准能隙与由准粒子隧穿涨落抑制导致的零偏压异常

我们研究了超导涨落对置于垂直磁场 $H$ 中的无序超导薄膜隧穿电流 - 电压特性的影响，研究范围覆盖超导区域之外的整个 $H$-$T$ 相图。该隧穿电流可通过 STM 测量在实验上获得。在温度 $T\geq T_{c0}$ 且磁场相对较弱 $H\ll H_{c2}(0)$ 的区域内，我们复现了关于零电压隧穿电导的现有结果，但同时也发现了一种重要的非线性贡献，该贡献源于动态涨落模式，并导致在能标 $eV\sim k_{\mathrm{B}}(T-T_{c0})$ 上形成强烈的零偏压异常 (ZBA)。在大电压下 ($eV\sim k_{\mathrm{B}}T_{c0}$)，这些模式与静态涨落的贡献共同形成了一个准能隙极大值。在低温下，当磁场值接近 $H_{c2}(0)$ 时，涨落呈现出量子特性，且电压依赖的隧穿电导总体图像类似于 $T_{c0}$ 附近的情形，其中温度与磁场的作用相互交换。特别是，出现了一个类隙结构，其极大值位于 $eV_{\max}\sim \Delta_{\mathrm{BCS}}$，并在能标 $eV\sim \Delta_{\mathrm{BCS}}(H/H_{c2}(0)-1)$ 处出现尖锐的 ZBA。任意磁场和温度下的隧穿电流完整表达式仅能通过数值方法计算，本文对此进行了详细展示。