导读:本文包含了超导结论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:超导体,超导,石墨,绝缘体,约瑟夫,拓扑,电子对。
超导结论文文献综述
袁龙[1]（2018）在《MoRe合金微波超导平面腔的制备和石墨烯超导结的探索》一文中研究指出自2004年科研工作者利用胶带剥离石墨烯以来,石墨烯由于其超高的电子迁移率、特殊的零带隙能带结构、其费米面(Fermi)附近的载流子具有类似于狄拉克(Dirac)电子的特性等极其特殊优异的性质,而成为研究热点。许多研究工作,如反常量子霍尔效应,介观输运现象,量子信息中的超导比特,都聚焦于石墨烯。本文从新型超导比特(gatemon)出发,以设计和制备与比特相关的超导谐振腔和超导结为目的,研究了钼徕(MoRe)合金超导微波平面腔和石墨烯超导结的工艺细节与实验现象,本文主要包含以下内容:1、研究的基础理论知识。介绍了石墨烯双极性的由来,石墨烯超导结的特殊性质和相关输运现象,及超导金属的重要参数的提取;2、芯片加工工艺和低温测量平台。阐述了二维材料的获取及转移工艺,介绍了与腔、超导结相关的微纳加工工艺及极低温设备的工作原理;3、MoRe合金超导微波平面腔的设计与制备。介绍了腔的理论知识。论述了如何设计和仿真超导微波平面腔的结构。摸索了 MoRe合金的性质,掌握了 MoRe合金超导微波平面腔的微纳加工工艺;4、石墨烯超导结的制备及相关测量。阐述了石墨烯超导结的性质。介绍了石墨烯超导结的制作过程。研究了石墨烯超导结的机理。本文的主要创新点有:1、设计并且制备了 MoRe合金的超导微波平面腔。虽然这种金属商用化的时间较早,但之前很少有人将其用于制作微纳结构。在与这种金属接触的过程中,我发现了其很多特殊的性质,并针对其特殊性相应地改进了微纳加工工艺;2、探索了石墨烯超导结的制作工艺(特别是一维接触的刻蚀工艺)。同时调研了石墨烯超导结相关的重要实验现象。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-11-01）
俞清云,陶永春[2]（2017）在《狭窄的二维拓扑绝缘体超导结中新奇的0-π态转变》一文中研究指出边间耦合引起的边间背散射是赋予狭窄的二维拓扑绝缘体的重要特性,能够大大地丰富拓扑超导电子学.本文在考虑边间耦合的情况下,使用基于Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程的理论方法,研究了由狭窄的二维拓扑绝缘体构成的Josephson结,其中两个相距长度为d的超导电极置于同一边上.结果发现,通过改变d总可以导致0-π态转变,同时这0-π态转变能反过来证明边缘态螺旋性的自旋结构.引起这个新奇的结果的机制源于边间背散射引诱了一个额外的π相移,不同于由两个超导电极间铁磁体夹层厚度变化所引起的传统的0-π态转变.此外,在0-π态转变点处存在相当大的Josephson临界电流残余值.因此,这些结果在超导电子学器件的设计中具有潜在的应用价值,譬如,高性能的超流开关.(本文来源于《南京师大学报(自然科学版)》期刊2017年03期）
陈富军[3]（2017）在《基于狭窄二维拓扑绝缘体的任意磁构型下超导结的自旋输运性质》一文中研究指出近年来,基于拓扑绝缘体的超导结的自旋输运性质引起了人们极大的研究兴趣。拓扑绝缘体是一种表现为体内存在能隙的绝缘态,而表面却是没有能隙的金属态的体系,受到时间反演对称性的保护。当超导体或铁磁绝缘体与拓扑绝缘体的表面接触时,由于邻近效应,拓扑绝缘体的表面也具有了超导电性或铁磁性,从而会改变其输运性质。尤其在狭窄的二维拓扑绝缘体情形下,两边的边缘态之间发生了耦合,因此能够带来奇特的输运现象。本文利用基于拓展的Bogoliubov-de Gennes (B dG)方程的理论方法研究了基于狭窄二维拓扑绝缘体的任意磁构型下的磁性超导结的自旋输运性质。首先,研究了基于狭窄二维拓扑绝缘体的任意磁构型下的铁磁绝缘体/s-波超导体/铁磁绝缘体异质结的自旋输运性质,此系统可以用来产生自旋纠缠。结果发现,因为非线型磁化引起自旋混合,所以不仅存在固有非局域Andreev反射,还存在新型非局域Andreev反射。前者的入射电子和非局域Andreev反射空穴属于不同的自旋子能带,因而形成了自旋单重态纠缠配对,而后者的入射电子和非局域Andreev反射空穴属于相同的自旋子能带,从而形成自旋叁重态纠缠配对。在低能量范围内,入射自旋朝下电子的各种散射过程均被完全抑制。而对于入射自旋朝上电子来说,在某些能量值处,随着两铁磁绝缘体磁化方向的夹角α增加,新型非局域Andreev反射几率先逐渐增加,然后逐渐减小,在α = π/2处出现一峰值,然而,对于固有非局域Andreev反射几率来说,变化行为恰好相反,在α = π/2处出现一谷值。在所有的磁构型下,新型和固有非局域Andreev反射的几率之和均可以达到接近100%,意味着都可以高效率地产生自旋纠缠电子对,且通过调控可以获得不同比例的自旋单重态和叁重态纠缠电子对的混合。特别的是,在α = π/2角度磁构型下,前者的峰值和后者的谷值均能接近50%。此外,只有在低能时,角度α对微分电导和噪声才会有比较明显的影响,这也恰好地反映了散射过程的特点。其次,研究了基于狭窄二维拓扑绝缘体的任意磁构型下的铁磁绝缘体/铁磁绝缘体/s-波超导体异质结的自旋输运性质。结果表明,在低能量窗范围内,类似地,只有入射自旋朝上的电子才能产生各种散射过程。同样由于非线型磁化引起自旋混合,除了固有局域Andreev反射外,还存在新型局域Andreev反射。入射电子与两种局域Andreev反射空穴分别属于不同和相同的自旋子能带,从而也分别形成了的自旋单重态和自旋叁重态。非常有趣的是,随着两铁磁绝缘体磁化方向的夹角α增加,新型局域Andreev反射几率的变化跟上述的铁磁绝缘体/s-波超导体/铁磁绝缘体结构中新型非局域Andreev反射几率的变化特点相同,也在α = π/2处出现峰。在α = π/2角度磁构型下,当能量取在超导能隙值△附近时,新型局域Andreev反射几率接近100%,意味着可以高效率地产生自旋叁重态,当能量取在0.4A附近时,固有局域Andreev反射几率也可以接近100%,表明该磁构型可以高效率地产生自旋单重态。同样,角度对微分电导和噪声特征的影响也能反映其散射过程的特点。在实验上,依靠目前的技术,可以实现上述两种异质结所制作的器件,一则能获得自旋单重态和叁重态的纠缠电子对的混合,一则能获得高效率自旋单重态和叁重态的自旋流,这在拓扑超导自旋电子学和量子信息中具有重要的实际意义。(本文来源于《南京师范大学》期刊2017-03-10）
鲍志勇,金彪[4]（2016）在《s-波/铁磁/p-波超导结中的约瑟夫森电流:最低反常简谐项的贡献（英文）》一文中研究指出用Matsubara格林函数方法研究s波超导/铁磁/p波超导结构的约瑟夫森效应.研究中考虑了p波超导中的3种配对形式.发现约瑟夫森电流的最低阶项是cosφ,讨论这个反常项(cosφ)随铁磁强度和铁磁宽度的变化.在这个系统中发现0-π转变,考虑了该系统在自旋电子学中的应用.(本文来源于《中国科学院大学学报》期刊2016年03期）
卜宁[5]（2016）在《基于石墨烯的超导结的自旋及谷极化电子输运性质》一文中研究指出近年来,石墨烯的发现引起了人们广泛的关注。石墨烯(G)是单层石墨,在石墨烯中的电子除了自旋和电荷自由度以外,还有类似于自旋自由度的谷自由度,与时间反演对称性相关,所以基于石墨烯的约瑟夫森结会呈现出新奇的超流效应。另外,对于准一维锯齿形石墨带(ZR)来说,石墨带链数的奇偶性会导致谷具有不同的赝宇称,因此基于石墨带的超导结会展示出许多奇异的性质。本文使用格点格林函数的理论方法,研究了基于石墨烯的超导结的自旋及谷极化电子输运性质。第一、研究了基于谷极化石墨烯的约瑟夫森结的超流性质。结果表明,在含有沿电流方向直接接触G的超导金属电极(Bulk-S)所构成的约瑟夫森结中,当相位差为零或π时,通过该超导结的约瑟夫森电流并不会消失,即出现奇异的约瑟夫森效应。产生该现象的原因是施加的光场和电场使得中间G层谷极化,在Bulk-S和谷极化G的界面处发生了谷混合散射,从而导致了时间反演对称性破缺。第二、探讨了锯齿形石墨带超导结的自旋输运性质。讨论了在ZR/Bulk-S/ZR结构中非局域Andreev反射和弹性隧穿几率随中间超导体长度L以及左边ZR偏置电压eVL的变化。当只有一边锯齿形石墨带被磁化(MZR)和中间超导体层L较小时,通过改变eVL的正负,可以获得不同自旋方向的隧穿电流,表明该结构可用于制作双向导通的不同自旋方向的自旋二极管。当两边锯齿形石墨带都被磁化时,若磁化方向平行,随磁化强度的增加,系统某一自旋方向的隧穿电流将会转变成另一自旋方向的隧穿电流,因此该系统可用于制备自旋方向转换的自旋过滤的电子器件。当磁化方向反平行时,若磁化强度较小,几乎只留下了自旋向下的非局域Andreev反射过程,这意味着我们可以获得纯某种自旋的纠缠电子对；当磁化强度较大时,两过程的隧穿几率为零,即没有电流,表明该系统所制作的器件具有较高的磁储存效率。(本文来源于《南京师范大学》期刊2016-04-15）
纪甜甜[6]（2015）在《基于拓扑绝缘体的超导结的自旋输运性质研究》一文中研究指出近年来,拓扑绝缘体的发现引起了人们的广泛关注。拓扑绝缘体是一种表现为体内存在能隙的绝缘态,而表面却是没有能隙的金属态的体系,受到时间反演对称性的保护。随着拓扑绝缘体的发现,科学家们预言或证实了许多新的物理现象。例如,当拓扑绝缘体与超导体或铁磁体相接触时,它的时间反演对称性被破坏,并且由于邻近效应,拓扑绝缘体与之相接触的表面会产生超导电性或者铁磁性,从而改变其输运性质。本文使用基于扩展的Bogoliubov-de Gennes (BdG)方程的理论方法,研究了基于拓扑绝缘体的由铁磁绝缘体和超导体所构成的拓扑超导结的自旋输运性质。第一、研究了基于狭窄的二维拓扑绝缘体的铁磁绝缘体／S-波超导体／铁磁绝缘体的拓扑超导结的自旋输运性质和对自旋纠缠对的操控。结果表明,当偏置电压和两个铁磁绝缘体的磁交换能调至合适值时,在能量窗内,某一自旋取向的非局域Andreev反射几率幅可以达到100%,而另一种反向自旋取向的非局域Andreev反射被完全抑制,这意味着我们可以获得纯某种自旋的纠缠电子对。所以,此结构可以在实验上用于产生和探测自旋纠缠电子对。另外,在反平行磁构型下,位于能量窗内的非局域Andreev反射几率为0,这意味着具有100%隧穿磁致电阻幅的高磁储存效率。这些结果可以通过实验上测量隧穿电导和噪声得到证实,并且为实验上研制具有量子计算和高效率磁储存功能的电子器件提供理论指导。第二、探讨了任意磁构型下的基于叁维拓扑绝缘体的铁磁绝缘体／铁磁绝缘体／超导体结的自旋输运性质。研究了电导在不同磁构型和偏置电压下随入射角变化的特征,两磁性区域磁交换场方向的夹角在不同磁交换能和偏置电压时对电导谱的影响,隧穿磁致电阻幅TMR随两磁性区域磁交换场方向的夹角变化以及电导在磁交换能和两磁性区域磁交换场方向的夹角不同时随偏置电压的变化。(本文来源于《南京师范大学》期刊2015-02-27）
陈玉,陈家麟,查国桥,周世平[7]（2014）在《石墨烯铁磁-绝缘层-超导结的输运》一文中研究指出本文运用平均场模型的Dirac-Bogoliubov-de-Gennes方程和Bolonder-Tinkham-Klapwijk理论研究石墨烯铁磁-绝缘层-超导结的输运性质.研究表明:考虑有限宽度的绝缘层,隧穿电导-电压曲线呈现无衰减的振荡行为;同时隧穿电导随铁磁层中的交换能呈现非单调变化.对上述现象从石墨烯中类Dirac准粒子色散关系密切相关的电子散射过程予以解释.(本文来源于《物理学报》期刊2014年17期）
王斌,李健伟,卫亚东,王健[8]（2014）在《石墨烯带正常-超导结的量子输运》一文中研究指出基于非平衡格林函数(non-equilibrium Green's function,NEGF)和密度泛函理论(density functional theory,DFT),从第一性原理出发研究Armchair型和Zigzag型的石墨烯带正常-超导结的电子输运性质,计算了缺陷对这两种正常-超导结输运性质的影响.计算表明,对无缺陷正常-超导石墨烯带,在超导能隙内,Andreev反射系数TA恰好等于正常石墨烯带的电子透射系数TN.当石墨烯带存在缺陷时,Andreev反射系数TA不再是一个常数,而在超导能隙边缘出现两个尖锐的峰,其峰值大于正常系统的电子透射系数.在超导能隙之外,Andreev反射系数TA逐渐减小为0,准粒子的正常隧穿几率T1逐渐增大,且趋于无超导下的正常系统的电子透射系数TN.不同缺陷构型对石墨烯带中载流子的输运过程影响不同.如果缺陷的存在对正常石墨烯带电子散射过程影响越大,则其对正常-超导体系中的Andreev反射和准粒子散射影响也越大.(本文来源于《深圳大学学报(理工版)》期刊2014年02期）
张欢[9]（2013）在《石墨烯和超导结中的电子和自旋输运》一文中研究指出在凝聚态物理研究领域,一个长期活跃的分支是探索新型材料的独特输运性质,并籍此开发新颖的微观尺度器件。这个分支硕果累累,孕育出了许许多多的商业应用。最近,实验上发现了一种叫石墨烯的物质,它是具有蜂窝状格子的碳原子单层。这种物质拥有非同寻常的电子结构,因而引发了十分广泛的研究兴趣,大量理论上和实验上的工作都由此展开。与此同时,强烈的研究热情还延伸到了许多石墨烯杂化结构,这些结构中融入了一些非常普遍的物相和作用,如超导相,交换作用和自旋轨道耦合。事实上,对超导相的研究是一个同等繁荣的领域。特别是在各种类型的非传统超导体被陆续发现后,这个领域的研究力度得到了加强。因此,本论文将着眼于一些基于石墨烯和超导体的杂化结,从理论的角度研究其中电子和自旋的输运行为,并且探讨潜在的应用。在第一章中,我们简要地介绍一些石墨烯和超导体的基本属性,如狄拉克方程,克莱恩隧穿,超导配对势,安德鲁反射和约瑟夫森效应等。本文所运用的主要数值方法是格点格林函数方法,对它的介绍也会出现在这一章。另外,我们还会开辟一些篇幅概述交换相互作用和自旋轨道耦合。在第二章中,我们针对一些石墨烯隧穿结构,运用散射矩阵的方法研究了其交流电导特性。此结构中的电子间相互作用通过一种唯象的方式得以引入。计算结果表明,单势垒隧穿结构的交流电导整体上显电容性,只是在某些费米能级处出现电导峰。电容随费米能变化曲线上的沟槽来自于透射共振,其行为和费米能密切相关。当费米能低于势垒高度的一半时,沟槽比较尖锐；当费米能高于势垒高度的一半时,沟槽变得平缓起来。在双势垒隧穿结构中,我们能发现了更多的电感峰,这是由于电子在势垒间的反射加强了透射共振。此外,我们还比较了石墨烯隧穿结构同经典RLC振荡电路在交流响应方面的异同。此项研究对基于石墨烯的交流电子器件设计提供了初步依据。在第叁章中,我们考虑一个由石墨烯zigzag纳米条带和自旋叁重态p-波超导体构成的杂化结,运用Landauer-Biittiker公式计算了此杂化结界面处的安德鲁反射以及隧穿谱。我们发现,安德鲁反射的特征强烈依赖于超导配对势的对称性和zigzag链的条数：当超导端具有px-波对称性,且石墨烯zigzage纳米条带端拥有偶数条zigzag链时,安德鲁反射受到了完全抑制。然而当超导端具有其它对称性时,如py-和(Px+iPy)-波,或是石墨烯zigzag纳米条带端拥有奇数条zigzag链时,安德鲁反射均不会受到抑制。安德鲁反射的这种特征与超导配对势以及石墨烯zigzag纳米条带的宇称属性直接相关。另外,当我们在石墨烯zigzag纳米条带端引入铁磁作用时,安德鲁反射特征还能通过超导端d-矢量的取向加以控制。这项研究有助于理解超导体和石墨烯纳米条带间的输运行为。在第四章中,我们考虑一个由s-波超导体和p-波超导体构成的杂化约瑟夫森结,研究了p-波端超导配对势的节点效应对杂化结边界处自旋积累的影响。通过对称性分析,在超导配对势的节点方向垂直于此杂化结界面时,我们将原有的杂化结分解成为两个相对独立的子系统。由此,我们发现界面处的自旋密度是关于横向动量的奇函数,即界面处无净的自旋积累,取而代之的是横向自旋流。基于这种对称性分析,我们还能成功地说明纵向超导电流的π-周期律。通过格点格林函数的方法,我们证明了这种对称性分析的正确性。另外,我们还发现,当增加杂化结中间正常区域的长度时,横向自旋流只存在于界面处,这可能是由多种模式的相互抵消导致的。在第五章中,我们考虑一个自旋叁重态杂化约瑟夫森结,从理论上论证了运用自旋轨道耦合作用诱导平衡态横向超导电流和自旋流的可能性。作为具体的例子,我们首先讨论了两个超导端均具有px-波对称性的情况。未引入自旋轨道耦合前,杂化结中存在纵向超导电流和自旋流；在杂化结中间部分施加自旋轨道作用之后,可以通过调整杂化结两个超导端d-矢量取向,破坏掉整个系统的某些镜面对称性,进而产生平衡态横向超导电流和自旋流。这些横向流对d-矢量取向的依赖关系也能够由对称性分析定性地给出。我们使用格点松原格林函数作为数值方法验证了对称性分析的正确性。在此方法下,我们还计算了平衡态横向流对自旋轨道耦合强度和区域长度的依赖关系。接着,我们将对称性分析应用到了超导端拥有其它对称性的情况,如s-,py-和(Px+iPy)-波,并且成功地说明了这些杂化结中的平衡态横向流的行为。此项研究为平衡态电子和自旋器件设计增添了新思路,同时也为鉴别自旋叁重态超导体的配对势对称性提供了新方法。在第六章中,我们从理论上分析和证实了,在s-波/p-波杂化约瑟夫森结中也可以运用自旋轨道耦合作用诱导平衡态横向超导电流和自旋流,即霍尔和自旋霍尔效应。我们还发现,使用不同类型的自旋轨道耦合作用,如Rashaba型和Dresselhaus型,所诱导出的横向流对杂化结中某些参数的依赖有所区别,这是由于不同类型的自旋轨道耦合作用拥有截然不同对称性的原因。另外,我们还比较了不同类型的自旋轨道耦合作用带给纵向超导电流的不同影响。第七章是对整片论文的一个小结。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2013-04-01）
金霞,董正超,梁志鹏,仲崇贵[10]（2013）在《磁性d波超导/铁磁/磁性d波超导结中的约瑟夫森效应》一文中研究指出通过求解磁性d波超导中的能隙和磁交换能的自洽方程,研究磁性d波超导/铁磁/磁性d波超导结中的约瑟夫森电流.计算结果表明:1)临界电流随中间的铁磁层厚度呈现出两种不同周期的振荡混合,通过增强铁磁层中的磁交换能q0和铁磁/磁性d波超导界面处的势垒强度z0,短周期分量可从长周期中分离出来,反之,通过降低q0和z0,长周期分量可从短周期中分离出来;2)在两边磁性d波超导的磁化方向取平行时,在取一些特定的铁磁层厚度下,磁性d波超导中的磁交换能可增强系统的临界电流.(本文来源于《物理学报》期刊2013年04期）
超导结论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
边间耦合引起的边间背散射是赋予狭窄的二维拓扑绝缘体的重要特性,能够大大地丰富拓扑超导电子学.本文在考虑边间耦合的情况下,使用基于Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程的理论方法,研究了由狭窄的二维拓扑绝缘体构成的Josephson结,其中两个相距长度为d的超导电极置于同一边上.结果发现,通过改变d总可以导致0-π态转变,同时这0-π态转变能反过来证明边缘态螺旋性的自旋结构.引起这个新奇的结果的机制源于边间背散射引诱了一个额外的π相移,不同于由两个超导电极间铁磁体夹层厚度变化所引起的传统的0-π态转变.此外,在0-π态转变点处存在相当大的Josephson临界电流残余值.因此,这些结果在超导电子学器件的设计中具有潜在的应用价值,譬如,高性能的超流开关.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
超导结论文参考文献
[1].袁龙.MoRe合金微波超导平面腔的制备和石墨烯超导结的探索[D].中国科学技术大学.2018
[2].俞清云,陶永春.狭窄的二维拓扑绝缘体超导结中新奇的0-π态转变[J].南京师大学报(自然科学版).2017
[3].陈富军.基于狭窄二维拓扑绝缘体的任意磁构型下超导结的自旋输运性质[D].南京师范大学.2017
[4].鲍志勇,金彪.s-波/铁磁/p-波超导结中的约瑟夫森电流:最低反常简谐项的贡献（英文）[J].中国科学院大学学报.2016
[5].卜宁.基于石墨烯的超导结的自旋及谷极化电子输运性质[D].南京师范大学.2016
[6].纪甜甜.基于拓扑绝缘体的超导结的自旋输运性质研究[D].南京师范大学.2015
[7].陈玉,陈家麟,查国桥,周世平.石墨烯铁磁-绝缘层-超导结的输运[J].物理学报.2014
[8].王斌,李健伟,卫亚东,王健.石墨烯带正常-超导结的量子输运[J].深圳大学学报(理工版).2014
[9].张欢.石墨烯和超导结中的电子和自旋输运[D].中国科学技术大学.2013
[10].金霞,董正超,梁志鹏,仲崇贵.磁性d波超导/铁磁/磁性d波超导结中的约瑟夫森效应[J].物理学报.2013
论文知识图
