f波超导体/绝缘层/f波超导体结中势垒散射对直流Josephson电流的影响

通过计算界面势垒散射强度对直流Josephson电流的影响,研究了f波超导体/绝缘层/f波超导体结的直流Josephson电流与温度T和结两侧晶轴方位角之间的关系.我们发现:f波超导体/绝缘层/f波超导体结界面的势垒强度总是抑制结中准粒子的Andreev反射,降低流过f波超导体/绝缘层/f波超导体结的直流Josephson电流.当结两边晶轴方位角相同时,Josephson电流的振荡周期是2π;特别地,当结两边晶轴方位角不同时,其振荡周期不再是2π,而是会随着势垒强度的增大,振荡周期变小.     

铁磁体／绝缘层／p波超导体隧道结中自旋极化准粒子的输运

考虑到结界面的粗糙散射情形下,研究了铁磁体／绝缘层/p波超导体隧道结的隧道电导谱．发现铁磁体／绝缘层/p波超导体隧道结的隧道谱中存在零偏压电导峰、零偏压电导凹陷．铁磁体的磁交换能对Andreev反射有抑制作用,降低了结的微分电导．结界面的势垒散射和粗糙散射对结的隧道电导均有影响．     

外场中超导体/半导体/超导体结的直流Josephson电流

当外加磁场时,超导体/半导体/超导体结的临界电流受外加磁场的影响.超导结的临界电流与磁场的曲线非常类似于单色光在单狭缝衍射的夫琅和费图样.在未考虑外加磁场的超导体/半导体/超导体结的临界电流的基础上,进一步对外加磁场的情形进行了研究.     

Anomalies of tunnel spectra in normal metal/insulator/d-wave superconductor junctions under the influence of insulator square barrier——Study under the condition of superconducting phase factor ψ±=0

以方势垒描述N/I/d波超导体结中绝缘层对准粒子输运的影响,在超导相位因子ψ±=0的情况下,利用Bogoliubov-de Gennes(BdG)方稃和Blonder-Tinkhanl-Klapwijk(BTK)理论,计算了N/I/d波超导体结的隧道谱.研究表明:(1)在ψ±=0的情况下,N/I/d波超导体结的隧道谱中出现了零偏压电导峰,零偏压电导峰的出现及形状强烈地依赖于绝缘层的厚度和绝缘层的势垒值;(2)绝缘层以方势垒描述较之以δ势描述更为优越.     

正常金属—d波超导结中的粗糙界面散射和准粒子有限寿命效应对散粒噪声的影响

考虑到粗糙界面散射和准粒子的有限寿命效应，利用散射理论，计算正常金属-d波超导结中的散粒噪声，研究表明，粗糙界面散射和准粒子的有限寿命效应都可导致平均电流与散粒噪声功率降低，而噪声功率与平均电流的比值都增加。     

d-波超导体中的准粒子散射干扰（英文）

在重整化的哈伯德模型的框架下,考虑单杂质效应,研究了d波超导体中的准粒子散射相干现象。通过计算傅里叶变换的局域态密度分别随能量和动量的变化,得到了d波超导体中准粒子散射相干的主要特征,并且发现这些特征能够在八角模型下得到很好的解释。计算结果表明,非单调的d波能隙在单杂质导致的准粒子相干散射现象中起着重要的作用。电子谱函数的强度在反节点方向受到强烈地抑制,另外在全布里渊区中出现了一些典型的准粒子散射峰。电子谱函数的计算结果表明其费米面上存在无能隙的节点,并且沿节点和反节点方向存在几个特征局域峰。随着能量的增加,布里渊区中局域峰的位置有明显的移动。     

正常金属—绝缘层—无序层—s波超导结中的隧道谱与散粒噪声

考虑到无序层中的体杂质散射以及绝缘界面层的粗糙散射,运用Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程和Blonder-Tinkham-Klapwijk(BTK)理论模型,计算正常金属-绝缘层-无序层-s波超导隧道结系统的微分电导、平均电流和散粒噪声功率,研究表明,无序层中的杂质散射和粗糙界面散射都能抑制系统的微分电导、平均电流和散粒噪声功率。     

正常金属/d波超导/正常金属双隧道结中的量子相干输运

考虑到量子相干效应和界面散射效应, 结合电子和空穴流对电导的贡献, 利用推广的Blonder-Tinklam-Klapwijk(BTK)方法, 研究正常金属/d波超导/正常金属双隧道结中的准粒子输运系数和隧道谱. 结果表明: 系统中的所有准粒子输运系数和电导谱都会随能量做周期性振荡, 其中Andreev反射系数在超导能隙之上随能量会出现周期性消失现象; 在绝缘层势垒强度取很大的隧道极限下, 超导层中会形成一系列准粒子束缚态.     

磁交换作用对铁磁/dx2-y2+idxy混合波超导结隧道谱的影响

考虑到铁磁层中的磁交换作用和界面势垒的散射效应,利用推广的Blonder-Tinkham-Klapwijk散射理论,计算了铁磁/dx2y2 idxy混合波超导结中的准粒子输运系数和自旋极化的隧道谱.研究表明:(1)铁磁/dx2-y2 idxy混合波超导结中自旋极化的隧道谱能较好地解释La2/3Ba1/3MnO3/DyBa2Cu3O7隧道结中观察到的零偏压电导凹陷的实验结果;(2)在△2/△1=1的情况下,磁交换作用和界面势垒散射可压低峰值,且导致隧道谱逐渐演化出四个电导峰;(3)虚的Andreev 反射过程对铁磁/dx2-y2 idxy混合波超导结的隧道谱有显著影响.     

正常金属/绝缘层/s波超导隧道结中的隧道谱

以方势垒描述绝缘层,考虑正常金属区域的杂质散射,运用Bogoliubov-deGennes(BdG)方程和Blonder-Tinkham-Klapwijk(BTK)理论,对正常金属/绝缘层/s波超导隧道结(NIS结)中的隧道谱作进一步研究.研究表明:(1)在U0>EF的情况下,微分电导随绝缘层宽度的增加而衰减,偏压不同,衰减的程度不同;(2)衰减能压低能隙电导峰;(3)较小的杂质散射即能在隧道谱的零偏压凹陷峰中感应出一小峰.     

铁磁-绝缘层-d波超导结中的自旋电流

考虑到铁磁层中的磁交换作用,以及绝缘层中的粗糙散射、自旋反转和磁散射效应,通过求解Bogoliubov-de-Gennes(BdG)方程,计算铁磁-绝缘层-d波超导结中的自旋电流.研究表明:粗糙界面散射可使自旋流增强,而自旋反转和磁散射效应能抑制自旋流.     

铁磁/绝缘层/铁磁/绝缘层/s波超导双隧道结中的微分电导与散粒噪声

考虑到铁磁层中的磁交换劈裂,两绝缘层的势垒散射以及量子干涉效应,计算铁磁/绝缘层/铁磁/绝缘层/s波超导结构中的微分电导与散粒噪声.研究表明:微分电导与散粒噪声都随中间铁磁层厚度作周期性振荡.     

杂质和粗糙界面散射影响下NIS结的隧道谱和束缚态

在正常金属/绝缘层/s波超导隧道结中,考虑绝缘层中的体杂质散射以及粗糙界面散射,运用Blon-der-Tinkham-Klapwijk(BTK)理论和Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程,计算系统的微分电导.计算表明:(1)电导峰的位置与绝缘层的厚度密切相关,当绝缘层厚度具有几个相干长度时,隧道谱中的能级谐振峰数目增多,从而在超导能隙内形成一些束缚态;(2)粗糙界面散射和绝缘层中的杂质散射均能有效地压低电导峰,由此可解释理论与实验间尚存的偏差.     

Fabrication and characteristics of intrinsic Josephson junctions in Bi<Subscript>2</Subscript>Sr<Subscript>2</Subscript>CaCu<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>8+x</Subscript> single crystals

Mesa-structured intrinsic Jospehson junctions are fabricated in Bi2Sr2CaCu2O8 x single crystals.Typical current-voltage characteristics of intrinsic Josephson junctions are observed .which include multiple quasi-particle branches,surface junction with critical current lower than those of inner junctions.and subgap structures on quasi-particle branches,The corresponding physical explanations are also given .The energy gap voltage of the intrinsic Josephson junctions at 30 K is about 20mV Besides,The measured Ic-T relationship agrees quite well with the theoretical computations based on dx′-y′-wave superconductor.Our measured dI/dV-V relationship shows the V-shaped gap structure,obviously differing from the U-shaped gap structure of the s-wave superconductor.     

SNSeNS结的临界厚度计算

在研究超导体/正常金属/半导体/正常金属/超导体结的约瑟夫逊效应的基础上,利用Ginzburg-Lan-dau方程,对超导体/正常金属/半导体/正常金属/超导体结的临界厚度进行了理论推导.求得该结临界厚度的计算公式后,对相关的其它问题进行了进一步的讨论.     

MgB2超导体的相图及其对薄膜制备的指导作用

MgB2适合于制备约瑟夫森结,在超导电子学领域有很好的应用前景。制备高质量的MgB2薄膜至关重要,应用Mg-B/Mg-B-O体系的相图指导MgB2薄膜生长意义重大。总结MgB2相体系及相关系,详细对比分析Mg-B/Mg-B-O体系的热力学相图,总结分析富氧区杂项MgO的生成机理及其对MgB2薄膜质量和性能的影响,研究分析有氧体系下Mg-B/Mg-B-O热力学相图对MgB2薄膜材料制备生长的指导意义,探讨HPCVD环境下采用原位生长技术制备MgB2超导薄膜时热力学相图的指导作用及相关制备工艺。