介观超导体中的输运和磁性

超导性由Kamerlingh Onnes于1911年发现，至今仍是凝聚态物理中一个引人入胜的课题。许多兴趣集中在研究在本身不超导但与超导体电接触的金属中感生的超导性。作为超导的载流子，库珀对扩散穿过接触进入金属时，尽管配对机制已解除，它们仍然保持关联；我们称之为邻近效应。对这些超导关联的观测在过去十年中已进入实验可及的范围。利用最先进的制备技术，已经制造出足够小且干净的介观样品，使得电子的量子力学相干性能够在样品尺寸上得以保持。这篇理论论文侧重于这些系统中电输运和磁屏蔽特性中出现的单粒子物理的各种特征。我们研究了NS结有限电压电导和散粒噪声中的共振结构。通过绘制NS混合层的H-T相图，我们描述了包括非局域性和杂质的抗磁屏蔽、迈斯纳排斥的磁击穿，并发现了向自发磁矩的顺磁不稳定性。我们将弹道SNS结中的双临界电流-磁通周期追溯到非局域性。最后，我们利用具有非常规超导体的结的约瑟夫森关系来实现量子计算机。