Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cond-mat > arXiv:2509.03984

帮助 | 高级搜索

凝聚态物理 > 超导性

arXiv:2509.03984 (cond-mat)
[提交于 2025年9月4日 ]

标题: 基于双磁杂质的约瑟夫森二极管的设计

标题: Design of a Josephson diode based on double magnetic impurities

Authors:Yu-Fei Sun, Yue Mao, Qing-Feng Sun
摘要: 我们理论上提出了一种基于双磁杂质的通用超导二极管器件,这些磁杂质与约瑟夫森结的连接区域耦合。 正向和反向电流流过结时会产生相反的磁场,使侧边磁杂质的磁矩翻转到相反方向,从而两个杂质会对相反电流产生不同的影响。 这导致正向和反向临界电流不相等的现象,称为超导二极管效应(SDE)。 使用非平衡格林函数方法(NEGF),我们得到了方向依赖的临界电流。 我们确认了SDE的存在,并展示了超导二极管效率对一系列参数的依赖性,包括磁矩的大小、方向和位置。 此外,我们系统地分析了系统中非互易性的对称关系。 我们的方案通过避免对外部磁场、库珀对动量和自旋轨道耦合的需求,具有很高的实用性。 我们的方法为非互易电子电路的发展开辟了新可能性,并为超导器件的进步提供了另一种视角。
摘要: We theoretically propose a universal superconducting diode device based on double magnetic impurities which are coupled to the connection region of the Josephson junction. The positive and negative currents flowing across the junction can generate opposite magnetic fields, flipping the magnetic moment of the side magnetic impurity to the opposite directions, and in turn, the two impurities will have different impacts on the opposite currents. This results in the phenomenon that the positive and negative critical currents are unequal, referred to as the superconducting diode effect (SDE). Using the nonequilibrium Green's function method (NEGF), we obtain the direction-dependent critical currents. We confirm the emergency of the SDE and demonstrate the dependence of the superconducting diode efficiency on a range of parameters including the magnitude, the direction, and the position of the magnetic moment. Besides, we systematically analyze the symmetry relations of the nonreciprocity in our system. Our proposal has high practicability by avoiding the demand on the external magnetic field, the Cooper pair momentum, and the spin-orbit coupling. Our approach opens up new possibilities for the development of nonreciprocal electronic circuits and provides an alternate perspective on the advancement of superconducting devices.
评论: 11页,6图
主题: 超导性 (cond-mat.supr-con)
引用方式: arXiv:2509.03984 [cond-mat.supr-con]
  (或者 arXiv:2509.03984v1 [cond-mat.supr-con] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2509.03984
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI(待注册)
期刊参考: Phys. Rev. B 111, 054515 (2025)
相关 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.111.054515
链接到相关资源的 DOI

提交历史

来自: Yf Sun [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 2025 年 9 月 4 日 08:11:49 UTC (1,830 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
cond-mat.supr-con
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-09
切换浏览方式为:
cond-mat

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号