数值计算,这往往是相当复杂的,或在唯象的方法。本文对超导体/铁磁体/三维拓扑绝缘体(S/F/TI)混合结构的线性化和非线性微观方法进行了比较。采用准经典格林函数形式主义,我们解决了这个问题的自洽。我们表明,由线性化近似得到的结果是没有定性的不同,从非线性解决方案。这两种方法的主要区别在于定量上的差异,即:e.它们产生不同的超电流幅度。然而,当计算所谓的二极管品质因数时,消除了定量差异,并且两种方法都可以产生良好的一致性。
2023-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Current precision in interacting hybrid Normal-Superconducting systems
The Abdus Salam International Center for Theoretical Physics(阿卜杜斯·萨拉姆国际理论物理中心);NEST, Istituto Nanoscienze-CNR and Scuola Normale Superiore(纳米科学研究所-意大利国家研究委员会及比萨高等师范学院);Dipartimento di Fisica, Università di Napoli “Federico II”(那不勒斯费德里科二世大学物理系);School of Chemical and Physical Sciences and MacDiarmid Institute for Advanced Materials and Nanotechnology, Victoria University of Wellington(惠灵顿维多利亚大学化学与物理科学学院及麦克迪尔米德先进材料与纳米技术研究所)
研究相互作用正常-超导量子点系统中Andreev介导的输运和电流波动,通过广义主方程计算稳态电流、零频噪声和熵产率,揭示库仑相互作用如何通过重正共振条件和抑制超导相干性降低电流精度,特别是在高温下表现显著。
2026-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hybrid superconducting quantum magnetometer
对一种基于磁通量驱动调制近似金属纳米线态密度的超导量子磁强计进行了理论分析。通过优化几何和材料参数,可实现高达几mV/Phi_0的传递函数和低于1 K的~10^{-9 $> Phi_0 Hz^{-1/2}的本征通量噪声。访问与有限的耗散(约10^{-14} W)加入单自旋检测的机会,使该磁力计有趣的分子或单个磁性纳米粒子的开关动力学的调查。
2011-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electronic heat current rectification in hybrid superconducting devices
在这项工作中,我们回顾和扩展最近的理论建议,实现电子热二极管的基础上隧道结的正常金属和超导薄膜。从一个单一的混合隧道结的基本整流性能开始,我们将展示如何整流效率可以大大提高结合在一个不对称链的隧道耦合岛的多个结。我们提出了三种不同的设计,分析其性能和潜在的优势。除了从基础物理学的角度来看是相关的,这种设备可能会发现重要的技术应用,作为固态热纳米电路和需要能量管理的通用低温电子应用中的基本构件。
2015-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hybridization and interference effects for localized superconducting states in strong magnetic field
在Ginzburg-Landau模型中,我们研究了在薄膜磁耦合超导-铁磁双层膜中沿样品边缘或畴壁形成的超导通道的临界场和温度增强。相应的库珀对波函数可以看作是两个序参量(OP)模式沿边界和/或畴壁传播的杂交。不同动量的杂化OP模式导致形成涡旋链从这些通道的交叉点。在这个交叉点附近,模式的波函数合并,导致局域超导态的临界温度增加。这种临界温度增强所造成的波函数压缩的起源示出了接近平行边界和/或畴壁的极限情况下。利用变分法和数值模拟研究了临界温度和OP结构与外加磁场和交叉沟道夹角的关系。
2012-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlocal entanglement in hybrid superconducting and normal-metal three terminal devices
非局域纠缠是量子信息处理的关键。虽然光子已经实现了非局域纠缠,但要证明电子的非局域纠缠要困难得多。已经提出的一种方法是使用混合超导/普通金属器件,其中库珀对在两个空间上分离的普通金属引线中分裂成自旋纠缠电子。这个过程中的非本地Andreev反射预计将导致一个负的非本地电阻和积极的电流-电流相关性。通过互相关测量以及局域和非局域电阻的测量,我们在这里提出的实验证据表明,通过独立控制电子的能量在超导体/正常金属界面,非局域Andreev纠缠,自旋纠缠的签名,可以最大化。
2009-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Physics of the Majorana-superconducting qubit hybrids
本文研究了Majorana-超导量子比特混合系统,利用少量不完美的Majorana零模扩展超导量子比特行为,提供了全参数范围的基态能量解析结果并探讨了其在噪声抑制与传感等方面的潜在应用。
2023-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hybrid superconducting-magnetic memory device using competing order parameters
超导器件依赖于调制约瑟夫森结中的复杂超导序参量,已经被开发用于低功率逻辑运算、高频振荡器和精密磁场传感器。磁器件依赖于局部矢量序参量-局部磁矩的调制,已被用作存储元件、高频自旋转移振荡器和磁场传感器。在混合超导磁器件中,这两个序参量相互竞争,一种序抑制另一种序。最近对超低功率、高密度低温存储器的兴趣激发了对融合超导和磁行为的新兴趣,以便利用这两个竞争的序参量来产生新颖的开关元件。在这里,我们描述了一个可重构的双层磁自旋阀集成在一个约瑟夫森结。我们的测量分离的抑制超导耦合由于在磁性层中的交换场,这会导致超导电流的depairing,从抑制由于由磁性层产生的磁场。超导序参量的交换场抑制是可调谐和可切换的行为,其也可扩展到纳米器件尺寸。这些器件是第一个展示约瑟夫森耦合在幅度和相位上的非易失性、尺寸无关的开关的器件,并且它们可以允许第一个纳米级超导存储器件。
2013-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interplay of Andreev reflection and Coulomb blockade in hybrid superconducting single electron transistors
本研究探究可调谐混合超导单电子晶体管中库仑阻塞与超导性的相互作用,制备含氧化势垒与断裂结的器件,发现多重Andreev反射在高能隙下仍相关,库仑阻塞特征可在高偏压下重现,实验结果与主方程结合全计数统计的模拟相符。
2023-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hamiltonian approach to the ac Josephson effect in superconducting-normal hybrid systems
从理论上研究了一个正常介观导体与两个超导(S)导线耦合的混合系统中的交流约瑟夫森效应。本文导出了含时电流的交流分量的一般公式,它适用于正常区域内的任意相互作用。我们应用这个公式分析了一个正常区域为无相互作用单能级量子点的S-正常-S系统。我们报道了电子在量子点中时均非平衡分布的物理行为,Andreev束缚态的形成,以及随时间变化的电流的交流分量。分布被发现表现出粒子数反转和超导间隙之间的所有Andreev束缚态$Δ$携带相同的电流量和相同的流动方向。与平均电流的次谐波间隙结构形成鲜明对比的是,含时电流的交流分量表现出强烈的振荡行为。
2001-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A hybrid superconducting quantum dot acting as an efficient charge and spin Seebeck diode
我们提出了一种高效的热电二极管器件,由量子点与正常或铁磁电极和超导水库耦合而成。电流在正向(正热梯度)表现出强烈的非线性行为,而在反向(负热梯度)几乎消失。我们的讨论是由规范不变的电流守恒的传输理论占电子-电子相互作用内的点。我们发现,二极管的行为极大地调整与外部栅极电位,塞曼分裂或铅磁化。因此,我们的研究结果是相关的新的热电器件与增强功能的搜索。
2016-09-14 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
Positive noise cross-correlations in superconducting hybrids: Roles of interfaces and interactions
本文用Blonder、Tinkham和Klapwik的散射方法和微观格林函数方法讨论了任意界面曲率下正常金属-超导体-正常金属结构中的散粒噪声散粒噪声互相关。令人惊讶的是,负交叉电导在这样的设置[R。Melin和D. Feinberg,Phys.Rev.B70,174509(2004)]不排除几乎透明接触的正噪声互相关的可能性。最后,我们的相互作用的现象学讨论的一维导线连接到超导体,这会导致在噪声互相关的符号变化。
2018-01-03 cond-mat.mes-hall 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
Spin imbalance in hybrid superconducting structures with spin-active interfaces
我们考虑一个异质结构组成的正常金属和超导体分离的自旋活性界面。在有限偏置电压下,界面处的自旋过滤和自旋混合效应允许在结的超导侧上的感生磁化(自旋不平衡),其在体中弛豫到零。这样的界面也被称为主机的一对间隙Andreev束缚态,最近在实验中观察到。我们表明,这些国家负责的主导贡献的诱导自旋不平衡接近接口。受最近在超导铝导线中的自旋-电荷密度分离实验的启发,我们提出了一种在不施加外部磁场的情况下观察自旋不平衡的替代方法。我们还建议,自旋不平衡对所施加的偏置电压的特殊依赖允许间接的束缚态光谱。
2014-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-local transport measurements in hybrid quantum Hall - superconducting devices
针对量子相干能否经手性通道在多超导接触间传播的问题,研究者拓展Landauer-Büttiker形式体系研究混合QH-超导器件,证实微米级QH边缘态无法建立多超导接触间的相位关联,为拓扑超导领域提供了研究方法与判据。
2024-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transport phenomena in superconducting hybrid nanostructures
本博士论文共分六章。第一章介绍了基本的超导现象。如BCS理论,Andreev反射和邻近效应,以及超导隧道结中的电荷电流输运。在第二章中,我们介绍了用于获得本论文结果的Keldysh非平衡格林函数形式,并给出了简单结的例子。第三章研究了SIF结构的亚带输运性质。第四章研究了超导纳米杂化结构中的热输运。在第五章中,我们建立了微波辐照下超导量子点接触的一般理论,这种量子点接触是由超导材料的薄收缩体构成的,在这种收缩体中可以观察到Andreev态。第六章是对所得结果的总结。准经典方程的详细推导在附录中给出。
2014-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hybrid collective excitations in topological superconductor/ferromagnetic insulator heterostructures
Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);HSE University(高等经济大学)
研究拓扑超导体/铁磁绝缘体异质结构中磁子与超导集体模的混合机制,揭示自旋动量锁定驱动的混合激发及其对超导自旋电子学的影响。
2026-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron tunneling through hybrid superconducting-normal quantum point contacts under microwave radiation
对由超导导线(S)、普通二能级量子点(N)和普通导线(N)组成的混合超导-普通量子点接触(QPC)中光子辅助电子隧穿进行了理论分析.采用单粒子非平衡格林函数形式,在Nambu空间中引入Floquet基,用有限矩阵截断法求解格林函数,数值求解输运性质.基于所提出的方法,我们研究了光子诱导的单能级振荡和两能级间的量子跃迁对超导QPC电流-电压特性的影响。对于单能级情况,在I-V曲线中的主直流共振保持不变,无论辐射的频率和幅度,和一系列的二次共振由于多光子过程是存在的。当考虑两个能级($ε_{1}$,$ε_{2}$)之间的跃迁而忽略能级振荡时,光子只在$\hbarω=(ε_{2}-ε_{1})$的拉比共振处有显著影响。在拉比共振时,主直流共振分为两个,它们之间的分离由两个能级的耦合强度决定。
2011-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Multiple Andreev reflections in hybrid multiterminal junctions
本文从理论上研究了在不同电压下超导引线的混合多端结中的电荷输运。研究发现,多个超导导线的多次Andreev反射导致电流-电压特性中出现丰富的次谐波带隙结构。的结构证明了在非相干政权的路口数字。
2010-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Planar superconductor/ferromagnet hybrids: Anisotropy of resistivity induced by magnetic templates
实验研究了在铁磁BaFe_(12)O_(19)单晶上制备的超导十字形铝微桥的输运性质。结果表明,铁磁衬底中的一维畴结构可以诱导在磁畴上方形成超导沟道。这导致超导桥的电阻率的巨大各向异性,这是由沿着畴壁流动的超导电流的连续路径的出现引起的。
2009-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hybrid helical state and superconducting diode effect in S/F/TI heterostructures
具有自旋轨道耦合(SOC)的均匀超导系统在塞曼场作用下的基态是螺旋态,其特征是序参量的相位调制,但超电流密度为零。在这篇工作中,我们研究了空间分离的超导和交换场的混合系统中的螺旋态的实现,考虑S/F双层的顶部的三维拓扑绝缘体。该系统的特点是强自旋动量锁定,因此,提供了最有利的条件,螺旋态的产生。分析是基于准经典格林函数的微观理论。我们证明,在双层的螺旋状态的生存,如果交换场有非零分量垂直于S/F界面,即使在超导序参量和交换场空间分离的事实。同时,在这种空间不均匀的情况下,螺旋状态伴随着分布在双层上的自发电流,以具有零平均值。此外,我们表明,这种混合螺旋状态引起的非互易性的系统。我们证明了超导二极管效应的实现,并表明在所考虑的系统中,由于自旋动量锁定的最强可能值,非互易性的程度是非常大的。
2022-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Flux Qubit Based on Hybrid Ferromagnetic-Superconducting Device
我们提出了一种基于铁磁-超导混合器件的磁通量子比特的实现方案,其中磁通偏置完全由消失的磁场的矢量势引起。我们支持我们的结论与理论分析和自洽的三维模拟材料的具体参数。
2022-03-16 cond-mat.supr-con
Stability of Disordered Topological Superconducting Phases in Magnet--Superconductor Hybrid Systems
磁-超导混合异质结构是一种很有前途的手性拓扑超导量子工程的候选系统。在这里,我们调查的各种类型的潜在的和磁无序的存在下,他们的拓扑相的稳定性。特别是,我们认为磁无序的耦合强度和自旋取向,以及渗流型的障碍,代表失踪的磁矩。我们发现,潜在的障碍导致最弱的抑制拓扑相,而渗滤障碍导致其最强的抑制。此外,我们还证明了在关联势无序的情况下,无序势的空间结构不仅与粒子数密度有关,而且与陈氏数密度有关。最后,我们展示了如何在陈数密度的空间结构和分布的拓扑超导性的无序引起的破坏。
2019-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Bulk-dissociated topological bands without spin-orbit coupling in hetero-dimensional superconducting metamaterials
The University of Texas at El Paso(埃尔帕索得克萨斯大学);University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);Sandia National Laboratories(桑迪亚国家实验室)
研究通过设计异维超导元材料,发现无自旋轨道相互作用下,局部化的Yu-Shiba-Rusinov束缚态可形成弱拓扑超导相,并通过调节费米能使其过渡为体相解离拓扑超导相,出现节点线和共存的体相解离边角模。
2026-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A Superconducting 180° Hybrid Ring Coupler for circuit Quantum Electrodynamics
超导电路量子电动力学实验与传播微波需要设备作为分束器。采用硅衬底和蓝宝石衬底上的铌薄膜制作了中心频率为6 GHz的超导180°微带混合环形耦合器。对于耦合和隔离的幅度,我们发现在2GHz的带宽中分别为-3.5+/-0.5dB和至少-15dB。我们还研究了反射的效果在超导体正常导体接触的低温激光扫描显微镜。我们的测量结果表明,我们的混合环非常适合在电路量子电动力学实验芯片上的应用。
2010-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Theory of superconducting proximity effect in hole-based hybrid semiconductor-superconductor devices
本文针对锗基空穴混合半导体-超导体器件,发展有效理论并结合数值计算,揭示空穴带获得超导关联的机制,预测非标准配对、f型超导及无能隙态等实验可观测现象。
2025-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Universal transverse diode effects in superconducting unconventional magnet hybrids
University of Florence(佛罗伦萨大学);Uppsala University(乌普萨拉大学)
该研究证明超导非常规磁体结具有完美整流的横向自旋与电荷二极管效应,机制基于镜面反射与自旋旋转,为下一代横向超导自旋电子学提供新方向。
2026-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Hybrid quantum circuits: Superconducting circuits interacting with other quantum systems
混合量子线路结合了两个或多个物理系统,目的是利用不同系统的优点和优势,以便更好地探索新现象,并可能带来新的量子技术。本文简要介绍了迄今为止在涉及原子、自旋和固态器件(包括超导和纳米机械系统)的混合电路领域所取得的进展。这些电路如何结合元素从原子物理学,量子光学,凝聚态物理,和纳米科学进行了讨论,并提出了不同的可能的方法,将各种系统集成到一个单一的电路。特别是,混合量子线路可以在芯片上制造,促进其未来的可扩展性,这对于构建未来的量子技术至关重要,包括量子探测器,模拟器和计算机。
2013-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Phase diagrams of the superconducting diode effect in topological hybrid structures
本研究聚焦超导混合结构中SDE品质因数最优条件不明的问题,针对S/F/TI混合器件探究不同结构参数下的二极管品质因数,揭示了影响该因数大小的关键参数。
2023-04-30 cond-mat.supr-con
Etching suspended superconducting hybrid junctions from a multilayer
提出了一种制备大面积超导混合隧道结的新方法。样品是用光刻和化学腐蚀相结合的方法制备的超导体-绝缘体-正常金属多层膜。该工艺涉及的制造步骤少,可靠,并产生极高质量的隧道结。在适当的偏置电压下,显示出显著的电子冷却。
2012-06-23 cond-mat.supr-con
Direct observation of superconducting vortex clusters pinned by a periodic array of magnetic dots in ferromagnetic/superconducting hybrid structures
利用低温磁力显微镜(LT-MFM)观察了磁涡旋态下1 $μ$ m大小的铁磁点正方形阵列对超导磁通量子的强钉扎.导出了超导磁通线与量子点位置的直接关系。在脱钉过程中,MFM针尖施加在单个涡旋上的力被用来估计钉扎势的空间调制。据发现,优选地位于Py点的顶部上的超导涡旋经历比纯Nb膜中的钉扎力强约15倍的钉扎力。强钉扎超过了超导涡旋之间的排斥相互作用,并允许涡旋团位于每个点。我们的微观研究与这些混合结构的整体磁阻测量结果是一致的。
2010-03-17 cond-mat.supr-con
A hybrid quantum circuit consisting of a superconducting flux qubit coupled to both a spin ensemble and a transmission-line resonator
我们提出了一个实验上可实现的混合量子线路,通过超导磁通量子比特作为数据总线,实现自旋系综和传输线谐振器之间的强耦合。由此产生的耦合可用于在自旋系综和谐振器之间传递量子信息。特别地,与没有数据总线的直接耦合相比,我们的方法需要少得多的自旋来实现自旋系综和谐振器之间的强耦合(例如,小三到四个数量级)。这种混合量子线路在自旋系综中存储信息时可以实现长时间的量子存储,并且可以探索超强耦合机制中的非线性效应。
2013-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Electron-electron interaction effects on transport through mesoscopic superconducting hybrid junctions
在过去的几十年里,超导体的邻近效应从理论和实验的角度激发了大量的研究工作。在这篇综述中,我们将描述包含正常金属-超导体界面的系统的物理。我们主要讨论通过这种混合结构的输运性质。特别地,我们描述了电子-电子相互作用对通过多个一维量子线的超导结的输运的影响。后者可以用称为Luttinger液体的非费米液体理论来描述。本文从应用的角度,讨论了在这种混合结中产生纯自旋电流和大隧穿磁电阻的可能性,并分析了电子-电子相互作用对产生纯自旋电流稳定性的影响。
2013-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase coherent transport in hybrid superconducting nanostructures
这篇文章是一个概述最近的实验和理论工作的相位相干混合纳米结构的运输,特别强调直流电传导。对多重散射理论和准经典方法进行了综述,并对两者进行了比较。相位相干传输的几个范例进行了讨论,包括零偏异常,再入和远程邻近效应,Andreev干涉仪和超导诱导电导抑制。
1997-08-07 cond-mat.supr-con
Long Range Proximity Effect in Hybrid Ferromagnetic/Superconducting Nanostructures
我们发现,温度和磁场的依赖关系的电阻测量的扩散铁磁纳米线的超导电极的变化与距离,$L$,铁磁体/超导体之间的接触,但是是非常相似的线与相同的$L$范围从300 nm到1000 nm,在相同的条件下制备。这一结果为铁磁纳米线的长程超导诱导输运性质的变化提供了证据。
2000-07-17 cond-mat.supr-con
High-fidelity two-qubit gates of hybrid superconducting-semiconducting singlet-triplet qubits
本研究提出一种利用可调各向异性实现混合超导-半导体单态-三态量子比特间快速高保真双量子比特门的设计,无需额外组件或精细调参,保真度误差低于10^-3,为大规模量子处理器铺路。
2024-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
The conductance of superconducting-normal hybrid structures
讨论了正常超导混合结构的直流电导。结果表明,由于Bogoliubov-DeGennes(BDG)方程不守恒电荷,其应用程序创建一个Landauer型的方法的NSN系统的电导是有问题的。我们'修补'这一不足,计算电导从久保公式的环配置(对于这种几何形状的BDG方程的解决方案保存电荷)。我们表明,在一个正常的金属超导段的存在下,可能{ \em减少}的复合结构的整体电导。这种降低增强了NS复合材料变得绝缘的趋势。
2008-07-25 cond-mat.supr-con
Andreev Current-Induced Dissipation in a Hybrid Superconducting Tunnel Junction
研究了由超导体-绝缘体-普通金属双隧道结构成的混合超导微制冷器。亚能隙条件下,Andreev电流被发现占主导地位的单粒子隧道电流。我们表明,Andreev电流引入额外的耗散在正常的金属相当于焦耳加热。通过对系统热平衡的定量分析,给出了电子温度随电压变化的完整描述。由Andreev电流引起的耗散被发现占主导地位的准粒子隧穿冷却在一个大的偏置范围。
2008-06-03 cond-mat.supr-con
Probing pair-breaking mechanisms in proximity-induced hybrid superconducting interfaces
利用高自旋轨道材料如拓扑绝缘体或一维半导体纳米线来理解混合超导界面中的退配对效应正成为邻近诱导超导研究中的一个重要研究课题。在实验上,邻近诱导超导被发现抑制在低得多的磁场相比,超导层没有很好地理解其原因。在这里,我们提供了一个唯象的工具来表征不同的对破坏机制,打破或保持时间反演对称性,并显示它们如何影响差分隧穿电导响应。重要的是,我们探测了混合界面处SC层的特性,并在更大的场范围内观察到零偏置下的电导峰钉扎,最终出现弱峰分裂的迹象。此外,不同的自旋轨道散射和朗德g因子在调谐电导峰的效果显示出有趣的趋势。
2018-07-31 cond-mat.supr-con
Current induced magnetization dynamics and magnetization switching in superconducting ferromagnetic hybrid (F$|$S$|$F) structures
通过数值求解由电流感生的Slonczewski自旋矩项修正的Landau-Lifshitz-Gilbert方程,研究了夹在两个非对准铁磁层之间的非常规p波超导体的电流感生磁化动力学和磁化翻转.为此目的,使用了金-朗道自由能泛函的修改形式。我们证明了在具有强易轴各向异性的自旋-三重态铁磁超导混合结构中电流感生磁化翻转的可能性和磁化反转的条件。这种安排的开关时间的计算,并发现是高度依赖于磁配置以及偏置电流。这一研究对设计实用的超导自旋电子器件具有一定的指导意义。
2017-01-10 cond-mat.supr-con
Cross-correlated shot noise in three-terminal superconducting hybrid nanostructures
本文建立了一个统一的理论,描述了三端正常-超导-正常(NSN)混合纳米结构中的非局域电子输运和互相关散粒噪声。我们描述噪声互相关subgap和overgap偏置电压和任意分布的通道传输NS接触。我们专门解决一个物理上重要的情况下,扩散接触,并展示了非平凡的行为,非本地的散粒噪声表现出积极和消极的交叉相关性,这取决于偏置电压。对于这种情况下,我们推导出一个相对简单的分析表达式的互相关噪声功率只包含实验访问的参数。
2019-04-04 cond-mat.supr-con
Spectroscopy and critical temperature of diffusive superconducting/ferromagnetic hybrid structures with spin-active interfaces
超导/铁磁异质结构中邻近效应的描述需要使用自旋相关的边界条件。这样的边界条件必须考虑到自旋的依赖性的相移后获得的电子散射在铁磁体的边界。本文表明,这种性质可以强烈地影响临界温度和扩散异质结构的态密度的能量依赖性。这些效应应该允许扩散超导体/铁磁体界面的更好的characterisation。
2007-11-12 cond-mat.supr-con
Electrical Control of the Superconducting-to-Insulating Transition in Graphene/Metal Hybrids
石墨烯是一种坚固且化学惰性的材料,表现出高迁移率的暴露的二维电子气。这些组合的性质使得能够基于吸附物的共价或非共价偶联或基于多层结构来设计石墨烯复合材料。这些体系表现出新颖的可调电子性质,如带隙工程、可逆金属/绝缘转变或超分子自旋电子学。可调超导性也被期待,但缺乏实验实现。在这里,我们展示了基于金属/石墨烯混合复合材料的实验,使得能够控制超导纳米颗粒阵列到宏观石墨烯片上的邻近耦合。这种材料允许在低温下将超导性调整到强绝缘状态。它是由金属纳米颗粒阵列产生的邻近诱导超导性与石墨烯的二维和可调金属性相结合而产生的。所得的混合材料的行为,作为一个整体,像一个颗粒状的二维超导体显示出普遍的过渡阈值和本地化的库珀对在绝缘相。该实验揭示了非均匀超导体中超导性的出现,更一般地说,它证明了石墨烯作为实现新型超导材料的多功能构建块的潜力。
2012-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnetic confinement of the superconducting condensate in superconductor/ferromagnet hybrid composites
本文研究了非均匀磁场对用于不同超导体/铁磁体混合体的薄Al膜磁电阻的影响。两个对比的磁性纹理与面外磁化进行了探讨,即(i)一个普通的薄膜在多畴状态和(ii)一个阵列的微尺寸的点。铁磁结构的杂散场限制了超导凝聚,并相应地改变了超导成核的条件。通过在铁磁体的不同磁状态之间切换,可以随意调节该约束,从而可逆地改变临界温度Tc对外部磁场H的依赖性。特别是,从传统的线性Tc(H)的依赖与一个单一的最大值的可重入超导相边界与多个Tc峰的连续演变已被证明。
2007-06-26 cond-mat.supr-con