Subgap Bound States from Dynamical Impurities
Maynooth University（梅努斯大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）；University of Connecticut（康涅狄格大学）
研究发现单个非磁性动力学杂质可在s波超导体中诱导亚间隙束缚态，给出弹性散射极限下束缚态能量的闭式解，且非弹性散射不影响其特征，还会产生实空间光谱权重降低区域。
2026-09-02 cond-mat.supr-con
Topological superconductivity in ferromagnetic atom chains beyond the deep-impurity regime
拓扑超导性研究的最新进展使超导体上磁性吸附原子的晶格成为人们关注的焦点。在这项工作中，我们将研究吸附原子的超导表面与Rashba自旋轨道耦合的铁磁链。推广深杂质的方法在以前的作品中广泛使用的任意subgap能量，我们制定的subgap光谱理论作为一个非线性矩阵本征值问题。我们得到了一个基本上分析描述的subgap频谱，允许一个有效的研究的拓扑性质。采用一个平带哈密顿共享链的拓扑性质，我们评估的$\mathbb{Z}$值的绕组数，发现五个不同的拓扑相位。我们的研究结果也证实了拓扑带的形成不需要去耦的Shiba能量被微调到间隙中心。我们还研究了系统中Majorana束缚态的性质。
2015-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interference-controlled magnetic bound states and subgap transport in a Square--octagon superconductor
Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）
研究方-八角超导晶格中磁性吸附原子，发现吸附几何通过干涉效应调控平带耦合与磁性束缚态，进而影响亚隙输运电导。
2026-09-09 cond-mat.supr-con
An extensive impurity-scattering study on the pairing symmetry of monolayer FeSe films on SrTiO3
确定单层FeSe薄膜在SrTiO 3上的对对称性是理解该系统中高超导转变温度的必要条件，这引起了激烈的理论和实验研究，但仍存在争议。在这里，通过在FeSe单层膜中引入几种类型的点缺陷，我们进行了系统的调查，杂质引起的电子状态的空间分辨扫描隧道光谱。从表面吸附，化学取代到内在结构修饰，这些缺陷产生了各种散射强度，这使得对对称性的新见解。
2017-12-19 cond-mat.supr-con
Topological properties of helical Shiba chains with general impurity strength and hybridization
最近的实验宣布观察到拓扑超导性和Shiba链中的Majorana准粒子，由沉积在超导体顶部的磁性原子阵列组成。在这项工作中，我们研究螺旋Shiba链和推广的微观理论的subgap能带的制度，去耦的磁性杂质能量和杂交的不同的杂质状态可以是显着的相比，超导能隙的主机材料。从精确解的Bogoliubov-de Gennes方程，我们提取表达式的拓扑相边界的超导相干长度的任意值。亚能隙谱问题可以表述为一个非线性矩阵本征值问题，由此我们得到了长相干长度极限下能带的解析解。物理后果和偏离先前获得的结果，在深稀释杂质的限制进行了详细讨论。
2014-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling spectra of impurity states in unconventional superconductors
本文通过扩展散射相移方法，系统研究了二维非常规超导体中杂质诱导共振的形成条件及其在扫描隧穿谱中的表现，揭示了时间反演对称性、能隙对称性和自旋相关散射对子能隙态的影响，并计算了自旋分辨微分电导。
2023-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Local analysis of a single impurity on a graphene Josephson Junction
本文基于Dirac-Bogoliubov-De Gennes方法研究了短弹道石墨烯约瑟夫森结中单个短程杂质的局域效应，通过分析局域态密度的能量与空间依赖性区分散射过程、识别杂质磁性并揭示亚能隙束缚态的微观机制。
2025-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Superconductivity in twisted bilayer graphene: possible pairing symmetries, impurity-induced states and Chern number
研究魔角扭曲双层石墨烯中六能带紧束缚模型下的自旋单态与三态超导配对对称性，发现仅手性p+ip'态存在拓扑相变，并通过分析标量与磁性杂质诱导的亚能隙态性质来区分不同配对机制。
2023-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity-induced states in superconducting heterostructures
异质结构允许实现在孤立系中难以获得的电子态。示例性的是由超导体和具有自旋轨道耦合的半导体形成的准一维异质结构的情况，其中可以实现马约拉纳零能量模式。本文研究了单一杂质对超导异质结能谱的影响。我们发现，超导体和半导体之间的耦合可以强烈地影响杂质诱导的状态，并可能诱导额外的子带隙束缚态，不存在于孤立的均匀超导体。对于准一维超导体/半导体异质结构，我们得到了低能杂质诱导束缚态出现的条件。
2017-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effects of nonmagnetic impurities and subgap states on the kinetic inductance, complex conductivity, quality factor and depairing current density
我们研究如何结合的非磁性杂质散射率$γ$和有限的子隙状态参数化Dynes $Γ$影响各种物理量相关的超导器件：动力学电感$L_k$，复电导率$σ$，表面电阻$R_s$，品质因数$Q$，和depairing电流密度$J_d$。所有的计算都是基于BCS理论的Eilenberger形式。我们假设设备材料是极端的II型PDMATHAMT波超导体。众所周知，最佳杂质浓度（$γ/Δ_0 \sim 1$）使$R_s$最小化。这里，$Δ_0$是理想化（$Γ\to 0$）超导体对于温度$T\to 0$的对势。我们发现，最佳的$Γ$也可以减少$R_s$的一个数量级的清洁超导体（$γ/Δ_0 < 1$）和几十$\%$的脏超导体（$γ/Δ_0 > 1$）。此外，我们发现一个接近理想的（$Γ/Δ_0 \ll 1$）清洁限制超导体表现出一个频率无关的$R_s$为广泛的频率$ω$，这可以显着提高$Q$的一个非常紧凑的腔与几十GHz的频率。随着$Γ$或$γ$的增加，平台消失，$R_s$服从$ω^2$依赖性。还研究了亚能隙态引起的剩余表面电阻$R_{\rm res}$，它可以通过SRF级高$Q$ 3D谐振器检测。我们计算了$L_k(γ, Γ,T)$和$J_d(γ, Γ,T)$，它们分别是$(γ, Γ,T)$的单调递增和递减函数。测量器件材料的$(γ, Γ)$可以通过材料加工提供有关工程$(γ, Γ)$的有用信息，通…
2021-10-01 astro-ph.IM cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Hidden sign-changing $s$-wave superconductivity in monolayer FeSe
结合最近的扫描隧道显微镜（STM）和角分辨光电子能谱（ARPES）的测量结果，我们建立了一个适用于描述单层FeSe在SrTiO $_{3}$上生长的能带结构的紧束缚模型.然后我们提出了一个可能的配对函数，它能很好地描述ARPES观测到的能隙各向异性，并且具有隐藏的变号特性。最后，作为对该配对函数的检验，我们进一步研究了掺杂引起的束缚态，并将在以后的STM实验中得到验证。
2016-04-16 cond-mat.supr-con
Spectral Properties and Quantum Phase Transitions in Superconducting Junctions with a Ferromagnetic Link
本文从理论上研究了含磁缺陷超导线材的光谱和输运性质。我们首先将系统建模为一维磁性约瑟夫森结，并推导出在任意长度和交换场的磁性区域的正常状态转移矩阵方面确定完整的子隙谱的方程。我们证明，量子相变预测的短程磁性杂质，并与系统的总自旋的变化，也发生在有限长度的结。具体地说，我们发现，总自旋的变化不连续的整数跳跃时，边界状态跨越费米能级。自旋可以通过使用推广的Friedel求和规则的超导态，我们也得到了计算。利用这些工具，我们分析了磁区长度小于超导相干长度的结的子能隙谱，并演示了相变如何也表现为超导电流符号的变化。
2019-02-18 cond-mat.supr-con
In-gap states of magnetic impurity in quantum spin Hall insulator proximitized to a superconductor
研究了超导衬底上蜂窝状单层膜中磁性杂质的带隙态。内禀自旋-轨道耦合导致费米能级附近的量子自旋霍尔绝缘（QSHI）相。在这种情况下，我们考虑的超导邻近效应驱动的Shiba类束缚态的出现。我们调查他们的地形，自旋极化和签名的量子相变表现出周围的磁性杂质循环的局部电流反转。这些现象可能是重要的更奇异的间隙准粒子在这样的复杂的纳米结构，如磁性纳米线或岛屿，其中的自旋轨道相互作用以及邻近诱导的电子配对引起的拓扑相托管的保护边界模式。
2020-08-11 cond-mat.supr-con
Impurity states in altermagnetic superconductors
本文提出用非磁性杂质探测交变磁超导体，发现杂质诱导的自旋极化亚能隙态可反映磁序并受外磁场调控，为实验验证和量子器件设计提供新途径。
2025-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microscopic resolution of the interplay of Kondo screening and superconducting pairing: Mn-phthalocyanine molecules adsorbed on superconducting Pb(111)
吸附在超导体上的磁性分子引起了库珀对和近藤单线态的局域竞争，导致了亚带隙束缚态的形成。对于Pb（111）衬底上的酞菁锰分子，扫描隧道光谱解析出子能隙束缚态对和两个Kondo屏蔽通道。通过标度和数值重整化群计算的结合，我们发现近藤屏蔽和超导配对之间的有趣关系仅仅取决于与衬底的杂化强度。我们证明了一个有效的单通道安德森杂质模型与一个相当大的粒子-空穴不对称性捕获系统中的普遍和非普遍的观测定量。通过标度论证，阐明了两个屏蔽通道的模型参数和解纠缠。
2013-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
PTCDA molecular monolayer on Pb thin films: An unusual π-electron Kondo system and its interplay with a quantum-confined superconductor
磁性和超导性的混合已经成为相关电子系统的一个有趣的游乐场，承载着各种新的物理现象。通常，定域d-或f-电子是磁性的核心。在本研究中，我们将PTCDA（3，4，9，10-perylene tetracarboxylic dianhydride，3，4，9，10-二萘嵌苯四甲酸二酐）分子单层置于超薄Pb薄膜上，构建了一个仅由sp电子能级组成的磁性/超导混合体系。磁矩存在于源自界面电荷转移的不成对分子轨道中。我们报道了在TK>>delta区域超导体上这种近藤屏蔽的π电子杂质晶格的独特的隧道光谱特征，表明形成了二维束缚态带。此外，具有可调扭曲角的莫尔超晶格和超薄Pb膜中的量子限制提供了简单而灵活的实现来调节近藤物理和超导性之间的相互作用，这在M/SC混合系统中很少存在。
2021-09-29 cond-mat.supr-con
Anisotropy and spin-fluctuation effects on the spectral properties of Shiba impurities
从理论上考虑了与超导体耦合的量子磁性杂质，并在考虑自旋涨落和单离子磁各向异性的情况下，得到了杂质位置的局域态密度。我们特别关注的光谱的子隙Yu-Shiba-Rusinov（YSR或Shiba）状态诱导的量子杂质与易轴或难轴单轴各向异性。虽然这是一个相关的实验情况，例如，对于清洁金属表面上的磁性吸附原子，通常理论描述假定经典自旋近似，其不能解释单离子各向异性和其它量子效应。在这里，自旋的量子涨落被考虑在弱耦合极限下的电子格林函数的运动方程中，并且与经典自旋近似相比，大大修改了Shiba态的能量。我们的研究结果指出，将量子涨落和各向异性效应的正确解释的扫描隧道显微镜（STM）实验的重要性。
2019-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unveiling odd-frequency pairing around a magnetic impurity in a superconductor
研究了传统s波超导体中单个孤立磁性杂质引起的非常规超导关联。由于时间反演对称性的局部破缺，杂质诱导了非常规的超导性，这种超导性在空间和自旋变量上都是偶的，但在时间反演下是奇的。我们推导出局域电子态密度的偶频分量与奇频局域配对函数的虚部之间的精确比例关系。通过将这种关系应用于浸没在Pb/Si（111）单层中的磁性杂质顶部的扫描隧道显微镜光谱，我们显示了这些系统中奇频配对发生的实验证据，并明确地从数据中提取其超导功能。
2020-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent superconductivity upon disordering a topological insulator
Universidade Federal de Goiás（戈亚斯联邦大学）；Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；Université Paris-Saclay, Institut de Physique Théorique, CEA, CNRS（巴黎萨克雷大学、理论物理研究所、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心）
研究量子自旋霍尔绝缘体中超导性，通过无符号问题的量子蒙特卡罗模拟，发现杂质产生的束缚态可促进超导性，强杂质能降低超导所需相互作用强度，此机制在近平带系统中可能相关。
2026-07-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A Large-$N$ Approach to Magnetic Impurities in Superconductors
本文提出超导体中自旋-$\tfrac{1}{2}$量子杂质的大$N$平均场理论，在$T_K \gtrsim Δ$强耦合区域经NRG基准验证表现良好，可准确描述Yu-Shiba-Rusinov态能量、谱权重及连续态局域态密度，并易于推广到更复杂杂质模型。
2024-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Pairing symmetry of superconducting graphene
最近在理论上提出了碱金属包覆的石墨烯单层中存在本征超导性的可能性。在这里，我们推导出了碳蜂窝晶格可能的配对对称性，并讨论了它们的相图。我们还评估了孤立杂质周围的超导局域态密度（LDOS）。这与扫描隧道显微镜实验直接相关，并可能证明石墨烯中出现非常规超导性。
2010-06-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced quantum metric due to vacancies in graphene
本文通过空间分辨量子度量研究石墨烯随机空位诱导的杂质带，发现不同子晶格上远距离空位对之间的强关联导致电子关联显著增强，其根源在于多分形波函数使系统处于Anderson绝缘体相变点且保持手征对称性。
2024-07-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
