Evidence for Superconducting Phase Coherence in the Metallic/Insulating Regime of the LaAlO3-SrTiO3 Interface Electron System
LaAlO 3-SrTiO 3界面处存在具有极低载流子密度(约为10^13 cm^-2)的超导相。如果借助于栅极场耗尽载流子,则该超导相经历到金属/绝缘状态的转变,该金属/绝缘状态的特征仍然在于状态谱密度中的间隙。测量和分析这个差距的临界场,我们提供的证据表明,宏观相位相干库珀对存在于金属/绝缘状态。这是由波动的涡旋-反涡旋对,而不是由单独的、不动的库珀对来表征的。此外,测量产生的二维系统的超导相干长度的载流子密度依赖。
2015-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fast Resonance Frequency Modulation in Superconducting Stripline Resonator
研究了超导带线谐振器的快速谐振频率调制。实验是使用一种新型的装置,它集成了一个热电子探测器(HED)到超导带状线环形谐振器。通过向HED施加直流电流或电压以及通过施加光学照明来演示频率调制,调制频率高达4.2GHz。这种设备的潜在应用是在电信,量子密码学和生物荧光。
2006-01-10 cond-mat.supr-con
Modulation of Superconducting Properties by Ferroelectric Polarization in Confined FE-S-FE Films
我们发现,与通常用于超导FET的FE-S双层相比,在铁电(FE)层之间夹有超导(S)膜的界面处的电极化的强度允许实现显著更强的内部载流子密度和超导转变温度的调制。我们发现,高温超导体中的电场效应比常规系统中的强得多,不仅是由于较大的穿透深度,而且由于对对称性。讨论了多层膜的优点,提出了一种基于铁电薄膜的超导电场效应晶体管的新设计思想。
2004-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The attainable superconducting Tc in a model of phase coherence by percolation
在超导铜氧化物中,宏观相相干的开始被认为是由介观Jahn-Teller对、条纹或团簇之间的随机渗流决定的。该模型被发现预测的超导性的开始附近的6%的掺杂,最大Tc附近的15%的掺杂和Tc= T* 在最佳掺杂,并占超导电性的破坏Zn掺杂近7%。该模型还预测的配对(pseudogap)的能量和Tc之间的关系在实验上可测量的量。
2001-11-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ultra-strong photon-to-magnon coupling in multilayered heterostructures involving superconducting coherence via ferromagnetic layers
未来量子产业的关键一步要求在不同平台的混合系统之间实现有效的信息交换,包括光子和磁子系统,可以收获不同平台的优势。在某些混杂系统中的进展的主要限制因素是基本粒子之间的弱耦合参数。这种限制阻碍了整个领域的混合磁振子,使实现可扩展的芯片上的混合磁振子系统无法实现。在这项工作中,我们提出了一个通用的灵活的方法实现的片上混合磁振子系统具有前所未有的强耦合参数。该方法是基于多层微结构包含超导,绝缘和铁磁层与修改后的光子相速度和磁振子本征频率。从现象学上讲,增强的耦合强度是由从根本上减少的光子模体积提供的。声子-磁振子耦合的微观机制证明了通过厚的强铁磁层形成的长程超导相干。这种相干性表现为超导体/铁磁体/超导体三层在存在磁化旋进的情况下对微波场的相干超导屏蔽。这一发现为量子技术的微波超导自旋电子学提供了新的机会。
2020-10-26 cond-mat.supr-con physics.app-ph quant-ph
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
Change of the charge modulation during superconducting transition in SmFeAsO(0.91)F(0.09) seen by 57Fe Mössbauer spectroscopy
用~(57)Fe穆斯堡尔谱研究了铁基超导体SmFeAsO(0.91)F(0.09)的温度关系,特别注意了47 K附近的超导转变区。发现了电子电荷密度的调制,导致了电荷密度波(CDW)和电场梯度波(EFGW)的产生。在超导能隙开口的温度范围内,CDW的调制增强,而EFGW的振幅在该温度范围内被部分抑制。这种效应与Ba(0.6)K(0.4)Fe_2As_2超导体中的类似效应正好相反。因此,似乎d电子有助于显着的库珀对形成在这两种化合物的EFGW是扰动的温度范围内的超导能隙形成。
2015-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermal Instability and Self-Sustained Modulation in Superconducting NbN Stripline Resonators
本文从理论和实验上研究了微波超导带线谐振器与微桥集成后对单色注入信号的响应。我们发现,在一定的驱动参数范围内,谐振腔会产生一种新的非线性现象,并产生自维持的反射光调制。一个理论模型,其中属性的自调制的热不稳定性产生了很好的协议与实验结果。
2006-11-12 cond-mat.supr-con
Evidence for a cos(4φ) Modulation of the Superconducting Energy Gap of Optimally Doped FeTe_{0.6}Se_{0.4} Single Crystals Using Laser Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
用激光激发角分辨光电子能谱(ARPES)研究了最佳掺杂FeTe_{0.6} Se_{0.4}(Tc = 14.5 K)中的Γ中心空穴费米面的超导能隙各向异性.我们在T = 2.5K处观察到尖锐的超导相干峰。与早期的ARPES研究相反,但与热力学结果一致,动量依赖性显示SC能隙各向异性的\cos(4φ)调制。观察到的SC-间隙各向异性强烈表明,配对相互作用不是一个传统的声子介导的各向同性的。相反,结果表明,在s_ \pm波超导框架中的铁位之间的次近邻电子相互作用的重要性。
2012-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of superlattice modulation of electronic parameters on superconducting density of states in cuprate superconductors
最近对BSCCO 2212进行的扫描隧道显微镜研究揭示了超导态能隙的空间超调制。我们建议,这种间隙调制是由于超晶格结构中的原子的调制,因此在微观模型的CuO 2平面的参数。利用重整化平均场论对超晶格上的t-t '-J模型的能隙调制进行了估计。计算结果与实验结果吻合较好。
2007-09-11 cond-mat.supr-con
Modulation of superconducting transition temperature in LaAlO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ by SrTiO$_{3}$ structural domains
SrTiO $_{3}$(STO)中的四畴结构被认为可以调节LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$(LAO/STO)异质结构中的正常态载流子密度以及其他电子性质,但是STO畴对LAO/STO中的超导电性的影响还没有被充分研究。使用扫描SQUID温度计显微镜映射的超导响应作为温度的函数在LAO/STO,我们发现,超导转变温度是空间不均匀的,调制的图案是在STO的结构域的特性。
2018-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Overlap junctions for high coherence superconducting qubits
亚微米约瑟夫森结的制造证明使用标准的高相干性,超导量子比特的处理技术。这些结是在两个独立的光刻步骤与法向角蒸发。最重要的是,这项工作表明,它是可以实现高的连贯性与结上形成的铝表面上原位清洗与Ar铣削之前的结氧化。这种方法消除了通常用于小结的角度依赖性阴影掩模。因此,这有利于使用常规CMOS工艺来实现用于提高裕度和良率的典型方法。目前的方法使用电子束光刻和附加工艺来定义顶部和底部电极。扩展这项工作的光学光刻和减法过程进行了讨论。
2017-05-24 cond-mat.supr-con quant-ph
High coherence hybrid superconducting qubit
我们测量了一种新的超导量子比特{ \em低阻抗通量量子比特}的相干性,发现了$T_2^* \sim T_1 \sim 1.5μ$。它是一个三结通量量子比特,但结临界电流的比例被选择为使量子比特的势具有单阱形式。其大分流电容的低阻抗保护其免受退相干。该量子比特具有适度的非谐性,与所有其他流行的量子比特设计相比,其符号是相反的。量子位以$λ/2$配置电容耦合到高Q谐振器,这允许量子位的状态被分散地读出。
2010-03-16 cond-mat.supr-con quant-ph
Anomalous Coherence Length of Majorana Zero Modes at Vortices in Superconducting Topological Insulators
研究发现超导拓扑绝缘体涡旋处马约拉纳零能模的相干长度由拓扑绝缘体本征性质决定、与超导序参量无关,揭示其与p波拓扑超导体的拓扑差异。
2023-05-18 cond-mat.supr-con
Phase Coherence Appearance in Thin Superconducting Film with Strong Disorders. The Return to the Mendelssohn Model
结果表明,无无序超导体从无相位相干的混合态到有长程相位相干的混合态(即到Abrikosov态)的转变必须是一级相变.研究了强无序超导薄膜中的位相相干现象。在强无序的超导体中,有效涨落维数从零增加到一,解释了所观察到的平滑转变。用门德尔松模型解释了强无序薄膜的电阻特性。
1998-12-10 cond-mat.supr-con
The role of the coherence length for the establishment of global phase coherence in three-dimensional arrays of ultra-thin quasi-one-dimensional superconducting Pb and NbN nanowires
我们已经制备了5 nm的超薄NbN纳米线,在介孔SBA-15二氧化硅衬底的线性通道中形成密集和规则的阵列。NbN是一种典型的超导体,其Tc为16 K。我们表明,通过被纳入这种纳米结构,复合材料表现出典型的准一维特性。我们将其与线性SBA-15孔内相同维度、相同结构的超导铅纳米线的超导性能进行了比较。虽然Pb纳米线阵列显示出从高温下的1D超导性到低温下的3D体超导态的明显交叉,其中真正的零电阻由横向约瑟夫森相互作用触发,但这种转变似乎在NbN纳米线阵列中完全不存在。NbN中的小相干长度,这强烈抑制约瑟夫森耦合的讨论作为这种差异的起源。
2017-05-15 cond-mat.supr-con
Superconducting phase coherence in striped cuprates
研究了掺杂条纹铜氧化物晶体的相位相干性问题。我们假设条纹形成一个网络的一维Luttinger液体主导的超导波动和钉扎的杂质。讨论了相位相干性问题。我们研究了超导相的动力学使用的模型,导致Kosterlitz-numerless过渡的超导分流结。我们表明,我们的研究结果是一致的,最近的实验在Zn掺杂的铜酸盐。我们还解释了超导临界温度$T_c$的标度与不可逆性,在最近的中子散射实验和预测的行为$H_{c2}$在欠掺杂区。
1997-05-01 cond-mat.supr-con
Large-scale modulation in the superconducting properties of thin films due to domains in the $SrTiO_{3}$ substrate
扫描超导量子干涉仪测量揭示了超导Nb,NbN和欠掺杂$YBa_{2}Cu_{3}O_{7-δ}$薄膜沉积在$SrTiO_{3}$(STO)的超流密度和临界温度的大尺度调制。我们表明,这些调制是STO域和域壁的结果,形成低于105 K的STO结构相变。我们发现,正常电流的流动,测量以上的超导过渡,也调制在相同的域结构,这表明修改后的载流子密度。在干净的STO中,畴壁在低温下保持移动。移动通道上的调制超导性提供了局部控制超导性质和更好地理解超导性与局部结构之间的关系的机会。
2017-04-25 cond-mat.supr-con
Doping dependence of phase coherence between superconducting Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ grains
在本工作中,我们报道了超导Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$(Bi-2212)晶粒间相位相干性与掺杂水平关系的新发现.在$T$ = 0 K时,强欠掺杂和过掺杂区的实验结果偏离了基于掺杂水平对超流密度的依赖性的预期.这些发现似乎是由铜氧化物超导体的超导圆顶内部竞争秩序之间的相互作用所决定的。在超导穹顶下的欠掺杂和过掺杂区域可能存在两个量子临界点。
2014-11-17 cond-mat.supr-con
Multiple Quantum Phase Transitions at the superconducting LaTiO3/SrTiO3 interface
研究了静电门控超导LaTiO_3/SrTiO_3界面的磁场驱动量子相变(QPT)。通过有限尺寸标度分析,我们证明它属于(2+1)D XY模型普适类。该系统可以被描述为一个无序阵列的超导岛耦合的二维电子气(2DEG)。根据由栅极电压调谐的2DEG电导,QPT是单的(对应于整个阵列中的长程相位相干性)或双的(一个与局部相位相干性相关,另一个与阵列相关)。通过计算相干长度临界指数ν,我们发现根据Harris准则,QPT可以是“干净的”或“脏的”,这取决于相位相干长度是小于还是大于岛的尺寸. Spivak等人的理论方法很好地描述了整体行为,在二维超导QPT的费米场景的框架中。
2012-09-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spontaneous modulation of superconducting phase in Kitaev ladder
我们从理论上研究两个Kitaev链平行放置,即,Kitaev阶梯,由约瑟夫森结耦合。链端的Majorana束缚态之间的$π$结与链上通常的Josephson耦合竞争,这种挫折导致两链之间超导序参量的相位差的调制。我们表明,这种调制给出了双简并的基态,它可以被操纵的外部电场和磁场。
2015-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Millisecond coherence in a superconducting qubit
增加对物理量子比特的控制程度是量子计算研究的关键组成部分。我们报道了一个磁通鎓类型的超导量子比特,其Ramsey相干时间达到了$T_2^*= 1.48 \pm 0.13 \mathrm{~ms}$,超过了现有技术水平一个数量级。结果,平均单量子比特门保真度超过了$0.9999$,据我们所知,超过了任何其他固态量子系统。此外,通过测量宇称禁戒跃迁到第二激发态的能量弛豫,我们排除了非平衡准粒子对相干性的影响。结合最近在fluxoniums上演示的双量子比特门,我们的结果为下一代量子处理器铺平了道路。
2021-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Superconducting single-electron transistor and the phi-modulation of supercurrent
本文导出了超导单电子晶体管(SSET)超导电流的解析表达式。推导是基于EJ>E C的模型哈密顿量与离散一维谐振子(1DDHO)之间的类比。由此产生的超电流是几乎相同的超电流从一个连续的谐振子哈密顿量。
2002-03-21 cond-mat.supr-con
Superconducting Transition Temperature Modulation in NbN via EDL Gating
我们对氮化铌薄膜进行了双电层选通实验。由于交联的聚合物电解质系统的效率提高,我们诱导的表面电荷密度高达$\approx 2.8 \times 10^{15}\,\mathrm{cm}^{-2}$的有源通道的设备。我们报告了超导转变温度的可逆调制(正或负,取决于栅极电压的符号),其幅度和符号与扰动超导态到薄表面层的限制不相容,正如在天真的屏蔽模型中所预期的那样。
2020-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Geometrical destruction of the global phase coherence in ultrathin superconducting cylinders
双连接超导体中的全局相位相干性导致磁通量子化,从而允许超流速度vs由施加的磁通量控制。令人惊讶的是,在超小样本中,这种量化要求导致半整数通量量子周围的相位相干性本身的破坏,因为样本大小引起的vs增长,正如de Gennes所预测的那样。我们报告的观测结果预测的现象在Al_2O_3 Al和Au_(0.7)In_(0.3)圆柱,和相应的相图的Al_2O_3超导圆柱。新的相图具有断开的超导区域,而不是传统的Little-Parks实验中看到的单一区域。
2001-10-11 cond-mat.supr-con
Enhancing the Coherence of Superconducting Quantum Bits with Electric Fields
在使量子计算机成为现实的努力中,集成超导电路已成为一种有前途的架构。这种方法的主要挑战是源于量子位电极界面处的伪原子隧穿缺陷的退相干,其可以从量子位的振荡电场共振吸收能量并减少量子位的能量弛豫时间$T_1$。在这里,我们表明,量子比特的相干性可以通过使用施加的DC-电场远离量子比特共振调谐占主导地位的缺陷来改善。我们展示了一种方法,优化施加的场偏置,并提高了30分钟的平均量子位$T_1$的时间由23\%。我们还讨论了如何在超导量子处理器中实现局部栅电极,以实现单个量子比特的同时原位相干优化。
2023-03-30 cond-mat.supr-con quant-ph
Efficient flip-chip and on-chip-based modulation of flux-tunable superconducting resonators
Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院);University of Innsbruck(因斯布鲁克大学)
本文提出了一种高效低电流磁通调制方法,利用翻转芯片和芯片内线圈实现超导谐振子的高灵敏度磁通检测。
2025-12-28 cond-mat.supr-con quant-ph
Periodic Density of States Modulations in Superconducting $\rm Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+δ}$
本文用扫描隧道谱(STS)研究了近最佳掺杂的$\rm Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+δ}$在零场中的静态条纹态密度。所观察到的调制是最强的大约一半的超导能隙的能量,并与Cu-O键对齐,具有四个晶格常数的周期性,表现出一个二维系统的线对象的特征。这些特征还局部地表现出两个正交方向之间的不对称性,指向可能的对称性破缺状态(即,例如,条纹相)。我们进一步表明,态密度调制表现为从超导能隙上方到下方的状态转移。事实上,一个单一的能量尺度(i。例如,间隙)对于超导性和条纹都出现,表明这两种效应具有相同的微观起源。
2002-08-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting coherence peak in the electronic excitations of a single layer cuprate superconductor $Bi_2 Sr_{1.6} La_{0.4} Cu O_{6+δ}$
本文报道了一种高质量的最佳掺杂Bi_2Sr_(1.6)La_(0.4)CuO_(6+)δ高温超导体的角分辨光电子能谱研究。在具有最大d-波隙的波腹区域,在多层CuO 2铜氧化物超导体中已被广泛观察到的符号超导相干峰在单层系统中被明确地观察到。相关的峰谷分离仅为约19毫电子伏,这是远远小于其对应的多层化合物,但与单层铜酸盐的自旋激发的能量尺度。
2008-01-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting Gap Modulation in Weak Stripe States
利用Bogoliubov-de Gennes理论,在二维哈伯德模型中考虑最近邻位对相互作用,研究了弱条纹结构下的超导能隙调制.计算了Bi_2Sr_2CaCu_2 O_{8+delta}的局域态密度,讨论了最近观测到的具有四个晶格周期的扫描隧道能谱。还考虑了倒易空间中的谱权,其中费米面和超导能隙受到条形结构的带折叠效应的调制。
2002-05-24 cond-mat.supr-con
Superconducting Coherence Peak in Near-Field Radiative Heat Transfer
本研究揭示超导体-铁磁系统中近场辐射传热在超导相变处出现源于Bogoliubov准粒子量子相干性的独特峰值,并利用铁磁共振隔离该峰,为超导电路热管理提供新途径。
2025-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
Tunable Superconducting Qubits with Flux-Independent Coherence
研究了低频磁通量噪声对不同可调谐度的超导transmon量子比特的影响。我们发现,具有较弱的可调谐性的量子位表现出失相,是不太敏感的磁通噪声。这种见解被用于制造量子位,其中由于通量噪声引起的失相被抑制在其他失相源之下,导致在~340 MHz的可调谐范围内的通量无关的失相时间T2* ~ 15 us。这种可调量子位有可能创建高保真、容错的量子位门,并从根本上提高量子处理器的可扩展性。
2017-02-21 cond-mat.supr-con quant-ph
Superconducting Coherence and the Helicity Modulus in Vortex Line Models
我们展示了如何在三维超导体的涡旋线常用的模型可以修改,包括k=0的激发。我们构造了一个公式k=0螺旋系数的波动方面的涡环的投影面积。这为超导相干性的存在提供了一个方便的判据。我们还提出了蒙特卡罗模拟的连续涡线模型在纯YBCO的Abrikosov涡晶格的熔化。
1998-12-21 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Superconducting coherence lengths of hole-doped cuprates obtained from electron-boson spectral density functions
电子玻色子谱密度函数(EBSDF)可以使用各种光谱技术(包括光谱学)从测量的光谱中获得。EBSDF,被称为胶水功能,具有磁性起源。在这里,我们研究了EBSDF从测量的光谱的空穴掺杂的铜酸盐具有宽的掺杂水平,从欠掺杂到过掺杂的铜酸盐。EBSDF的平均频率提供了自旋涨落形成库珀对的时间尺度。这个时间尺度与电子之间的延迟相互作用直接相关。利用这个时间尺度和费米速度,可以提取出一个合理的超导相干长度,它反映了库珀对的大小。所获得的相干长度与通过其他实验技术测量的一致。因此,库珀对在铜酸盐中的形成可以用自旋涨落来解释,其时间尺度出现在EBSDF中。因此,EBSDF提供了重要的信息的时间尺度上的微观机制的库珀对形成。
2021-01-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Novel Self-Sustained Modulation in Superconducting Stripline Resonators
我们研究了一个集成微桥的超导NbN谐振器的热不稳定性。将单色输入驱动注入谐振器中,并且测量作为驱动的频率和振幅的函数的响应。在频率-振幅平面中的某个区域内,系统没有稳态,并且因此产生离开谐振器的反射功率的自持调制。一个理论模型,根据该模型的不稳定性起源于一个热点形成的微桥,表现出良好的定量与实验结果。
2006-12-26 cond-mat.supr-con
The effects of disorder in superconducting materials on qubit coherence
本文通过系统表征具有不同无序度钛铝氮化物超电感器的fluxonium量子比特,揭示1/f通量噪声与材料无序性强相关且主导通量受挫点退相干,给出缺陷面密度与无序性的定量关系,为超导材料设计优化提供指导。
2025-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con quant-ph
Orbital-dependent modulation of the superconducting gap in uniaxially strained Ba$_{0.6}$K$_{0.4}$Fe$_2$As$_2$
表征超导配对机制的配对对称性通常通过测量超导能隙结构($|Δ_k|$)来确定。在这里,我们报告的测量应变引起的间隙调制($\partial|Δ_k|$)在单轴应变Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$作为$_2$利用角分辨光电子能谱和$in$ - $situ$应变调谐。我们发现,单轴应变驱动Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$进入超导态,打破了超导对的四重旋转对称性。超导能隙在$d_{yz}$电子和空穴袋上增大,而在$d_{xz}$对应物上减小。这种轨道选择性表明,轨道选择性配对存在于非铁基超导体的内在。$d_{xz}$和$d_{yz}$配对通道在原始超导状态下是平衡的,但在单轴应变下变得不平衡。我们的研究结果突出了铁基超导体中轨道内散射在介导超导配对中的重要作用。它还强调了测量的$\partial|Δ_k|$作为一种有效的方法来表征超导配对从微扰的角度来看。
2021-08-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced coherence of all-nitride superconducting qubits epitaxially grown on silicon substrate
提高超导量子比特的相干性是实现容错量子计算的基础。然而,由传统的铝基约瑟夫森结制成的量子电路的相干时间受到非晶氧化铝隧道势垒中微观二能级系统的存在的限制。在这里,我们开发了基于硅衬底上的NbN/AlN/NbN外延约瑟夫森结的超导量子比特,这有望克服基于Al/AlO $_{x}$ /Al结的量子比特的缺点。全氮化物量子比特具有很大的优势,例如抗氧化的化学稳定性,导致更少的两级波动,减少能量弛豫和失相的外延隧道势垒的可行性,以及与铝的$\sim$ 0.3 meV相比,NbN的$\sim$ 5.2 meV的更大超导能隙,这抑制了准粒子的激发。通过用TiN缓冲层的硅衬底代替传统的MgO用于氮化物结的外延生长,我们证明了量子比特能量弛豫时间$T$ $_{1}$ =16.3 $μ$ s和自旋回波退相时间$T$ $_{2}$ =21.5 $μ$ s。量子相干性的这些显著改进通过与先前报道的具有MgO衬底的基于NbN的量子位($T$ $_{1}$ $\approx$ $T$ $_{2}$ $\approx$ 0.5 $μ$ s)相比降低的介电损耗来解释。这些结果是构建超导量子硬件新平台的重要一步。
2021-10-12 cond-mat.supr-con quant-ph
Negligible oxygen vacancies, low critical current density, electric-field modulation, in-plane anisotropic and high-field transport of a superconducting Nd0.8Sr0.2NiO2/SrTiO3 heterostructure
镍基超导氧化物薄膜的出现对整个凝聚态物理都具有十分重要的意义。在这里,我们报告了一些简短的实验结果的输运测量的14 nm厚的超导Nd 0.8Sr 0.2NiO 2/SrTiO 3薄膜异质结的起始转变温度为~9.5 K。光致发光测量结果表明,有可忽略的氧空位在SrTiO 3衬底在薄膜沉积和后化学还原的Nd0.8Sr0.2NiO 2/SrTiO 3异质结构。发现Nd0.8Sr0.2NiO2/SrTiO 3薄膜异质结构的临界电流密度相对较小,约为4 × 10^3 A/cm 2。虽然SrTiO 3衬底的表面台阶导致面内电阻率的各向异性,但超导转变温度几乎相同。面外磁输运测量产生约11.4 T的上临界场和约5.4 nm的面内Ginzburg-Landau相干长度。高达50 T的高场磁输运测量揭示了三种不同测量几何形状和复杂的霍尔效应在1.8 K的各向异性临界场。经由SrTiO 3衬底施加的电场略微改变超导转变温度。这些实验结果可能对这一快速发展的领域有用。
2021-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting Fluctuation and Pseudogap in Disordered Short Coherence Length Superconductor
研究了短相干长度d波超导体中无序对超导涨落的作用。特别的兴趣集中在无序引起的SC波动的微观不均匀性及其对赝隙现象的影响。我们建立了非均匀系统SC涨落的自洽单圈序理论,并分析了无序的$t$ - $t'$-$V$模型.估算了SC关联函数、电子态密度和临界温度。当相干长度较短时,即相变温度较高时,SC涨落局域化为纳米尺度的颗粒结构。这与长相干长度超导体形成对比,其中序参量在微观尺度上几乎是均匀的。在前一种情况下,SC波动增强的无序相反的Abrikosov-Gorkov理论。这些结果与高$T_{\rm c}$铜酸盐的STM、NMR和输运测量结果一致,并阐明了微观不均匀性的重要作用。我们计算了单杂质周围的DOS的空间依赖性,并讨论了与NMR测量的一致性。
2007-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nuclear spin coherence in superconducting Nb$_3$Sn
本研究通过⁹³Nb核磁共振探究Nb₃Sn的正常态与超导态,发现磁场抑制零温超导序参量,还测得比核偶极耦合高一个数量级的RKKY相互作用,其在低温下呈洛伦兹型。
2025-06-18 cond-mat.supr-con
Observation of superconducting pair density modulation within lattice unit cell
本文利用扫描隧道显微镜/谱学在SrTiO3(001)上外延生长的单层高Tc铁硫族化合物薄膜中首次观测到单胞内超导配对密度调制,发现其极值位于硫族原子位置并揭示滑移镜面对称性破缺,为理解非常规高温超导提供了微观信息。
2025-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Charge Modulations in the Superconducting State of the Cuprates
受最近的扫描隧道显微镜(STM)和中子散射实验的启发,我们研究了铜氧化物超导体中与超导电性共存的各种电荷密度波序。导出了弱电荷调制的局域态密度及其在有序波矢处的傅里叶分量的显式表达式。结果表明,在$Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+δ}$的STM实验不能解释的网站或键为中心的电荷调制单独,但同意与存在的二聚跳跃和横向配对调制。我们还计算了带电条纹的光谱函数,这是由ARPES实验测量。
2002-10-17 cond-mat.supr-con
Long-Range Coherence in a Mesoscopic Metal near a Superconducting Interface
我们确定不同的贡献量子干涉在介观金属环与两个超导电极接触。在低温下,磁通调制的约瑟夫森耦合被观察到的热长度L_{T}上的强阻尼。在较高的温度下,磁电阻表现出大的h/2 e周期振荡与1/T幂律衰减。这种通量敏感的贡献来自于低能准粒子态在相裂长度L_∞上的相干性。介观波动作为一个小的h/e振荡,解决只有在纯粹的正常状态。
2001-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Polaron Coherence as Origin of the Pseudogap Phase in High Temperature Superconducting Cuprates
在一个两个组件的方法,包括极化子耦合的高Tc铜氧化物,我们确定的pseudogap相的极化子排序的发病。这种有序性在超导阶段仍然存在。一个巨大的同位素效应的赝能隙的起始温度的预测和与实验数据一致。以上,在和低于Tc处观察到的均方铜氧离子位移的异常温度依赖性源于s波超导分量的序参量,而纯d波序参量可以单独排除。
2008-09-17 cond-mat.supr-con
Gate voltage modulation of the superconducting state in a degenerate semiconductor
本研究通过栅压调控GaN上外延InN的载流子密度,实现超导转变温度最高204 mK的变化,并证明其主导因素是载流子密度而非无序散射。
2024-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inhomogeneity Induces Resonance Coherence Peaks in Superconducting BSCCO
本文用扫描隧道谱法分析了近最佳掺杂BSCCO在零场下的电子态密度。聚焦于超导能隙,我们发现在一些平均能隙的背景中似乎有两个不同的相的补丁,一个具有相对小的能隙和尖锐的大相干峰,另一个具有宽的弱相干峰的大能隙。我们比较这些光谱与计算的一个简单的唯象模型,其中一个2 XI_0 * 2 XI_0补丁与增强或抑制的d-波间隙振幅嵌入在一个区域具有均匀的平均d-波间隙的局部态密度。
2005-08-10 cond-mat.supr-con
Improved superconducting qubit coherence using titanium nitride
我们证明了增强的弛豫和退相时间的transmon量子比特,高达~ 60 μs的制造叉指分流电容器使用氮化钛(TiN)。与与约瑟夫森结同时沉积的剥离铝相比,这代表了多达六倍的改进,并提供了证据表明,先前的平面transmon相干时间受到来自驻留在界面处或界面附近的两级系统(TLS)缺陷的表面损耗的限制。同时,我们观察到一个异常的TiN谐振器的温度依赖性的频率偏移,这是不符合预测的TLS模型。
2013-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Particle-hole asymmetric superconducting coherence peaks in overdoped cuprates
近年来,为了阐明超导穹顶末端的超导体向金属的转变,过掺杂机制已成为铜氧化物研究的中心。在这里,我们使用扫描隧道显微镜研究过掺杂的三层Bi-2223和双层Bi-2212铜酸盐的原子尺度电子结构。在低能量的光谱图很好地描述了色散准粒子干涉图案。然而,随着偏置增加到超导相干峰值能量,出现具有sqrt(2)*sqrt(2)周期性的几乎非色散图案。值得注意的是,相干峰的位置表现出明显的粒子-空穴不对称性,这也与相同的周期调制。我们认为这是一种极端的准粒子干涉现象,由平坦的反节Bogoliubov带之间的配对破坏散射引起,这最终导致了超导体到金属的转变。
2021-03-10 cond-mat.supr-con
Probing the quantum coherence of a nanomechanical resonator using a superconducting qubit: I. Echo scheme
我们提出了一个方案,其中的量子相干性的纳米机械谐振器可以探测使用超导量子比特。我们考虑一个机械谐振器耦合到一个库珀对盒的电容,并假设超导量子比特被调谐到简并点,使其相干时间最大化,机电耦合可以近似为色散哈密顿量。当量子比特以状态叠加的方式制备时,这将驱动机械谐振器逐渐进入叠加状态,这反过来导致量子比特的明显退相干。将合适的控制脉冲施加到量子位允许其布居被反转,从而导致谐振器动力学的反转。然而,谐振器与其环境的相互作用意味着动态不完全可逆。我们表明,这种不可逆性在很大程度上是由于退相干的机械谐振器,可以推断出从适当的测量单独的量子位。使用估计所涉及的参数的基础上的一个具体实现的系统,我们表明,它应该是可能的,以现有的设备技术进行此计划。
2008-04-14 cond-mat.supr-con quant-ph
Enhanced coherence in superconducting circuits via band engineering
在被约瑟夫森结中断的超导电路中,能谱对不同岛上的偏移电荷的依赖性通过阿哈罗诺夫-卡希尔效应是$2e$周期性的,并且类似于反映约瑟夫森势对称性的晶体能带结构。我们表明,高次谐波约瑟夫森元件描述的$\cos(2φ)$能量-相位关系提供了更大的自由度来定制的约瑟夫森势的形状和设计具有多重峰的平带和狄拉克点在电荷布里渊区的频谱。平坦能带提供噪声不敏感的量子态,并且能带工程可以帮助提高系统的相干性。我们讨论了一个修改后的版本的磁通量子比特,实现原则上没有从电荷噪声退相干,并介绍了一个磁通量子,显示自旋一狄拉克频谱,同时引用强大的电荷和磁通噪声。
2020-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Superconducting Coherence Length and Magnetic Penetration Depth of a p-wave Holographic Superconductor
3+1维反德西特时空中的经典SU(2)Einstein-Yang-Mills理论与2+1维平坦时空中的p波超导体是对偶的。为了计算全息超导体在超导相变点附近的超导相干长度$ξ$,我们解析地研究了引力理论的微扰。在临界温度$T_c$附近,超导相干长度$ξ$与$(1-T/T_c)^{-1/2}$成正比。通过外加均匀小磁场,得到了磁穿透深度$λ\propto(T_c-T)^{1/2}$。结果符合Ginzburg-Landau理论。
2010-04-16 cond-mat.supr-con hep-th
The coherence peak of unconventional superconductors in the charge channel
本文系统研究了非常规超导体在电荷通道中的相干峰,以d波铜氧化物为例,证明核四极弛豫率可有效探测该相干峰,并发现关联效应会增强此现象,同时将结论推广至超声衰减和铁基超导体,为探测超导能隙对称性提供了新途径。
2025-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum fluctuations and phase coherence in superconducting nanowires
超导纳米线的量子行为可能主要取决于所采用的实验装置。在这里,我们调查的设置,使通过平衡超导电流跨越任意段的导线,而不限制其超导相的波动。该系统的低温物理性质是由集体类声等离子体激发和量子相位滑移的综合效应决定的。在$T=0$处,导线表现出两个量子相变,两者都由无量纲导线阻抗$g$控制。含有$g>16$的较粗导线保持超导性,而含有$g<2$的最细导线中的超导电流完全被量子涨落破坏。与$2<g<16$的中间阶段的特点是由两个不同的相关长度展示超导的行为在较短的尺度结合消失的超导响应在长尺度极限。
2019-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con