Spin-polarized Josephson current induced by inhomogeneous altermagnetic interlayers
Tianjin University（天津大学）；Okayama University（冈山大学）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Uppsala University（乌普萨拉大学）；Nagoya University（名古屋大学）
研究通过不均匀反磁中间层设计无耗散自旋超流体，发现自旋极化约瑟夫森电流与反磁层取向角密切相关，抑制了单层破对称，增强了临界电流并消除了0-π转变。
2026-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of oxygen-doping on Bi$_{2}$Sr$_{2}$Ca$_{2}$Cu$_{3}$O$_{10 + δ}$ vortex matter: Crossover from electromagnetic to Josephson interlayer coupling
arXiv的错误副本：0802.2617，由arXiv管理员删除
2008-02-20 cond-mat.supr-con
Observation of Josephson coupling through an interlayer of antiferromagnetically ordered chromium
本文研究了金属约瑟夫森隧道结中超导电流的输运特性。观察到均匀的约瑟夫森耦合作为磁场的函数。超电流表现出弱依赖于层间厚度为薄铬层和衰减指数较厚的膜。计算了反铁磁体中的扩散常数和相干长度。使用参考样品间接验证了屏障的反铁磁状态。我们的结果进行了比较，宏观和微观模型。
2009-08-12 cond-mat.supr-con
Josephson Plasma Resonance in High Temperature Superconductors: A Test of Interlayer Tunneling Theory
用层间隧道理论计算了约瑟夫森等离子体频率，并与Tl_2Ba_2CuO_y和La_{2-x} Sr_xCuO_4的实验结果进行了比较。结果表明，理论估计与最近的实验完全一致。
1997-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Excitonic Josephson effect induced by interlayer tunneling current: robust evidence for exciton condensation
约瑟夫森效应可以被认为是激子凝聚的一个显著表现。有人建议通过施加层间隧穿电流来调节双层激子的凝聚相。Huang { \it et al} [Phys. Rev. Lett. $\bf 109$，156802（2012）]证明了在任一边缘处的层间隧穿电流的临界值可以通过在另一边缘处传递第二层间隧穿电流来控制。我们成功地将这种新颖的耦合归因于由隧道电流产生的相对相位引起的激子约瑟夫森效应，并表明黄的实验是激子凝聚的非常有力的证据。我们进一步提出了一个新的建议：存在一个临界约瑟夫森电流，超过这个临界电流，约瑟夫森耦合崩溃，外部电流倾向于转换成边缘态电流，以满足黄在$\pm$ 16 nA以上的第二隧道电流的观察--两个边缘的突然去耦伴随着一个大的边缘间电压。此外，我们还提出了一种通过测量环形激子约瑟夫森结的感应磁场来检测约瑟夫森电流的可行性建议。这一工作不仅解决了激子凝聚识别的长期不确定性，而且为激子凝聚的研究开辟了一个新的方向。
2022-02-05 cond-mat.supr-con
Interlayer Quasiparticle Transport in the Vortex State of Josephson Coupled Superconductors
本文计算了约瑟夫森耦合d波超导体的层间准粒子电导率$σ_q$与磁场B的关系||c和温度T.我们考虑一个干净的超导体共振杂质散射和一个占主导地位的相干层间隧穿。当煎饼涡在相邻层弱相关在低T的电导率急剧增加B之前，达到一个扩展的区域缓慢的线性增长，而在高T它最初减少，然后达到相同的线性制度。对于相关的煎饼$σ_q$增加更强烈的应用领域。
1999-10-21 cond-mat.supr-con
Energy landscape and shear modulus of interlayer Josephson vortex systems
本文在简化的Lawrence-Doniach模型的基础上研究了层间Josephson涡旋系统的基态，在该模型中不考虑规范场和超导序参量振幅的空间依赖性.能量景观绘制相对于面内场，绝缘层，包括约瑟夫森涡的周期，并从对齐的涡晶格的移位。能量景观具有多谷结构，基态组态对应于谷的分叉点。在高场区，剪切模量变得与场无关，其各向异性依赖性由$c_{66}\propto γ^{-4}$给出。
2006-03-24 cond-mat.supr-con
Possible critical point in phase diagrams of interlayer Josephson-vortex systems in high-Tc superconductors
通过广泛的蒙特卡罗模拟，在层间约瑟夫森涡旋系统中观察到各向异性参数与磁场乘积的临界值。低于/高于该临界值，在温度扫描时正常状态和超导状态之间的热力学相变是一级/二级的。其起因是高温超导体层状结构的固有钉扎效应。
2000-03-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Properties of tunnel Josephson junctions with a ferromagnetic interlayer
利用准经典理论研究了脏极限下的超导体/绝缘体/铁磁体/超导体（SIFS）隧道约瑟夫森结.我们制定了一个定量模型描述的临界电流的振荡作为铁磁层的厚度的函数，并使用该模型来拟合最近的实验数据。我们还定量计算了这种类型的结的态密度（DOS），并比较DOS振荡与临界电流的振荡。
2008-01-14 cond-mat.supr-con
Josephson Plasma Resonance in $Bi_2 Sr_2 Ca Cu_2 O_{8+y}$ with Spatially Dependent Interlayer-Phase Coherence
研究了具有空间相关层间相位相干性的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+y}$（BSCCO）中的约瑟夫森等离子体共振（JPR）.半辐照BSCCO（HI-BSCCO），其中柱状缺陷只在一半的样品中引入，显示出几个共振峰，这不是简单的叠加峰在辐照和原始部分。HI-BSCCO中的JPR以交叉频率（$ω_{cr}$）将其特征从辐照型改变为原始型。我们证明，一维\LSGE，它考虑到IPC的空间依赖性，可以重现大部分的实验结果，包括存在的$ω_{cr}$。
2004-04-06 cond-mat.supr-con
Josephson tunnel junctions with strong ferromagnetic interlayer
本文测定了Nb/Al_2O_3/Cu/Ni/NbJosephson隧道结的临界电流密度j_c与铁磁层厚度d_F的关系，并将其划分为F层厚度区，表现为死磁层区、交换区、交换+各向异性区和j_c的完全抑制区。约瑟夫森耦合随d_F从0变化到π，并且-非常接近交叉厚度-随温度变化。与非磁性\Nb /Al_2O_3/Cu/Nb结相比，超导电流的强抑制表明F层的插入导致了额外的界面散射。死磁层内的输运处于脏极限。对磁激活区进行了清洁极限理论和脏极限理论的拟合，指出了脏极限条件。在文献的框架内讨论了结果
2008-11-10 cond-mat.supr-con
Role of the inner copper-oxide plane in interlayer Josephson effects in multi-layered cuprate superconductors
通过本征约瑟夫森结（IJJs）的性质，我们发现三层铜氧化物Bi $_2$ Sr $_2$ Ca $_2$ Cu $_3$ O $_{10+δ}$相对于双层具有不同的超导性质.对电流-电压特性的测量表明，在临界温度和超导能隙不受影响的情况下，$c$轴向最大约瑟夫森电流密度对外平面超流密度敏感.堆叠IJJ的开关动力学表明，在规范不变的相位差的IJJ的波动意味着内平面完全屏蔽相邻IJJ之间的电容耦合，这是必不可少的单层和双层的铜酸盐。
2019-09-28 cond-mat.supr-con
Current-voltage characteristics of tunnel Josephson junctions with a ferromagnetic interlayer
定量研究了扩散超导体/绝缘体/铁磁体/超导体（SIFS）隧道约瑟夫森结的电流-电压特性。为了获得CVC，我们计算的状态密度（DOS）的F/S双层任意长度的铁磁层，使用准经典理论。当铁磁层厚度大于超导凝聚体进入F层的特征穿透深度时，我们找到了一个与用自洽数值方法得到的DOS一致的解析表达式。我们讨论了DOS的一般性质及其对铁磁层参数的依赖性。特别是我们集中我们的分析在费米能量的DOS振荡。使用数值得到的DOS，我们计算相应的CVC，并讨论其性质。最后，我们使用CVC计算宏观量子隧穿（MQT）逃逸率的电流偏置SIFS结考虑到耗散修正由于准粒子隧穿。我们发现准粒子耗散对SIFS结宏观量子动力学的影响很小，这是SIFS结在超导量子比特应用中的一个优势。
2011-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of enhanced interlayer tunneling in optically driven high $T_c$ superconductors
最近的泵浦探测实验表明，增强相干$c$轴输运在欠掺杂的YBCO的启发，我们研究了约瑟夫森结周期性驱动的光脉冲。我们提出了一个机制，这一观察表明，参数驱动的约瑟夫森结显示出增强的虚部的低频电导率时，驱动频率高于等离子体频率，这意味着有效地增强约瑟夫森耦合。我们将这种分析推广到模拟YBCO的约瑟夫森结双层系统。同样，当泵浦频率蓝失谐到材料的两个等离子体频率中的任一个时，约瑟夫森耦合增强。我们表明，紧急驱动状态是一个真正的，非平衡超导状态，在约瑟夫森耦合，电流波动和临界电流之间的平衡关系不再成立。
2017-05-09 cond-mat.supr-con
Influence of the spin-dependent quasiparticle distribution on the Josephson current through a ferromagnetic weak link
在准粒子分布随自旋变化的条件下，从理论上研究了含铁磁元素的弱连接中的约瑟夫森电流。结果表明，超导引线与中间层铁磁元素之间的邻近效应引起的三重态超导关联与自旋相关的准粒子分布之间的相互作用，导致了对约瑟夫森电流的额外贡献。在实验中，这种附加贡献$j_t$可以从全约瑟夫森电流中提取。额外的超导电流$j_t$的特点，这是主要的物理兴趣是：（i）我们提出的实验装置，其中的三重态超导关联的短程（SRTC）和长程（LRTC）的组件，可以分别测量的贡献。它可以在S/N/F/N/S结的基础上实现，其中中间层由两个正常的金属区和夹在它们之间的螺旋铁磁层组成。对于隧道结的情况下，在这样的系统中的$j_t$的测量可以提供关于描述SRTC和LRTC的能量分辨的异常格林函数分量的直接信息。(ii)在某些情况下，交换场抑制的超电流不仅可以恢复，而且还可以通过自旋相关的准粒子分布的存在，相对于具有相同界面电阻的非磁性结的值增强。这种效应在具有磁性S/N界面的S/N/S结中得到了证实。此外，还发现，在所考虑的条件下，约瑟夫森电流对温度的依赖性可以是不平凡的：在第一个电流上升时，温度升高，只有在这之后才开始下降。
2011-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity-driven source of highly spin-polarized ac current on the basis of superconductor/weak ferromagnet/superconductor voltage-biased Josephson junction
我们从理论上探讨了一个机会，实现高自旋极化交流电流源的基础上超导体/弱铁磁体/超导体（SFS）的电压偏置结的制度的基本邻近效应和计算电流流过探针电极隧道耦合到铁磁层间区域。结果表明，虽然直流电流分量的极化一般是小的情况下，弱交换场的铁磁体，有一个交流分量的电流系统。这种交流电流是高度自旋极化的，完全源于层间的非平衡邻近效应。电流的频率由施加到SFS结的电压控制。我们讨论了一种可能性，以获得一个源的相干交流电流与一定的相移之间的隧道耦合两个探针电极在不同位置的夹层区域。
2008-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Generalized DC and AC Josephson effects in antiferromagnets and in antiferromagnetic d-wave superconductors
约瑟夫森效应通常被描述为库珀对隧穿，但它也可以在更一般的上下文中理解。DC约瑟夫森效应是两个耦合系统的伪戈德斯通玻色子，具有破缺的连续阿贝尔U（1）对称性。因此，一个类似的系统应该存在间断的连续非阿贝尔对称。为了展示这种现象的普遍性，并从一个现实的模型作出预测，我们研究反铁磁体之间的隧道，也反铁磁d波超导体之间。对约瑟夫森结进行类似于Ambegaokar和Baratoff的计算，我们发现在反铁磁体中，通过结的交错磁化的平衡电流与s_L × s_R成比例，其中s_L和s_R是结两侧的Neel矢量。在微观上，这种效应的存在是因为自旋为1的粒子-空穴对的相干隧穿。在存在的磁场，这是不同的两侧的结，我们发现一个模拟的交流约瑟夫森效应之间的角度依赖于时间的尼尔矢量。在反铁磁d波超导体的情况下，我们预测，有一个贡献的临界电流，取决于反铁磁秩序和贡献的自旋临界电流，取决于超导秩序。后者的贡献来自三重态库珀对的隧穿，这是必然存在于反铁磁d波超导体的基态。所有这些效应在隧穿矩阵元的平方中均以最高顺序出现。
2010-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Supercurrent in ferromagnetic Josephson junctions with heavy metal interlayers
来自常规BCS、$s$波超导体（$S$）的超电流能够穿透相邻铁磁（$F$）层的长度尺度取决于将单线态库珀对转换成三线态库珀对的能力。自旋对准的三重态库珀对不被铁磁交换相互作用反相，并且因此可以在比单重态库珀对长得多的距离上穿透$F$层。这些三重态库珀对携带无耗散的自旋电流，是新兴超自旋电子学领域的基本组成部分。单重态-三重态的非均匀磁性转换是公认的。在这里，我们描述了一种尝试，使用自旋轨道耦合作为一种新的机制来调解$S-F-S$约瑟夫森结中的单重态-三重态转换。我们报告说，在我们的约瑟夫森结中添加薄的Pt自旋轨道耦合层显着增加了超电流的传输，但超导的衰减长度没有发现增加。我们将增加的超电流传输归因于Pt作为缓冲层来改善Co $F$层的生长。
2018-06-04 cond-mat.supr-con
Coherent effects in double-barrier Josephson junctions
导出了双势垒约瑟夫森结中弹道电子输运的一般解。我们表明存在一个制度的相位相干传输中的超电流是成比例的单个障碍的透明度和这种相干性被破坏的方式增加层间厚度。确定了任意电压下的准粒子直流电流。
1999-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamics and transformations of Josephson vortex lattice in layered superconductors
考虑了层间约瑟夫森结之间的磁、电荷（静电）和电荷不平衡（准粒子）相互作用，研究了层状超导体中约瑟夫森涡旋晶格的动力学。得到了层间约瑟夫森相位差、层内电荷和电子-空穴不平衡的宏观动力学方程，并进行了数值模拟。观察到不同的转变的涡旋晶格结构。结果表明，电荷不平衡弛豫引起的附加耗散导致三角晶格的稳定性。
2001-04-24 cond-mat.supr-con
Magnon-induced transparency of a disordered antiferromagnetic Josephson junction
Institute of Spectroscopy, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院光谱学研究所）
本研究通过磁子激发反铁磁体，增强了超导近邻效应，为超导自旋电子学提供了新可能。
2026-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Restoring Interlayer Josephson Coupling in La_{1.885}Ba_{0.115}CuO_4 by Charge Transfer Melting of Stripe Order
研究表明，电荷转移激发对电荷密度波（条纹）序的破坏增强了La_{1.885} Ba_{0.115} CuO_4（LBCO）的超导相刚性。时间分辨共振软X射线衍射表明，电荷顺序熔化后迅速近红外光激发，而晶体结构保持完整的中等通量。太赫兹时域光谱表明，对于第一个2 ps以下的光激发，一个新的约瑟夫森等离子体共振边缘，在较高的频率相对于平衡边缘，诱导表明增强的超导层间耦合。的电荷顺序熔化和增强的超导层间耦合的注量依赖与约0.5 mJ/cm 2的饱和极限。使用X射线和光学光谱的组合，我们建立了一个层次的增强超导性，熔化的电荷顺序和晶体结构的重排之间的时间尺度。
2016-07-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of oxygen-doping on Bi-2223 vortex matter: Crossover from electromagnetic to Josephson interlayer coupling
研究了氧掺杂对Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3 O_（10）+ δ（Bi-2223）三层化合物的临界温度、Tc、涡旋物质相图以及Cu-O层间耦合机制的影响。与以前的报道相反，在过掺杂（OD）制度，我们确实发现Tc的变化与增加后退火处理的氧分压。这种变化比双层母体化合物Bi-2212中的变化不太显著，并且不遵循通用的Tcvs.delta。磁性测量结果表明，增加增量扩大的领域和布拉格玻璃相的温度稳定性。这些发现意味着Cu-O层之间的层间耦合随着δ的增加而增强。从定向的第一穿透场测量估计的各向异性参数单调地从50在欠掺杂（UD）到15在OD制度。然而，面内渗透深度呈现出类似于$δ$的回飞镖行为，达到接近最佳掺杂的最小值。这两个事实导致在最佳掺杂附近相邻Cu-O层的从约瑟夫森（OD）到电磁（UD）主导的耦合的交叉。
2008-02-19 cond-mat.supr-con
Quantum Phase Transitions in Capacitively Coupled Two-Dimensional Josephson-Junction Arrays
研究了两层电容耦合超小约瑟夫森结的量子相变.随着层间电容的增加，系统在零温度下被发现表现出绝缘体到超导体的转变。它示出，不同于一维阵列具有类似的耦合配置，过渡不能占排他地由粒子-空穴对。
1998-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting Junctions with Ferromagnetic, Antiferromagnetic or Charge-Density-Wave Interlayers
从理论上研究了具有有序夹层的洁净超导体结中Andreev界面态的光谱、自旋结构和约瑟夫森电流。通过铁磁体-绝缘体-铁磁体夹层的约瑟夫森电流可以表现出非单调依赖于取向差角。在平行磁化的特定情况下，如果π态是结的平衡态，则发生特征行为。我们发现了一个新的渠道准粒子反射（Q反射）从最简单的两个子晶格反铁磁体（AF）的二分晶格。作为Andreev和Q反射的组合效应，Andreev态在AF/SC界面处出现。当Q反射占主导地位的镜面反射时，Andreev束缚态在AF/s波SC界面上的能量几乎为零，而对于AF/d波SC界面，它们位于连续谱的边缘附近。对于s波SC/AF/s波SC结，发现束缚态分裂并携带超导电流。我们的分析结果是基于一种新的准经典的方法，它适用于涉及巡回反铁磁体的接口。在超导体与电荷密度波材料（CDW）的界面上也可以发生类似的效应，包括铜氧化物可能的d-密度波态（DDW）。
2005-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson Junctions with a synthetic antiferromagnetic interlayer
我们报告的测量的临界电流与Co的厚度在Nb/Cu/Co/Ru/Co/Cu/Nb约瑟夫森结，其中内部的Co/Ru/Co三层是一个“合成反铁磁体”的两个Co层的磁化耦合到彼此通过0.6 nm厚的Ru层反平行。由于反平行磁化排列，结中的净内禀磁通量几乎为零，并且这种结在临界电流与施加的磁场的关系中表现出优异的夫琅和费图案，即使总Co厚度大至23 nm。临界电流与Co厚度的关系没有明显的振荡，与这种情况的理论预期一致。当Co总厚度从3 nm增加到23 nm时，结的临界电流衰减超过4个数量级。这些结可以作为有用的模板，为未来的探索自旋三重态超导相关性，这是预测发生在超导/铁磁混合系统中的某些类型的磁不均匀性的存在下。
2009-05-13 cond-mat.supr-con
Harnessing Josephson-Shapiro physics to verify interlayer exciton superfluidity
University of Antwerp（安特卫普大学）；University of New South Wales（新南威尔士大学）
提出基于Dayem桥激子约瑟夫森结中夏皮罗台阶的直接测试方法，预测在双双层石墨烯和低密度过渡金属硫族化物中可分辨的夏皮罗平台，并通过BCS-BEC渡越中的非单调演化提供激子超流性的直接证据。
2026-06-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Josephson effect in graphene bilayers with adjustable relative displacement
研究了超导石墨烯双层中的约瑟夫森电流，其中原始石墨烯片可以相对于彼此进行面内或面外位移。超导性可以是本征性质的，或者是由于邻近效应。结果表明，超导性是由于层内或层间自旋单线态电子-电子配对的相对位移的超导电流响应定性不同，从而提供了一个工具来区分这两种机制。具体来说，AA和AB堆叠顺序进行了研究与反铁磁自旋对齐。对于层内和在位配对的AA有序，没有发现电流反转现象，而对于层间配对的AA有序和层内或层间配对的AB有序，超电流的方向可以随着面内位移和面外层间耦合的变化而改变.除了符号反转之外，约瑟夫森信号还显示出许多直接来自配对机制的特征指纹。因此，约瑟夫森电流作为石墨烯双层位移的函数的测量打开了实现对超导配对机制的更深入了解的手段。
2020-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interlayer spin-singlet pairing induced by magnetic interactions in an antiferromagnetic superconductor
结果表明，在金属反铁磁体中，层间自旋-单重态Cooper配对是由磁相互作用引起的，在金属反铁磁体中，每一层都是铁磁极化的，并且它们在堆叠方向上是反铁磁有序的.因此，反铁磁长程序和超导性在低温下共存。结果表明，除了在一个非常有限的参数范围内，T_AF > T_c，除非T_AF = 0，这里T_AF和T_c分别表示反铁磁和超导转变温度。发现自发交错磁化引起的交换场即使很大，也根本不影响超导电性。得到的超导序参量具有一个水平线节点，并且在自旋空间中是各向同性的，尽管背景磁序是各向异性的。讨论了该机制与反铁磁重费米子超导体UPd_2Al_3和CePt_3Si的可能联系。
2005-09-21 cond-mat.supr-con
Optical melting of the transverse Josephson plasmon: a comparison between bilayer and trilayer cuprates
我们报告的三层铜酸盐Bi2Sr2Ca2Cu3O10的层间相干的再分配的调查。实验是在相同的顶氧声子激发下进行的，在过去讨论的双层铜酸盐YBa2Cu3O6.5。在Bi2Sr2Ca2Cu3O10中，我们观察到类似的光谱重量损失在YBa2Cu3O6.5中看到的横向等离子体模式共振。然而，这一功能是不伴随着光增强层间相干性，看到在YBa2Cu3O6+x，横向等离子体模式观察平衡，即使在正常状态。这些新的观察提供了新的实验视角的背景下，在各种铜酸盐的光增强层间耦合的物理。
2017-02-14 cond-mat.supr-con
Supercurrent in ferromagnetic Josephson junctions with heavy metal interlayers. II. Canted magnetization
理论工作表明，在同时含有铁磁体和自旋轨道耦合源的约瑟夫森结中可以产生相等的自旋三重态库珀对。我们最近的实验工作表明，自旋三重态库珀对不产生的Pt自旋轨道耦合层时，铁磁弱链接完全在平面各向异性（N。卫星和N.O. Birge，Phys.Rev.B97，214509（2018））。在这里，我们再次使用Pt作为自旋-轨道耦合源和具有面内和面外磁化分量（倾斜磁化）的[Co（0.4 nm）/Ni（0.4 nm）] $_{\times8}$ /Co（0.4 nm）铁磁弱连接的实验。倾斜磁化比我们以前的实验工作更接近理论预测。我们的研究结果表明，有没有超导的贡献，在我们的路口从相等的自旋三重态。此外，这项工作还包括第一次系统的研究超导铜层间厚度的依赖性，一个共同的额外的层用于缓冲的铁磁体的生长，并为钴可能显着改善生长形态。我们报道了在[Co（0.4 nm）/Ni（0.4 nm）] $_{\times8}$ /Co（0.4 nm）铁磁弱链中，通过调节Cu中间层的厚度，可以使超电流增强两个数量级以上.这一结果在超导自旋电子学中有重要的应用，在超导自旋电子学中，器件需要大的临界电流。
2019-05-21 cond-mat.supr-con
Josephson diodes induced by the loop current states
该研究提出以 Haldane 模型产生的环流态作为 Josephson 结隧穿势垒，并通过单层或双层结构破坏反演对称性，实现可由层间耦合、电场或电压调控的 Josephson 二极管效应。
2025-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic Josephson junction: nonreciprocity and sublattice selective transport of Cooper triplets
研究了由二维反铁磁体和超导触点构成的约瑟夫森结，推导了库珀三重态分量的亚晶格依赖扩散方程，发现亚晶格差异隧穿会导致非互易约瑟夫森电流。
2024-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Second order Josephson effect in excitonic insulators
我们发现，在电子空穴双层膜的激子所产生的导电和价带形成的原子轨道，具有不同的宇称，非零层间隧穿导致二级约瑟夫森效应。这意味着层间电流与激子序参量的相位相关，为$J = J_c \sin2θ$而不是$J = J_c \sin θ$，并且该系统在$θ=0, π$处具有两个简并基态，其可以通过层间电压脉冲切换。当推广到三维交替电子-空穴平面堆叠或二维链堆叠时，AC约瑟夫森效应意味着垂直于层和链的电场脉冲可以在两个简并基态之间操纵序参量相位，使得这些器件成为超快存储器。序参量操纵也适用于激子绝缘体候选物Ta $_2$ NiSe $_5$。
2021-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Tunneling spectroscopy and Josephson current of superconductor-ferromagnet hybrids on the surface of a 3D TI
研究了三维拓扑绝缘体表面上超导体（S）/正常金属（N）/铁磁绝缘体（FI）/（正常金属）N'和S/N/FI/N'/S约瑟夫森结的电荷输运性质。我们发现在S/N/FI/N'结中存在非对称的局域态密度（LDOS），并指出N夹层的有限长度引起微分电导和LDOS的亚带隙共振尖峰。在S/N/FI/N ′/S结中，约瑟夫森电流呈现非正弦电流-相位关系，N（或N ′）夹层使临界电流单调减小。
2015-06-04 cond-mat.supr-con
Interlayer couplings and the coexistence of antiferromagnetic and d-wave pairing order in multilayer cuprates
与单层或双层铜氧化物相比，多层铜氧化物具有更广泛的均匀反铁磁性和d波超导共存的低密度区。这种共存可能是由于内层随机势调制的增强屏蔽或层间海森堡和约瑟夫森耦合。用重整化平均场论进行的理论分析支持前一种解释。本文讨论了利用多层铜氧化物的零场核磁共振和红外约瑟夫森等离子体共振，改进确定理想单层中反铁磁和超导序参量的可能性。
2012-02-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
C-axis Optical Sum Rule in Josephson Coupled Vortex State
观察到的违反$c$轴光学求和规则可以给出重要的信息偏离平面内费米液体行为和相邻的氧化铜平面之间的层间耦合的性质。施加垂直于这些平面的磁场是探测平面内动力学的另一种方式。我们发现，光学和规则是相当大的修改，在存在的$c$轴磁场。层间相关的煎饼涡涉及的总和规则的修改，然而，在平面内的涡分布的细节是不太重要的。
2001-06-05 cond-mat.supr-con
Parametric resonance of Josephson plasma waves: A theory for optically amplified interlayer superconductivity in YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$
集体模之间的非线性相互作用在远离平衡态的强关联电子系统中起着决定性的作用。理解和利用这些相互作用对于量子多体态的光控至关重要。强模式耦合的最令人惊讶的例子之一是双层YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$超导体中顶端氧声子和约瑟夫森等离子体之间的相互作用。Hu et al（2014）的实验。和Kaiser等人（2014）表明，低于Tc时，声子的光激发导致约瑟夫森等离子体边缘的增强和频率偏移，而高于Tc时，即使在平衡反射率光谱中没有可辨别的特征时，光激发声子也会诱导等离子体边缘。Van Hoegen等人（2019）最近的实验也观察到了约瑟夫森等离子体激元从低于Tc和赝能隙相的光激发声子中的参数产生。本文提出了一个由氧运动与面内超流刚度耦合引起的声子-等离激元三波相互作用的理论模型。基于该模型的等离子体激元的参数不稳定性的分析给出了最不稳定的等离子体激元的频率，与实验观察一致。我们还讨论了如何强的约瑟夫森等离子体激元的参数激发可以解释泵浦引起的变化的太赫兹反射率的YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$在超导状态，包括频率的变化和约瑟夫森等离子体激元的边缘锐化，以及外观的一个新的峰值约2 THz。这个模型的一个有趣的特点是，过阻尼约瑟夫森等离子体激元不给任何可辨别的功能，在平衡的反射率，但可以开发等离子体激元的边缘时，参数激发。我们认为，这一机制解释了光诱导…
2020-04-27 cond-mat.supr-con
Josephson surface plasmons in spatially confined cuprate superconductors
在这项工作中，我们推广的局域化表面等离子体激元的理论的情况下，高Tc的铜酸盐超导体，空间限制在小的球形粒子的形式。与普通金属不同，铜酸盐超导体的特征在于被称为约瑟夫森等离子体波（JPW）的低能体激发，其产生于沿c轴的凝聚物的层间隧穿。JPW的效果显示在表面激发的特征光谱中，我们称之为约瑟夫森表面等离子体。我们的结果，适用于任何材料具有强烈的各向异性电磁响应，详细制定的情况下，多层超导体支持低频（声学）和横向光学JPW。约瑟夫森等离子体波的空间限制可能代表了一个新的自由度，以工程师的频率，并探索层间隧道效应和高Tc超导之间的联系。
2013-10-28 cond-mat.supr-con
Nonsinusoidal current-phase relation in SFS Josephson junctions
本文在准经典理论的范围内，在薄扩散铁磁夹层的限制下，研究了超导体-铁磁体-超导体（SFS）点接触和平面双势垒结中各种类型的电流-相位关系I（φ）。的物理机制，导致高度非平凡的I（φ）的依赖性被确定通过研究超电流谱密度。这些机制也是SFS约瑟夫森结中0-π跃迁的原因。
2002-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic Josephson Junctions with Superconducting Interlayer for Cryogenic Memory
我们研究磁约瑟夫森结（MJJ）-一种具有铁磁势垒的超导器件，用于可扩展的高密度低温存储器，与节能的单通量量子（SFQ）电路兼容。对超导体-绝缘体-超导体-铁磁-超导体（SIS'FS）MJJ进行了实验和理论分析。我们发现，SIS的FS结的性质分为两个不同的类的S'层的厚度的基础上。我们使用HYPRES和ISSP制造工艺的组合的共处理方法来制造Nb-Al/AlOx-Nb-PdFe-Nb SIS的FS MJJ。具有薄超导S '层的所得SIS'FS结构基本上受铁磁层整体的影响。我们制造这些类型的结，以达到与用于超导SFQ电子器件的传统SIS结的器件兼容性，以确保基于MJJ的电路和基于SIS JJ的超快数字SFQ电路的无缝集成。我们报告的MJJ的实验结果，证明其适用于超导存储器和数字电路。这些MJJ表现出的IcRn产物仅比在相同制造中共同产生的常规SIS结的IcRn产物低约30%。这些SIS的FS结构的解析计算与实验符合得很好。讨论了MJJ器件在存储器和可编程逻辑电路中的应用。
2012-12-04 cond-mat.supr-con
Anomalous phase shift and superconducting diode effect in Josephson junctions via thin films of rare-earth intermetallic magnets
Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；Laboratory of Nanostructured Surfaces and Coatings, Tomsk State University（托木斯克国立大学纳米结构表面与涂层实验室）；National Research University Higher School of Economics（国立高等经济大学）；Institute of Strength Physics and Materials Science, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院强度物理与材料科学研究所）；Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；Laboratory of Electronic and Spin Structure of Nanosystems, Saint Petersburg State University（圣彼得堡国立大学纳米系统电子与自旋结构实验室）
研究通过稀有地球金属间化合物薄层实现具有异常基态相位移的超导/铁磁体/超导体约瑟夫森结，揭示了超导相位与磁化之间的耦合及二极管效应。
2026-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Giant magnetoanisotropy in the Josephson effect and switching of staggered order in antiferromagnets
我们预测，约瑟夫森电流的幅度通过反铁磁弱链接的变化时，旋转的Néel序参量表征交错磁序的几个数量级。这是由于结构反转不对称性引起的自旋-轨道耦合的存在，这使得反铁磁体中的带隙对交错的序参量方向高度敏感。我们还表明，当相位偏置的结，磁化动力学引起的Néel矢量在反铁磁体的方向切换。这些结果揭示了反铁磁约瑟夫森结的有趣的多功能性，因为它们通过交错磁化和相位相干控制Néel序参量提供了超导电流幅度的大的可调谐性。
2022-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson Coupling and Fiske Dynamics in Ferromagnetic Tunnel Junctions
报道了Nb/AlO_x/ Pd_{0.82} Ni_{0.18} /Nb超导体/绝缘体/铁磁金属/超导体（SIFS）约瑟夫森结的制备，该结具有高的临界电流密度、大的法向电阻面积积、高的品质因数和很好的空间均匀性。对于这些结，对于厚度d_F ~ 6 nm的铁磁Pd_{0.82} Ni_{0.18}夹层，观察到从0耦合到π耦合的转变。π-耦合结的磁场依赖性证明了隧穿势垒和铁磁夹层的良好空间均匀性。磁性表征表明，Pd_{0.82} Ni_{0.18}具有面外各向异性和大的饱和磁化强度，表明界面处的死层可以忽略不计。仔细分析Fiske模式提供的信息的结品质因数和相关的阻尼机制高达约400 GHz。而由于准粒子隧穿的损失占主导地位，在低频率，阻尼是由有限的表面电阻的结电极在高频率。已经实现了在200 GHz附近高达30的高品质因数。我们的分析表明，所制备的结在超导量子线路或量子隧穿实验中有很好的应用前景。
2010-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Signatures of edge states in antiferromagnetic van der Waals Josephson junctions
本研究报道NbSe2/NiPS3/NbSe2范德华约瑟夫森结呈现SQUID行为，归因于超导与反铁磁自旋纹理的相互作用，边缘局域态主导输运，为高磁场无光刻SQUID提供新途径。
2025-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Terahertz field control of interlayer transport modes in cuprate superconductors
我们从理论上表明，太赫兹脉冲与控制的幅度和频率可以用来切换稳定的传输模式之间的层状超导体，建模为堆栈的约瑟夫森结。我们发现脉冲的形状，确定性的超导，电阻和孤子状态之间切换的传输模式。我们开发了一个简单的模型，解释了开关机制作为约瑟夫森相位的质量激发的中心的不稳定化，使得光-物质耦合的高度非线性性质成为可能。
2017-07-24 cond-mat.supr-con physics.optics
Unconventional Josephson effects in {\it PT}-symmetric antiferromagnetic bilayers
Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；IFW Dresden（德累斯顿IFW研究所）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所涌现物质科学中心）
PT对称反铁磁双层系统中，通过电场调控实现0-π振荡和约瑟夫森巨磁阻，为相控超导器件提供新途径。
2026-01-27 cond-mat.supr-con
Role of the compensating current in the weak Josphson coupling regime: An extended study on excitonic Josephson junctions
Huang的实验[Phys. Rev. Lett. $\bf 109$，156802（2012）]发现，在Corbino几何结构的量子霍尔双层中，两个边缘处的层间隧穿电流彼此耦合，并且两个隧穿电流中的一个被称为另一个的补偿电流。我们的另一项工作[arXiv：2006.15329]解释了这种奇异的耦合现象是层间隧道电流诱导的激子约瑟夫森效应的结果。在本文中，我们研究了相同的设置-激子约瑟夫森结-但在弱约瑟夫森耦合制度，这发生在大的结长。有趣的是，我们发现补偿电流驱动另一边经历了从超流到电阻态的非平衡相变，这是由临界隧穿电流的突然跳跃发出的信号。我们还确定了临界指数，并进一步提供更多的实验预测。
2020-12-07 cond-mat.supr-con
Josephson vortex motion as a source for dissipation of superflow of e-h pairs in bilayers
结果表明，在双层激子超导体中，在电流从源到负载的传输过程中会出现耗散损耗。这些损耗与层间隧穿幅度的平方成比例，并且与输入电流的值无关。量子霍尔双层的情况下被认为是。当输入电流超过某一临界值时，双层膜可以作为传输线工作。当输入电流大于临界电流时，双层膜中产生约瑟夫森涡旋。需要电化学电位差来供给负载，并且它迫使约瑟夫森涡旋移动。状态变得不稳定，导致耗散。
2009-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic anisotropy in ferromagnetic Josephson junctions
对$\Nb/\Al_2Ø_3/\Cu/\Ni/\Nb$超导体-绝缘体-铁磁体-超导体约瑟夫森隧道结进行了磁输运测量。根据铁磁$\Ni$中间层的厚度和几何形状的标准（1d）磁场依赖的临界电流偏离教科书模型的约瑟夫森结。用基于各向异性和二维剩磁的短约瑟夫森结模型对上述结果进行了定性解释。
2008-07-15 cond-mat.supr-con
Light-driven interlayer propagation of collective-mode excitations in layered superconductors
本文研究面内偏振光驱动层状超导体时 Higgs 振幅模式与相位差模式的层间传播，结合解析与实时数值模拟揭示平行电场下的层间输运及其对 Josephson 电流和三次谐波产生的影响。
2025-02-17 cond-mat.supr-con
Triplet contribution to the Josephson current in the nonequilibrium superconductor/ferromagnet/superconductor junction
在铁磁层间电子态的非平衡自旋相关占据区域，对长s波超导体/弱铁磁体/s波超导体弱连接中的Josephson电流进行了理论研究.在所考虑的非平衡条件下，载流态密度的单重态部分携带的标准超电流没有被修改，而通过载流态密度的三重态部分流动的额外的超电流出现。取决于电压，控制夹层中自旋相关非平衡的特定形式，该附加电流可以增强或减小单重态分量的通常电流，并且还在0-和$π$ -状态之间切换结。
2009-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetoelectric effects in Josephson junctions
综述了约瑟夫森结（JJ）的磁电效应的基本方面和特征。本文重点介绍了各种约瑟夫森系统中的正磁电效应和逆磁电效应的表现形式。它们提供超导体/铁磁体/超导体JJ中的磁化与约瑟夫森电流的耦合。直接磁电效应是作用在JJ内部的铁磁体上的自旋力矩的驱动力。因此，它是至关重要的电气控制的磁化。逆磁电效应占约瑟夫森子系统上的磁化动态的反作用，特别是，使JJ在任何起源的磁化动态的存在下处于电阻状态。讨论了具有铁磁夹层的JJ中的磁化强度通过磁电效应耦合到约瑟夫森电流的前景。
2022-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Second-harmonic current-phase relation in Josephson junctions with ferromagnetic barriers
本文报道了在超导体-铁磁体-超导体结中观测到的由二次约瑟夫森谐波控制的电流-相位关系。奇异的电流相位关系是在温度控制的0到$π$结跃迁附近实现的，在该跃迁处第一约瑟夫森谐波消失。直接的电流相位关系测量，以及约瑟夫森干涉，非零的超导和半整数夏皮罗步骤在0- $π$过渡自洽点的一个固有的二次谐波项，使之有可能排除常见的替代起源的半周期行为。虽然令人惊讶的扩散多模结，大的二次谐波是与理论预测薄铁磁夹层。
2018-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
