Growth of half-metallic CrO2 nanostructures for superconducting spintronic applications
基于半金属铁磁体（如CrO 2）的超导-铁磁体（S-F）混合体是超导自旋电子学应用的优秀候选者。这主要是由于它们的完全自旋极化性质，这会产生显着增强的长程三重态邻近效应。然而，基于CrO 2的约瑟夫森结（JJ）的可靠生产是具有挑战性的，主要是因为难以控制S/F界面的透明度。我们生长CrO 2纳米线的化学气相沉积在TiO 2衬底上结合选择性区域生长在沟槽中定义的非晶SiOx。这使我们能够创建横向JJ，纳米线作为薄弱环节。我们表明，生长的性质是高度各向异性的，并且在生长过程中，取决于沟槽的宽度，CrO 2 nanostructures的形态系统地变化。详细的生长研究使我们能够合成多面且高度均匀的CrO 2丝。这些被用来制造具有高S/F界面透明度的JJ，从而产生大的超电流。该器件的良好几何结构使我们能够可靠地估计600 nm距离上的异常高的临界电流密度Jc = 10^9 Am^{-2}。
2016-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Density-functional description of materials for topological qubits and superconducting spintronics
本研究介绍了Kohn-Sham Bogoliubov-de Gennes方法的进展，基于密度泛函理论模拟磁性掺杂Pb的超导异质结，揭示磁性与超导的相互作用及相关效应，为超导自旋电子器件提供理论支撑。
2023-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting spintronic tunnel diode
本研究制备了基于Cu/EuS/Al结构的超导自旋电子隧道二极管，利用EuS的自旋效应和Al超导能隙在小偏压下实现高整流比，解析模型解释了其行为，在辐射探测和低功耗超导电子领域有应用潜力。
2023-11-09 cond-mat.supr-con
Superconducting spintronics with electron symmetry filtering and interfacial spin-orbit coupling
Universidad Autonoma de Madrid（马德里自治大学）；Comillas Pontifical University（科米利亚斯宗座大学）；University at Buffalo, State University of New York（纽约州立大学布法罗分校）；Université de Lorraine（洛林大学）
本文探讨了通过电子对称过滤和界面自旋轨道耦合实现超导自旋电子学的机制，重点在于利用MgO屏障选择性传输电子态及促进自旋单态到三重态库珀对的转换。
2025-12-19 cond-mat.supr-con
Macroscale non-local transfer of superconducting signatures to a ferromagnet in a cavity
腔自旋电子学最近预示着磁性样品之间的非局域磁振子信号转移。在这里，我们表明，通过在腔中包括超导体，我们可以利用这些原则，使复合超导体-铁磁体系统的宏观尺度。我们分析超导体的交流。电导率的影响自旋动力学的空间分离的磁铁，我们讨论了自旋电子应用的潜在影响。
2020-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interfacial Spin-Orbit Coupling: New Platform for Superconducting Spintronics
自旋轨道耦合（SOC）是自旋电子学中的一个关键相互作用，允许对自旋或磁化进行电控制，反之亦然，对电流进行磁控制。然而，最近的进展揭示了SOC的更广泛的含义，它也是拓扑态设计的核心，包括拓扑绝缘体，skyrmion和Majorana费米子，或者克服Mermin-Wagner定理预期的二维铁磁性的排除。SOC和由此产生的新兴的界面自旋轨道场简单地实现在结通过结构反转不对称性，而在磁阻（MR）的各向异性允许它们的实验检测。令人惊讶的是，我们证明，只有一个可以忽略的MR各向异性的全外延铁磁体/MgO/金属结进行了显着的转变低于超导转变温度的金属。超导结具有高三个数量级的MR各向异性，并支持形成自旋三重态超导性，这对超导自旋电子学和拓扑保护的量子计算至关重要。我们的研究结果呼吁重新审视SOC在其他系统中的作用，即使在正常状态下似乎可以忽略不计，也可能对超导响应产生深远的影响。
2019-12-16 cond-mat.supr-con
Superconducting Spintronics with Magnetic Domain Walls
最近自旋极化超电流的实验演示提供了一个场所，建立一个超导模拟传统的自旋电子学。虽然纯磁性结构中的畴壁运动是一个研究得很好的主题，但尚不清楚畴壁动力学如何影响超导性，以及是否可以从这种情况中利用某些功能特性。在这里，我们证明了超导系统中的畴壁运动提供了一种独特的方式来控制超导体的量子态。考虑到扩散和弹道限制，我们表明，移动畴壁的约瑟夫森结中的不同位置将改变量子基态从0状态到$π$状态。值得注意的是，我们还表明，畴壁运动可以用来打开和关闭超导电性：畴壁的位置决定的临界温度$T_c$，因此，如果系统是在电阻状态或没有，甚至导致之间的无耗散和正常状态在$T=0$的量子相变。以这种方式，通过利用磁畴壁运动实现对单个样品内的超导状态的动态控制。
2014-01-22 cond-mat.supr-con
Ab initio investigation of FeAs/GaAs heterostructures for potential spintronic and superconducting applications
超薄的FeAs作为新发现的磷属元素化物超导体中的活性组分，以及在铁磁Fe和半导体GaAs之间的界面处的自旋电子学应用中都是令人感兴趣的。本文采用第一性原理密度泛函理论研究了FeAs/GaAs异质结构的性质。我们发现FeAs层和GaAs层中As原子之间的相互作用改变了Pnictide超导体的费米面特性。无论FeAs层的数量，Fe与As的比例，或应变状态，最低能量的磁有序总是反铁磁的，这表明这种异质结构是没有前途的自旋电子系统，并提供了一个解释的失败自旋注入Fe/GaAs界面。
2011-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductors as ideal spin sources for spintronics
本文研究了当超导体态密度随交换场（h_exc）而分裂时，正常金属-超导体（NS）结中自旋极化输运随界面透过率和温度的变化。类似于D. Huertas-Hernando等人[Phys. Rev. Lett. 88，047003（2002）]在超导邻近结构，我们表明，NS结可以用来产生高自旋极化电流，在替代半金属铁磁体。特别是，所获得的自旋极化电流在很大程度上是可调的幅度和符号，通过作用于偏置电压和h_exc。而隧道接触的电流极化可以高达100%，对于透明结，它是由少数自旋物种为主。这种效应可以通过由超导能隙提供的电子“冷却”来增强。
2008-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theoretical Model of Superconducting Spintronic SIsFS Devices
受与单通量量子（SFQ）电路兼容的低温存储器发展的最新进展的启发，我们对磁性SIsFS约瑟夫森结进行了理论研究，其中'S'是块体超导体，'s'是薄超导膜，'F'是金属铁磁体，'I'是绝缘体。计算了约瑟夫森电流随S层和F层厚度、温度和F膜交换能的变化。我们概述了这些结的几种操作模式，并展示了它们独特的能力，具有大的产品的临界电流$I_{C}$和正常状态电阻$R_{N}$在$π$状态，在SIS隧道结中常用的SFQ电路。我们发展了一个模型，描述开关的约瑟夫森临界电流在这些设备由外部磁场。计算结果与Nb-Al/AlO ${_x}$ -Nb-Pd $_{0.99}$ Fe $_{0.01}$ -Nb结的实验数据符合得很好。
2013-05-03 cond-mat.supr-con
Berry Curvature Induced Spin Nernst and Thermal Edelstein Effects in Proximity Superconductors
该研究提出邻近诱导超导体中源于不同贝里曲率的自旋能斯特和热埃德尔斯坦效应，发现自旋轨道耦合与配对以纠缠方式塑造超导贝里曲率，低温下因Bogoliubov费米面增强响应并可调控，为探测相关特性及超导自旋电子学提供新途径。
2025-08-22 cond-mat.supr-con
Nematic versus ferromagnetic spin filtering of triplet Cooper pairs in superconducting spintronics
我们考虑两种类型的磁约瑟夫森结~（JJ）。它们由两个单线态超导体~S和它们之间的磁性层形成，使得JJ是S $_{\text{m}}$ /n/S $_{\text{m}}$类型的异质结构，其中~S $_{\text{m}}$包括具有非共线磁化矢量的两个磁性层。一个层由弱铁磁体表示，另一个层-自旋过滤器-是导电的强铁磁体（N型或N \nobreakdash型JJ）或具有自旋依赖透明度的磁性隧道势垒（磁性或M \nobreakdash型JJ）。由于自旋过滤，只有完全极化的三重态分量才能穿透正常的n线，并提供超导体S之间的约瑟夫森耦合。尽管两种滤波器都允许总自旋为~ $\mathbf{S}$且平行于滤波器轴的三重态库珀对通过，但磁JJ和磁JJ的行为完全不同。而在反平行的情况下，电荷和自旋电流，~ $I_{\text{Q}}$和~ $I_{\text{sp}}$，不依赖于过滤器轴的相互取向，在反平行的过滤器轴的情况下，这两个电流消失在磁~JJ，并改变符号下反转过滤器的方向。所得到的~ $I_{\text{Q}}$和~ $I_{\text{sp}}$的表达式清楚地表明了超导相~ $φ$和弱磁层中交换场间夹角~ $α$之间的对偶性。
2015-11-10 cond-mat.supr-con
Thermal annealing enhancement of Josephson critical currents in ferromagnetic CoFeB
Co 40 Fe 40 B20（CoFeB）合金的电学和结构性能可通过热退火来调节。这是优化CoFeB基自旋电子器件的关键，其中利用了有利的低磁性、高自旋极化和可控的磁晶各向异性。到目前为止，还没有基于CoFeB的超导器件的报道。在这里，我们报告Nb/CoFeB/Nb约瑟夫森器件，并证明了热退火后，由于增加的CoFeB的结构有序的临界电流的增强高达700%。结果表明CoFeB是一种很有前途的超导自旋电子器件材料。
2021-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting spin valve as a sensitive probe of spin-orbit coupling anisotropy
University of Regensburg（雷根斯堡大学）；Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Halle-Berlin-Regensburg Cluster of Excellence CCE, University of Regensburg（哈雷-柏林-雷根斯堡卓越集群CCE，雷根斯堡大学）
本研究通过Fe/MgO/V/MgO/Fe/Co结的电导各向异性实验，结合理论模型，实现了对Rashba和Dresselhaus SOC的区分，发现D-SOC占5%，为超导自旋电子学提供了界面SOC隔离方法。
2026-09-25 cond-mat.supr-con
Molecular templates of spin textures on superconducting surfaces
我们在Pb（111）衬底上制备了磁性各向异性的镍茂分子有序岛。利用非弹性电子隧穿谱（IETS）和密度泛函理论，我们研究了这些岛的磁响应。这使我们能够得出结论，岛屿呈现局部和集体磁激发。此外，我们发现，镍茂岛超导Pb（111）表面上呈现复杂的非共线自旋模式，打开使用分子阵列工程师自旋纹理的拓扑超导性的重要影响的可能性。
2020-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-transfer torque switching in nanopillar superconducting-magnetic hybrid Josephson junctions
超导和磁性材料的组合，以创建新的超导器件的动机是约瑟夫森临界电流（ICS）振荡作为磁层厚度的函数的发现和演示的设备与可切换的临界电流。然而，没有一个混合器件显示出任何自旋电子效应，例如自旋转移矩，其目前用于室温磁性器件，包括自旋转移矩随机存取存储器和自旋矩纳米振荡器。我们已经开发了纳米柱约瑟夫森结的最小特征尺寸为50 nm和磁势垒表现出磁赝自旋阀行为在4 K。这些器件允许电流感应磁化切换，导致20倍的变化，在ICS。电流诱导的磁开关与室温磁性器件的自旋转移矩模型是一致的。我们的工作表明，结合超导和自旋电子功能的设备显示出纳米级，非易失性，低温存储器技术的发展前景。
2014-10-16 cond-mat.supr-con
A superconducting absolute spin valve
具有自旋分裂激发谱的超导体在隧道结中表现为理想的铁磁自旋注入器。理论预测，两个自旋分裂超导体的组合具有独立可调的磁化强度，可以用作理想的$absolute$自旋阀。在这里，我们报告的第一个开关超导自旋阀的基础上，两个EuS/Al双层耦合通过氧化铝隧道势垒。自旋阀显示了EuS层的平行和反平行配置之间的相对电阻变化高达900%，这表明通过结的高度自旋极化电流。我们的装置可能是关键的实现热电辐射探测器，逻辑元件的存储单元在低温超导计算机和超导自旋电子学一般。
2018-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Extremely long quasiparticle spin lifetimes in superconducting aluminium using MgO tunnel spin injectors
近年来，人们一直在积极寻找用于自旋电子和量子计算设备的长寿命自旋极化载流子。在这里，我们报告说，自旋极化准粒子在超导铝层有令人惊讶的长自旋寿命，近一百万倍的时间比在正常状态。使用隧道自旋注入器在铝层中积累自旋极化载流子，从而抑制铝的超导性，由此确定寿命。一个汉勒效应，在小的平面内正交场的存在下观察到的，被证明是定量一致的长寿命的自旋极化准粒子的存在下。我们的实验表明，超导态可以被小电流显着修改，远小于临界电流，这是潜在的有用的设备涉及超导量子比特。
2010-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-transport in superconductors
超导体中的自旋输运是一个具有重要基础和技术意义的课题，在超导低温存储和逻辑中具有潜在的应用前景。这一领域的研究正在迅速加强，最近的发现建立了超导自旋电子学领域。在这个角度来看，我们提供了一个概述的实验状态的最先进的超导体中的本地和非本地自旋输运特别关注，并提出设备方案，以证明超导自旋为基础的设备的可行性。
2020-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spintronic superconductor in a bulk layered material with natural spin-valve structure
多层材料提供了实现各种功能特性的迷人平台，可能导致未来由外部场控制的电子设备。特别是，与导电层耦合的层状磁体最近已被广泛研究，可能通过自旋结构控制其输运性质。在狄拉克费米子和拓扑/轴子材料中，已经报道了用反铁磁（AFM）层（所谓的自然自旋阀结构）成功控制材料中的量子输运性质。然而，磁性和超导层交替堆叠的大块晶体直到现在还没有实现，并且在其中寻找功能特性是材料科学中一个有趣但尚未探索的领域。在这里，我们发现超导性提供了这样一个理想的平台，在EuSn 2As 2与磁性Eu层和超导Sn-As层的范德华堆叠，并提出了第一次演示的自然自旋阀效应的超导电流。在超导转变温度（Tc）以下，电阻率在面内方向上变为零。相反，它，令人惊讶的是，保持有限下降到最低温度的面外方向，主要是由于结构的内禀磁性约瑟夫森结在EuSn 2 As 2。观察到的Eu层（或自然自旋阀）的磁序是非常软的，允许一个容易控制的面外到面内比从1到无穷大的弱外部磁场。具有磁性超导层的多功能材料的概念将为开发具有磁性可控超导性的新型自旋电子器件开辟一条新的途径。
2020-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Adiabatic polaron dynamics and Josephson effect in a superconducting molecular quantum dot
本文研究了在低振荡频率绝热极限下，通过与振动模耦合的共振能级（局域Holstein模型）的约瑟夫森电流。半经典理论是适当的，并允许我们考虑任意电子振动耦合的玻恩-奥本海默近似内的振荡器动力学。由此产生的Fokker-Planck方程已在最相关的欠阻尼极限下求解，并产生振荡器分布函数和约瑟夫森电流。值得注意的是，从单阱到双阱行为的有效振荡器势面的转变是可能的，并且可以通过超导相位差的变化来调谐。的约瑟夫森电流示出的电子振动耦合由于强声子本地化附近的潜在表面的底部的影响很弱。
2010-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity in hyperdoped Ge by molecular beam epitaxy
本研究通过分子束外延生长超掺杂锗薄膜，发现脆弱的超导相易相分离，通过温度控制抑制相分离后获得与衬底相干且独特的超导相，为低温电子学和量子比特应用提供材料基础。
2023-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
In-situ growth of superconducting MgB2 thin films by molecular beam epitaxy
从多个角度研究了原位生长MgB 2超导薄膜。本文讨论了（1）生长温度，（2）过量Mg的影响，（3）生长过程中残余气体的影响，（4）原位退火的影响，（5）厚度依赖性，（6）衬底的影响。我们的研究结果为制备高质量的超导MgB2薄膜提供了指导。
2002-10-11 cond-mat.supr-con
Superconductivity in a molecular graphene
我们认为，在超导薄膜上构筑分子超晶格是一种很有希望的超导电性实验方法。我们从理论上研究了分子石墨烯系统的超导电性，该系统是通过在二维电子气上制造六边形分子超晶格而构建的。超晶格势极大地改变了电子态密度，其作为能量的函数振荡。我们发现这种分子石墨烯可以使超导能隙增大几倍，这可能为实现高温超导开辟一条新的途径。
2014-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electric control of superconducting transition through a spin-orbit coupled interface
我们证明了理论上的超导转变温度的全电控制使用的设备包括一个传统的超导体，铁磁绝缘体，和半导体层与固有的自旋轨道耦合。通过使用分析计算和数值模拟，我们表明，这样的设备的转变温度可以控制的电动门，改变Rashba的Dresselhaus自旋轨道耦合的比例。这一结果为控制自旋电子器件中的超导性提供了一条新的途径。
2016-08-24 cond-mat.supr-con
Spin current injection via equal-spin Cooper pairs in ferromagnet/superconductor heterostructures
University of Cambridge（剑桥大学）；University of Greifswald（格赖夫斯瓦尔德大学）
本研究针对铁磁体/超导体异质结的自旋输运问题，采用非平衡Usadel格林函数方法，揭示等自旋库珀对的关键作用及逆邻近效应的调控机制，为超导自旋电子学器件设计提供新方向。
2023-01-17 cond-mat.supr-con
Coupled Yu-Shiba-Rusinov states induced by a many-body molecular spin on a superconductor
超导体上的磁性杂质诱导Yu-Shiba-Rusinov（YSR）束缚态，通过隧道光谱检测为超导能隙内的长寿命准粒子激发。耦合YSR态构成了设计人工超导态的基本元素，但它们的衬底介导的相互作用通常很弱。在本文中，我们报告说，分子内（Hund的样）交换相互作用产生耦合YSR状态跨分子平台。我们测量了磁性铁卟啉在Pb（111）表面的YSR谱，发现了两个轨道相互作用通道的证据，这两个轨道相互作用通道反转了它们在分子上的粒子-空穴不对称性。数值计算表明，这两个通道具有相同的YSR非对称性图案是由两个具有相反势散射的自旋托管轨道强耦合引起的。这两个通道可以通过将电子隧穿到每个轨道中来类似地激发，描绘了使用分子平台的纠缠超导束缚态的新场景。
2021-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana zero modes in spintronics devices
我们表明，拓扑相位应该是可实现的，在现成的和良好的研究异质结构。特别是，我们确定了一类新的拓扑材料，这是众所周知的自旋电子学：螺旋铁磁超导结。我们注意到，几乎所有以前的拓扑异质结的工作都集中在有效的二维或一维系统中的邻近界面处创建马约拉纳模式。特定的异质结，我们解决表现出有限范围的邻近效应，导致节点超导体的Majorana模式本地化远离这个接口。为了证明这一点，我们实现了Bogoliubov-德Gennes（BdG）接近数值方案，其中重要的是，涉及两个有限的尺寸在一个三维的交界处。阐明这种水平的数值复杂性，以区分我们的替代数值BdG的方法是有限的，一般假设平移不变性或沿多个方向的周期性边界条件。有了这种访问的边缘，我们就能够说明在一个具体的方式波函数的马约拉纳零模式，而且，解决有限尺寸的影响。在这个过程中，我们建立一个简单的分析模型的一致性。
2016-11-17 cond-mat.supr-con
Properties of the superconducting state in molecular metallic hydrogen under pressure at 347 GPa
测量了在347GPa压力作用下金属氢分子诱导超导态的热力学性质。特别地，已经表明，对于$μ^{*}\in<0.08,0.15>$，临界温度（$T_{C}$）在120 K至90 K的范围内变化，其中$μ^{*}$是库仑赝势的值。接着，计算零开尔文温度附近的能隙（$2Δ(0)$）。已经指出，无量纲比$2Δ(0)/k_{B}T_{C}$随着$μ^{*}$从3.98增加到3.84而略微减小。在最后一步中，确定有效电子质量（$m^{*}_{e}$）与裸电子质量（$m_{e}$）的比率。已经证明，对于$T=T_{C}$，$m^{*}_{e}/m_{e}$取其最高值等于1.96。
2011-06-30 cond-mat.supr-con
Molecular beam epitaxy growth of superconducting Sr2RuO4 films
本文报道了用氧化物分子束外延（MBE）生长Sr_2RuO_4超导薄膜。仔细调整的Ru通量与电子束蒸发器，使我们能够优化生长条件，包括Ru/Sr通量比，也调查化学计量的结构和传输性能的影响。观察到的最高起始转变温度约为1.1 K的膜生长在一个稍微富钌的熔剂条件，以抑制钌不足。氧化物分子束外延制备Sr_2RuO_4超导薄膜为研究该材料的非常规超导电性开辟了一条新的途径。
2019-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiple Superconducting Transitions in α-Sn Films Grown by Molecular Beam Epitaxy
灰锡，又称α-Sn，由于其拓扑非平凡性质的理论预测，近年来引起了人们的研究兴趣。用角分辨光电子能谱实验证明了狄拉克线性带色散。我们用分子束外延方法生长了两种不同衬底和厚度的α-Sn薄膜样品。为了探索与拓扑能带结构相关的奇异物理性质，我们测量了α-Sn薄膜样品的电输运性质，并观察到多个超导跃迁。我们发现了4.5 K以上的相变，另外在3.7 K附近的相变可能与\b{eta}相有关。超导性能随时间的变化反映了我们样品中的老化效应。我们还通过改变样品的相对厚度证实了应变对超导转变的影响。
2019-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Impurity Effect on Superconducting Properties in Molecular Substituted Organic Superconductor $κ$-(ET)$_2$Cu(NCS)$_2$
本文报道了有机超导体$κ$ -（ET）$_2$ Cu（NCS）$_2$中的杂质效应。超导转变温度随取代量的增加而降低。面内磁穿透深度随着取代量的增加而增加，这是由于面内平均自由程减小所致，同时也可以从凝聚能的角度解释有效钉扎的减少.
2007-09-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Isotropic plasma-thermal atomic layer etching of superconducting TiN films using sequential exposures of molecular oxygen and SF$_6/$H$_2$ plasma
针对超导TiN薄膜刻蚀损伤问题，提出基于分子氧和SF$_6$/H$_2$等离子体顺序暴露的各向同性等离子体-热原子层刻蚀工艺，实现了自限制刻蚀与低损伤超导特性。
2023-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Synthesis of as-grown superconducting MgB_2 thin films by molecular beam epitaxy in UHV conditions
采用分子束外延（MBE）方法，在超高真空低沉积速率共蒸发条件下，在SrTiO 3（001）、MgO（001）和Al 2 O 3（0001）衬底上生长了MgB 2超导薄膜。利用RHEED、XRD、电阻率测量和SQUID磁强计研究了薄膜的结构和物理性能。RHEED图表明MgB_2的生长是三维的。用电阻率法测得的最高T_c值约为36K。通过磁化率测量，在T_c以下观察到明显的迈斯纳效应。我们将讨论B缓冲层对结构和物理性能的影响。
2004-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Molecular beam epitaxy growth of superconducting tantalum germanide
针对III/V材料系统本征微波损耗的限制，研究通过分子束外延在Ge（001）衬底上生长Ta，发现400°C下形成粗糙度3-7 Å的光滑界面，薄膜为Ta₅Ge₃与TaGe₂合金且具超导性（T_C~1.8-2K），有望用于超导量子信息平台。
2024-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electron-Phonon Interaction and Raman Linewidth in Superconducting Fullerides
本文提出了无序条件下富勒烯中长波分子声子与电子相互作用的微观理论。讨论了声子弛豫速率和频率重整化。有限的电子带宽降低了$q=0$处的声子弛豫速率。计算了富勒烯分子模式的电子-声子耦合常数。计算结果与光电子能谱实验结果吻合较好。
1997-09-16 cond-mat.supr-con
In-situ growth of superconducting NdFeAs(O,F) thin films by Molecular Beam Epitaxy
最近发现的掺F的高温超导体LaFeAsO及其相关化合物是除铜酸盐之外具有最高转变温度（Tc）的一类新的超导体。世界范围内正在进行的研究表明，这些铁基超导体正在形成一类独特的材料，从应用的角度来看，这是非常有趣的。为了开发铁基超导体在器件应用中的高潜力，建立一种能够生长高质量薄膜的工艺是必不可少的。薄膜制备的努力在铁基超导体发现后不久就开始了，但早期的尝试都没有成功地原位生长LnFeAs（O，F）（Ln=镧系元素）的超导膜，其在铁基超导体中迄今为止表现出最高的Tc。在这里，我们报告的成功生长的NdFeAs（O，F）的薄膜在GaAs衬底上，这表明定义良好的超导转变高达48 K，而不需要一个异位热处理。
2010-05-03 cond-mat.supr-con
Supercurrents in Josephson junctions with chiral molecular potentials
The Hebrew University of Jerusalem（耶路撒冷希伯来大学）；Universitá degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；National Institute of Nuclear Physics (INFN), Padova Section（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学与技术研究所）
研究手性分子势对超导约瑟夫森结中自旋超电流的影响，揭示手性依赖的自旋极化约瑟夫森电流及相敏检测分子手性的潜力。
2026-09-15 cond-mat.supr-con quant-ph
Molecular Beam Epitaxy Growth of Superconducting LiFeAs Film on SrTiO3(001) Substrate
化学计量比为“111”的铁基超导体LiFeAs近年来引起了人们极大的研究兴趣。首次采用分子束外延（MBE）方法在SrTiO 3（001）衬底上成功生长了LiFeAs薄膜，并利用反射高能电子衍射（RHEED）和低温扫描隧道显微镜（LT-STM）研究了LiFeAs薄膜的界面生长行为。研究了衬底温度和Li/Fe比对薄膜性能的影响。形成了厚度为3个五层（QL）的均匀LiFeAs薄膜。在4.7 K下，厚度大于4 QL的LiFeAs薄膜出现了超导能隙。当薄膜厚度大于13 QL时，由相干峰间距离确定的超导能隙约为7 meV，接近体材料的值。对LiFeAs厚膜的非原位输运测量表明，在16 K附近存在一个明显的超导转变.由温度相关的磁电阻估算了上临界磁场Hc 2（0）= 13.0T。LiFeAs薄膜的精确厚度和质量控制为生长类似砷化铁薄膜铺平了道路。
2015-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Modelling the processes of atom structure formation of a superconducting spin valve
本文认为模拟的多层纳米复合材料的形成，其中的元素的组合引起的自旋阀的效果。介绍了这些效应在自旋电子学及相关材料和器件领域中的重要性。多层纳米复合材料的各个层的组成和原子结构，以及纳米复合材料层的界面的组成和形态是研究的对象。作为样品，分析了具有由多于20个铌和钴的交替层组成的周期性超导体-铁磁结构的样品。沉积过程在深真空条件下进行。采用改进的浸没原子势方法，采用分子动力学方法进行了模拟。层的形成以stacionar模式进行。
2022-04-25 cond-mat.supr-con
Enhancement of superconducting transition temperature of FeSe by intercalation of a molecular spacer layer
最近在层状铁砷化物中发现的高温超导性导致了通过改变插入相邻阴离子铁砷化物层之间的间隔层的化学组成来优化铁基超导体的超导性质的深入研究。到目前为止，超导性仅在具有由金属离子组成的阳离子间隔层的化合物中发现：Li+，Na+，K+，Ba 2+或PbO型或钙钛矿型氧化物层。电子掺杂通常是控制反铁磁性和超导性之间的微妙平衡所必需的。在FeSe中也报道了超导电性，其包含结构类似于在铁砷化物中发现的中性层，但没有间隔层。在这里，我们展示了Lix（NH 2）y（NH3）1-yFe 2Se 2（x ~0.6 ; y ~ 0.2）的合成，其中锂离子、氨基锂和氨作为间隔层，其在43（1）K下表现出超导电性，高于迄今为止报道的任何FeSe衍生化合物，并且在环境压力下比母体Fe1.01Se的转变温度Tc高四倍。我们已经确定了晶体结构，使用中子粉末衍射，并使用磁强计和μ子自旋旋转数据，以确定超导性能。这种新的合成路线开辟了进一步开发该系统和其他系统中相关分子嵌入的可能性，以极大地优化该系列中的超导性能。
2012-03-30 cond-mat.supr-con
Molecular beam epitaxy of superconducting Sn$_{1-x}$In$_x$Te thin films
本文系统地研究了用分子束外延法生长Sn $_{1-x}$ In $_x$ Te薄膜的条件，以最大化超导转变温度$T_\mathrm{c}$。仔细调整的Sn，In，和Te的流量比，使我们能够找到一个最佳的条件，取代丰富的In含量（$x$ = 0.66）到Sn的位置在一个单一的相的Sn $_{1-x}$在$_x$ Te超过在环境压力下的体溶解度极限（$x$ = 0.5）。$T_\mathrm{c}$显示出对In含量$x$的圆顶形依赖性，在$x$ = 0.55时，最高的$T_\mathrm{c}$ = 4.20 K，与所报道的体相晶体一致。通过将Sn $_{1-x}$ In $_x$ Te薄膜集成到最先进的结和/或邻近耦合器件中，可以将其作为研究可能的拓扑超导性的有用平台。
2020-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Origin of superconducting carriers in "non-doped" T'- (La,RE)2CuO4 (RE = Sm, Eu, Gd, Tb, Lu, and Y) prepared by molecular beam epitaxy
本文系统地研究了我们最近用分子束外延（MBE）发现的T ′-（La ~（3+））~（2-x）（RE ~（3+））_xCuO_4（RE = Sm，Eu，Gd，Tb，Lu和Y）超导体的晶格常数随取代稀土元素浓度x的变化。结果表明，面内和面外晶格常数（a0和c 0）均随x线性减小，外推到x = 2时，与文献报道的各T '-RE_2CuO_4的a0和c 0值一致.这种行为是人们简单地从La 3+和RE 3+之间的离子尺寸差异所期望的。在电子掺杂的T'和无限层超导体中通常观察到的由于电子掺杂而导致的Cu-O键拉伸的不存在意味着通过氧缺陷的电子掺杂至少不是载流子的主要来源。
2005-01-28 cond-mat.supr-con
Spin fluctuations away from (pi,0) in the superconducting phase of molecular-intercalated FeSe
用中子非弹性散射法测量了分子嵌入FeSe超导体Li{x}（ND_2）{y}（ND_3）{1-y} Fe_2Se_2（Tc = 43 K）的磁涨落。在波矢Q ~ 1.4 A^{-1}处观察到最强的磁散射，这与表征其他几种铁基超导体中磁涨落的（pi，0）嵌套波矢不一致，但接近A{x}Fe{2-y} Se 2系统的（pi，pi/2）位置。在探测到的能量（~ 5 kB Tc）下，磁散射强度随着低于Tc的温度的降低而增加，这与在其他铁基超导体中发现的超导性诱导的磁共振一致。
2013-05-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Self-doped Molecular Mott Insulator for Bilayer High-Temperature Superconducting La3Ni2O7
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学理论科学研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）
研究揭示La3Ni2O7为自掺杂分子莫特绝缘体，其自掺杂源于轨道部分占据，可能解释其高温超导性。
2025-05-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multigap superconducting state in molecular metallic hydrogen
在414 GPa（$T_{C}=84$ K）压力的影响下，测量了金属氢分子的超导态的热力学参数。计算是在三带Eliashberg方程的框架下进行的。序参数（$Δ^α$）和波函数重整化因子（$Z^α$）已经导出;符号$α$表示带指数：$α\in{a,b,c}$。已经指出，无量纲比$2Δ^α(0)/k_{B}T_{C}$分别等于：5.55、3.96和3.53。其次，确定了态密度、自由能、热力学临界场和比热的总归一化函数。所得到的结果显着不同的单波段Eliashberg模型的框架中取得的结果的可比值的压力（$p=428$ GPa）。在最后一步中，对$T_{C}$的波函数重整化因子进行了估计。它使我们能够计算出在给定的能带中电子有效质量的最大值[（$[m^{\star}_{e}]_α$）。已获得以下结果：$[m^{\star}_{e}]_{a}=2.99 [m_{e}]_{a}$、$[m^{\star}_{e}]_{b}=2.10 [m_{e}]_{b}$和$[m^{\star}_{e}]_{c}=1.94 [m_{e}]_{c}$，其中$[m_{e}]_α$代表电子带质量。
2012-10-03 cond-mat.supr-con
Superconducting Phase of $\mathrm{Ti_xO_y}$ Thin Films Grown by Molecular Beam Epitaxy
我们研究了分子束外延生长的$\mathrm{Ti_xO_y}$薄膜的结构和输运性质与生长条件之间的复杂关系。对于在850 $^{\circ}$ C下生长在（0001）- $\mathrm{Al_2 O_3}$衬底上的薄膜，通过Ti通量率和O分压$P_{Ox}$有效地调节O/Ti比，稳定了从金属性到超导性和绝缘状态的输运性质。立方$c-\mathrm{TiO_{1\pmδ}}$缓冲层在低O/Ti比下形成，而立方- $\mathrm{Ti_2 O_3}$层在较高氧化条件下形成。观察到c- $\mathrm{TiO_{1-δ}}$缓冲层的金属性。超导$\mathrm{γ-Ti_3 O_5}$ Magnéli相被发现成核的c- $\mathrm{TiO_{1-δ}}$缓冲介质$P_{Ox}$条件和绝缘体超导转变被观察到在4.5 K（T $_C^{onset}=6 K$）为85 nm厚的膜。$\mathrm{γ-Ti_3 O_5}$的应变松弛随着膜厚度的增加而发生，并且与在$\mathrm{Ti_xO_y}$薄膜中观察到的T $_C$的厚度依赖性增加相关。
2022-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Control of superconductivity with a single ferromagnetic layer in niobium/erbium bilayers
超导/铁磁异质结中的超导自旋电子学是一种很有潜力的新器件。超自旋电子器件的原型是超导自旋阀，其中S层的临界温度$T_c$可以通过两个（或更多个）F层的相对取向来控制。在这里，我们表明，这种控制也是可能的，在一个简单的S/F双层。使用场历史设置的薄Er层的rexer-magnetic状态，我们证明了Nb/Er双层的高水平的控制的$T_c$和电阻转变的形状，R（T），零电阻。我们能够模拟的reversible磁化的起源，把它作为一个铁磁体的有效交换场的增加，并链接到这个，使用传统的S-F理论，抑制$T_c$。我们观察到的R（T），我们认为这是由于一个基本相互作用的超导性与非均匀铁磁性，目前缺乏理论描述的现象的阶梯功能。
2017-04-09 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Nb: from the impact of temperature, Cooper-pairing to dimensionality
本研究提出一种由密度泛函理论参数化的Bogoliubov-de Gennes方法紧束缚实现方案，用于探究铌的体材料与薄膜的超导特性，分析温度、库珀对耦合及维度对超导序参量的影响，为超导拓扑与自旋电子学相关研究提供支撑。
2023-12-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Predicted formation of superconducting platinum-hydride crystals under pressure in the presence of molecular hydrogen
贵金属在常压下呈密排结构，在高压下很少发生结构转变。特别是铂（Pt），通常被认为是不活泼的，因此预计在压力下不会形成硫化物。我们预测，铂氢化物（PtH）有一个较低的焓比它的组成部分固体铂和分子氢在21.5 GPa以上的压力。我们计算了在70和80 GPa之间从四元到六方密排或面心立方（fcc）PtH的结构相变。线性响应计算表明，PtH在这些压力下是超导体，其临界温度约为10- 25 K。这些发现有助于阐明最近在富氢材料中观察到的压力诱导金属化和超导性。我们表明，在压力下形成面心立方金属超导体是常见的贵金属超导体，并研究在这些材料的超导性的可能性。
2011-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Critical Temperature Tc versus Charging Energy Ec in Molecular-Intercalated Fullerenes
本文研究了最近发现的117-Kelvin场效应晶体管超导体系C_（60）/CHBr_3，提出了嵌入分子CHBr_3在C_（60）富勒烯超导体中起电容器作用的可能性，这与嵌入分子在该体系中起简单间隔分子作用的预期相反。通过对几种C_（60）/X（X：嵌入分子）的临界温度T_c的估算，提出了寻找具有大分子极化率的嵌入分子，以获得更高的T_c，从而更系统地开发高T_c超导电子器件。
2001-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Homogeneous superconducting gap in DBCO synthesized by oxide molecular beam epitaxy
关于高温铜氧化物超导体的大部分已知知识都源于基于两种表面分析工具的研究，即角分辨光电子能谱（ARPES）和光谱成像扫描隧道显微镜（SI-STM）。一个普遍感兴趣的问题是，是否以及何时由ARPES和SI-STM探测的表面性质代表了块体材料的固有性质。我们发现这个问题是突出的薄膜的一个很少研究的铜酸盐DBCO。我们用氧化物分子束外延法制备了DBCO薄膜，并用原位ARPES和SI-STM对其进行了研究。ARPES和SI-STM都表明，表面DBCO层是不同于本体的膜。它是严重欠掺杂，而在散装的掺杂水平接近最佳掺杂证明了散装敏感的互感测量。ARPES显示了典型的电子结构的一个严重欠掺杂的CuO 2平面和两组一维带起源于CuO链与其中一个缺口。SI-STM揭示了局域态密度中两个不同的能量尺度，一个对应于超导电性，另一个对应于赝能隙。虽然赝能隙在几纳米的长度尺度上表现出很大的变化，但超导能隙是非常均匀的。这表明赝能隙和超导电性是不同的起源。
2021-01-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
