Two-dimensional array of diffusive SNS junctions with high-transparent interfaces
我们首次对二维阵列和单超导膜-普通导线-超导膜（SNS）结的性质进行了比较研究。我们的SNS结的NS界面是非常高的透明度，超导和正常的金属部件是由相同的材料（超导多晶PtSi膜）。我们发现二维阵列显示了一些新的特征：（i）与单个SNS结相比，零偏异常（ZBA）显著变窄;（ii）出现了亚谐波能隙结构（SGS），其最大能隙数n=16（eV= \pm 2Δ/n），但有些能隙数丢失;（iii）从二维对数弱局域化行为向金属态转变。我们的实验表明，由Andreev反射控制的相干现象不仅保持在宏观尺度上，而且还表现出新颖的显著效果。的ZBA和SGS在二维阵列的SNS结的行为强烈表明，一种新的理论方法的发展是必要的，这将自洽地考虑到电流的分布，电位，和超导序参量。
2000-08-28 cond-mat.mes-hall
Tunneling Conductance of The Graphene SNS Junction with a Single Localized Defect
利用Dirac-Bogoliubov-deGennes方程研究了石墨烯基超导体-正常（石墨烯）-超导体（SNS）结中的电子输运。我们考虑了在脏极限下，带重掺杂超导电极的未掺杂石墨烯带的隧穿电导特性。我们发现，Andreev束缚态的光谱的存在下，单一的局域缺陷的体积修改。最小隧穿电导保持不变，并且该结果不依赖于缺陷的实际位置。
2010-06-07 cond-mat.mes-hall
Supercurrent-induced temperature gradient across a nonequilibrium SNS Josephson junction
利用隧道能谱测量了超导体-正常金属-超导体（SNS）约瑟夫森结正常区的局域电子能量分布函数。在同时存在超电流和注入准粒子电流的情况下，分布函数在很低的能量下表现出尖锐的特征。该特征在能量上是奇的，并且在超流或准粒子流方向反转的情况下是奇的。该特征表示跨SNS约瑟夫森结的有效温度梯度，其可由超电流控制。
2006-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson effect in a Weyl SNS junction
本文计算了外端为超导外尔金属，正常层为外尔（半）金属的外尔超导体-正常金属-超导体结的约瑟夫森电流密度j（φ）。我们描述外尔（半）金属使用一个简单的模型与两个外尔点。该模型的时间反演对称性被破坏，但反演对称性存在。我们计算了超导体内部的两种配对机制，零动量BCS-类配对和有限动量FFLO-类配对，并假设短结限制，在零温度和有限温度下的约瑟夫森电流。对于这两种配对类型，我们发现，电流是成比例的正常状态的结的电导率，与比例系数，显示两个配对机制之间的定量差异。BCS-样配对的电流被发现是独立的化学势，而电流的FFLO-样配对不是。
2017-02-23 cond-mat.mes-hall
McMillan-Rowell Oscillations in a Low Spin-Orbit SNS Semiconducting Junction
研究了由InN纳米线（N）和Al接触（S）构成的超导转变温度为Tc ~ 0.92K的SNS结的电子输运性质。随着直流偏压的增加，在E=2Δ处观察到超导准粒子输运共振峰，符合BCS理论2Δ（T=0）\equiv Δ 0 =275 \mueV .在高于2Δ的高偏压下观察到几个额外的能量线性缩放的输运共振，高达E \simeq 15Δ_0，与McMillan-Rowell振荡一致。研究了高偏压和外加磁场下McMillan-Rowell振荡的持续性。
2013-05-22 cond-mat.mes-hall
Self-consistent solution for proximity effect and Josephson current in ballistic graphene SNS Josephson junctions
我们使用紧束缚的Bogoliubov-de Gennes（BdG）形式自洽地计算了弹道石墨烯SNS约瑟夫森结中的邻近效应、约瑟夫森电流和局域态密度。短和长的结，相对于超导相干长度，被认为是，以及不同的掺杂水平的石墨烯。我们发现，自洽性并没有显着改变电流相位关系较早得出的短结使用非自洽Dirac-BdG形式主义，但预测一个显着增加的临界电流与更强的结长度依赖。此外，我们表明，在没有费米能级之间的N和S区域的不匹配的结超导性持续存在，即使在最长的路口，我们可以调查，表明在正常区域的发散金斯堡-朗道超导相干长度。
2008-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Modeling long imperfect SNS junctions and Andreev bound states using two impurities and the T -matrix formalism
我们提供了一种新的分析工具来计算长的不完美SNS结中Andreev束缚态（ABS）的能量，目前这些能量只能通过数值工具来描述。我们将NS结建模为δ函数“Andreev”杂质，即，一种局部电势，它将电子散射到自旋相反的空穴中。我们使用的散射矩阵形式主义，相当令人惊讶的是，一个“Andreev”杂质相当于NS结的特点是Andreev反射和有限数量的正常散射。ABS的能量，然后使用T-矩阵形式主义应用到一个系统与两个Andreev杂质计算。我们的结果之间的Andreev近似（ABS能量线性依赖于相位和化学势的独立性）和粒子在盒中的限制（束缚态能量是独立的相位和化学势的线性依赖性）描述的一个完美的长SNS结的限制。此外，我们恢复ABS能量的封闭形式的表达式，通过扩大周围的粒子在盒子里的限制。
2020-05-07 cond-mat.mes-hall
Supercurrent noise in SNS junctions
本文计算了具有任意电子传输特性的短超导体/正常金属/超导体（SNS）多模结的准经典格林函数。它们为描述所有的结输运特性提供了基础，并用于计算超导波动的平衡谱密度。
2000-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase-tunable Majorana bound states in a topological N-SNS junction
本文从理论上研究了一维正常超导体-正常超导体（N-SNS）结在两个超导体之间加偏压时的微分电导。我们特别考虑由自旋-轨道耦合半导体纳米线形成的结，纳米线的区域具有由体$s$波超导体诱导的超导配对。当纳米线被塞曼场调谐到拓扑非平凡相时，它在其末端以及两个超导体之间的界面处具有零能量马约拉纳模式。相位相关的分裂的马约拉纳模式引起的功能，提供了一个明确的区分拓扑平凡和非平凡的阶段之间的微分电导。我们计算的数值结的输运特性，并提出了一个简单的分析模型，捕捉预测的隧道光谱的主要属性。
2016-02-24 cond-mat.mes-hall
Disappearance of Ensemble-Averaged Josephson Current in Dirty SNS Junctions of d-wave Superconductors
讨论了超导体/脏正常导体/超导体结中的约瑟夫森电流，其中超导体具有$d_{x^2-y^2}$配对对称性.约瑟夫森电流的低温行为取决于晶轴和结界面法线之间的取向角。我们表明，当取向角为$π/4$且正常导体处于扩散输运状态时，系综平均约瑟夫森电流消失。$d_{x^2-y^2}$ -波配对对称性是造成这一事实的原因。
2001-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonequilibrium Josephson diode effect in periodically driven SNS junctions
本研究提出周期驱动的超导体-正常金属-超导体（SNS）结可产生非平衡约瑟夫森二极管效应，揭示了两种对称性破缺构型下的二极管效应及反常电流现象，且该效应在绝热极限下消失。
2023-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Behavior near T_c and Synchronization of Andreev Reflection in Two-Dimensional Arrays of SNS Junctions
本文研究了二维超导体-正常金属-超导体（SNS）结阵列的低温输运性质。已经发现，在SNS结的二维阵列中，（i）即使当热展宽远远超过单个SNS结的无功能量时，也观察到无功能量量级的间隔内的能谱变化;（ii）次谐波能隙结构（SGS）的表现即使能量弛豫长度小于在单个SNS结中实现多个Andreev反射所需的长度，也可能具有高谐波数。这些结果指向大量SNS连接的同步。SGS起源的SNS结的二维阵列，涉及传统的和交叉Andreev反射的过程中，提出了一种机制。
2006-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
2D SNS junction with Rashba spin-orbit interaction
研究了洁净极限下Rashba自旋轨道相互作用对S-2DEG-S邻近结中超电流的影响。本文将Andreev能级的Beenakker公式推广到自旋轨道散射的情形。自旋轨道诱导的Andreev束缚态的分裂的无限宽的结的预测，并与非零的正常背散射在S/N界面。然而，只要忽略2DEG中的电子-电子相互作用，约瑟夫森电流的半经典平均值对Rashba耦合不敏感。
2005-10-21 cond-mat.mes-hall
Synchronized Andreev Transmission in Chains of SNS Junctions
我们建立了一个非平衡理论的电荷转移通过一个扩散阵列交替正常（N）和超导（S）岛组成的SNSNS结，与中央S岛的尺寸小于能量弛豫长度。我们表明，在非平衡制度的中央岛作为Andreev转发器与Andreev转换在两个NS接口的中央岛相关通过在间隙传输和Andreev反射。这导致在某些谐振电压下的同步传输，这可以通过实验观察到差分电导率中的尖峰序列。
2010-06-10 cond-mat.mes-hall
Inverse Spin Hall Effect in SNS Josephson Junctions
我们考虑SNS结中的直流超电流。自旋轨道耦合与塞曼场的结合可以在正常导体中诱导有效矢量势。因此，沿横向变化的面外自旋密度导致超导端子之间的纵向相位差。由此产生的平衡相相干超电流类似于正常导体中的非平衡逆自旋霍尔效应。我们显式计算的Rashba自旋轨道耦合在一个无序的二维电子气与非均匀垂直塞曼场的效果。
2009-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-Hall current and spin polarization in an electrically biased SNS Josephson junction
本文计算了超导体-正常2DEG-超导体（SNS）约瑟夫森结中直流电偏压引起的自旋霍尔电流和自旋极化的时间周期性。我们假设正常系统中电子的能带能量由于Rashba自旋轨道耦合而分裂。输运参数已计算内的扩散近似和使用微扰展开在一个小SN接触透明。我们发现，与稳态约瑟夫森效应相反，自旋霍尔电流不会变为零。除了由Cooper对跃迁到三重态引起的直接邻近效应之外，自旋电流和极化还由与电荷不平衡相关联的周期性电场驱动。
2011-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson effect in silicene-based SNS Josephson junction: Andreev reflection and free energy
研究了在垂直电场和非共振圆偏振光作用下，掺杂无偏硅烯超导体-正常超导体结（SNS）中的约瑟夫森效应.研究了亚能隙输运过程中的Andreev反射（包括回射和镜面反射）、自由能、Josephson效应的反转以及$ϕ_{0}$结的出现.与铁磁-超导体界面相反，即使在干净界面和没有费米波矢失配的情况下，NS界面中的Andreev反射也是完全的。本文指出了自由度的动态极化对$0-π$跃迁和$ϕ_{0}$结的产生所起的重要作用。衬底中带电杂质的散射影响体中的输运性质以及谷弛豫，这可以通过宏观波函数来考虑。在短结极限下，讨论了Andreev能级和自由能的近似结果。除了紧束缚模型的低能限制外，只要间距模型远大于超导能隙，就需要考虑有限尺寸效应。
2018-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Current-phase relation of the SNS junction in a superconducting loop
我们研究了嵌入超导回路中的超导体/正常/超导体（SNS）结的电流-相位关系。在考虑电流守恒和自由能极小条件下，我们得到了正常/超导（NS）回路的持续电流。在有限的温度下，我们可以解释实验观察到的高度非正弦电流的最大值附近的零外通量。
2005-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic interference pattern in planar SNS Josephson junctions
我们研究了通过厚度为$D$的弹道正常金属层的约瑟夫森电流，在该层上沉积了两个彼此相距$L$的超导电极。在存在（{ \it in-layer}）磁场的情况下，我们发现临界电流$I_c(Φ)$随磁通量$Φ$的振荡与普通的磁干涉图样有很大的不同。取决于$L/D$和温度的比率，$I_c(Φ)$振荡可以具有比通量量子$Φ_0$小的周期、非零最小值和比$1/Φ$小得多的阻尼率。最近在实验中观察到了类似的异常磁干涉图样。
2007-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron Transport in Mesoscopic Disordered SNS Junctions
本文将介观约瑟夫森结中多次Andreev反射的散射矩阵理论推广到多模情况，并将其应用于具有扩散电子输运的短超导体/正常金属/超导体结。直流和交流的电流-电压特性进行了分析的偏置电压$V$的范围很广。对于小于超导间隙的电压，结的直流微分电导发散为$1/\sqrt{V}$。
1997-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson effect in superconducting wires supporting multiple Majorana edge states
本文研究了一维拓扑超导体中的超导-正常-超导（SNS）约瑟夫森结。的超导相的能量谱的变化进行了研究相结合的紧束缚模型描述的SNS结的数值对角化与适当的低能量有效的哈密顿量的分析。我们发现，四π周期性特征的分数直流约瑟夫森效应被保存。此外，NS结的理想电导与拓扑超导体，托管两个马约拉纳模式在其两端，是一倍的单马约拉纳的情况下相比。最后，我们说明了如何一个非零的超导相位梯度可能会破坏支持多个马约拉纳端态的相位。
2013-03-11 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium transport in mesoscopic multi-terminal SNS Josephson junctions
我们报道了几个超导/正常/超导（S/N/S）约瑟夫森结的非平衡实验结果，其中包含一个或两个额外的终端连接到正常水库。从正常库注入到结中的电流引起电子能量分布函数的变化，这可以改变结的性质。在一个三端样品上进行的简单实验表明，准粒子电流和超导电流可以共存于S/N/S结的正常区。当较大的电压施加到正常的水库，符号的电流相位关系的结可以被逆转，创建一个“$π$结。“我们定量地比较了当正常储层上的电压与超导体具有相同或相反的符号时，在4端$π$结中获得的最大临界电流。我们讨论了在创建一个“塞曼”$π$ -结与平行施加的磁场的挑战，并详细说明如何抑制的轨道效应的临界电流。最后，当正常电流和超电流同时存在于结中时，分布函数会产生一个空间不均匀的分量，该分量可以被解释为跨结的有效温度梯度，其符号可由超电流控制。总的来说，这些实验说明了S/N/S约瑟夫森结在非平衡条件下的丰富性和复杂性。
2008-01-09 cond-mat.mes-hall
Effects of finite superconducting coherence lengths and of phase gradients in topological SN and SNS junctions and rings
我们研究了有限邻近超导（SC）相干长度的影响，在SN和SNS结组成的半导体拓扑绝缘线的两端连接到一个或两个s波超导体。我们发现，这样的系统的行为完全作为SN和SNS结从一个单一的线，其中一些区域是坐在超导体的顶部，拓扑SC区域的大小由SC相干长度确定。我们还分析了在NS界面上的非完美传输的Majorana费米子的空间扩展的效果。此外，我们研究了连续相位梯度在开放和封闭（环）SNS结的影响。我们发现，这样的相位梯度在马约拉纳费米子的空间局域化中起着重要的作用。
2013-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity effects and Andreev reflection in mesoscopic SNS junction with perfect NS interfaces
本文报道了用6 nm厚的超导多晶PtSi薄膜制作的超导薄膜-普通金属丝-超导薄膜（SNS）结的低温输运测量结果。研究了两种不同长度L=1.5 $μ$ m和L=6 $μ$ m，宽度W=0.3 $μ$ m的普通金属丝结构。零偏置电阻下降有关的对电流邻近效应，观察到所有的结，而次谐波能隙结构起源于相位相干的多个Andreev反射只发生在SNS结与短线。
1999-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson Current and Multiple Andreev Reflections in Graphene SNS Junctions
在超导体-石墨烯-超导体（SGS）约瑟夫森结中观察到约瑟夫森效应和超导邻近效应，其相干长度与超导引线之间的距离相当。通过比较测得的温度和掺杂的超导电流和邻近诱导的子间隙功能（多Andreev反射）的理论预测的依赖性，我们发现，与预期相反，弹道输运模型未能描述的SGS结。与此相反，扩散结模型产生密切的定量协议的结果。这一结论与正常状态下的输运测量结果一致，正常状态下的输运测量结果在石墨烯连接中产生比结长度短得多的平均自由程。我们表明，到目前为止，所有的设备上制造的SiO2基板（我们自己的以及其他团体的报告）属于扩散结类别。
2007-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Degeneracy of Majorana bound states and fractional Josephson effect in a dirty SNS junction
本文利用哈密顿量的手征对称性，研究了二维$p$ -波超导体/脏正常金属/ $p$ -波超导体结中多个Majorana费米子的稳定性.当结$φ$的相位差为$π$时，我们将证明正常金属中所有的Majorana束缚态都属于相同的手征。由于这种纯手征特征，即使在随机势的存在下，马约拉纳束缚态在零能量处也保持了高度的简并性。因此，通过简并MBS的库珀对的谐振传输在$φ=π-0^+$处携带约瑟夫森电流，这解释了在许多先前的论文中讨论的分数电流-相位关系。
2016-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonequilibrium Josephson effect in short-arm diffusive SNS interferometers
研究了短臂三端扩散干涉仪中的非平衡约瑟夫森效应和相控电导。我们考虑了强邻近效应，并研究了耗散电流和约瑟夫森电流共存于同一邻近区域内的相互作用。在具有透明界面的结中，约瑟夫森电流的抑制出现在相当大的电压$eV\sim Δ$处，并且电流在$eV\geqΔ$处消失。约瑟夫森电流反转在具有电阻性界面的结中成为可能，其中反转发生在施加电压的有限间隔内。由于存在相当大的和相位相关的注入电流，在电流偏置结中测得的临界电流与最大约瑟夫森电流不一致，并且当真实约瑟夫森电流被抑制时仍然是有限的。电导的电压依赖性显示出两个明显的峰值，在体间隙能量，并在邻近间隙能量;电导的相位振荡表现出定性不同的形式在小电压$eV<Δ$，并在大电压$eV>Δ$。
2003-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of Microwave-Assisted Supercurrent in Diffusive SNS Junctions
在温度远低于电极的临界温度时，在超导体-正常金属-超导体（SNS）结中观察到非常大的微波增强临界电流，三十多年来一直没有令人满意的理论解释。在这里，我们提出了一个理论的超导扩散SNS结微波辐射下的准经典格林函数形式主义的基础上。我们表明，临界电流的增强是由于电磁场诱导的正常导线中的准粒子的能量重新分配。该理论提供了在很宽的温度，频率和辐射功率范围内的预测，无论是临界电流和电流相位关系。
2010-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-equilibrium current noise in mesoscopic disordered SNS junctions
本文用多重Andreev反射（MAR）的散射理论计算了超导体-正常金属-超导体（SNS）结中的电流噪声。结果表明，在具有任意透明度$D$的单模结和多模无序结中，噪声在$eV=2Δ/n$、$n=1,2,... $处均表现出次谐波带隙奇异性.随着偏压的降低，有效转移电荷$q^*=S_I(0)/2I$的单调增加叠加了次谐波结构。噪声的其他特征包括在具有小$D$的结中$q^*$的阶跃式增加，以及在小电压和过量噪声$S_{ex} = 2eI_{ex}$下的发散$S_I(0) \propto V^{-1/2}$，其中$I_{ex}$是在具有扩散输运的结中在大电压下的过量电流。
1999-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Influence of interface transmissivity and inelastic scattering on the electronic entropy and specific heat of diffusive SNS Josephson junctions
从理论上研究了扩散超导体-正常金属-超导体（SNS）约瑟夫森结中的电子熵和比热。特别是，我们认为在实际实验中发生的非理想性的影响，如在NS接口，自旋翻转和非弹性散射在N区域和准粒子亚带隙状态的超导体中的势垒的存在。我们发现，自旋翻转和非弹性散射没有，典型的参数值，一个大的影响。相反，势垒的存在抑制了N区的超导关联，其结果是熵和比热最终降低到不透明界面不存在超导性时的熵和比热。最后，我们建议一个实验，并检查它是可能的，在现实条件下，测量电子比热的超导体之间的相位差的依赖关系。
2009-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Geometry-related magnetic interference patterns in long SNS Josephson junctions
我们已经测量了临界电流依赖于两个长SNS结不同的正常线的几何形状的磁通量。样品由连接到W触点的Au线通过聚焦离子束辅助沉积制成。我们可以将磁图案从准一维正常线的单调高斯样衰减调谐到方形正常线的夫琅和费样图案。我们解释的单调极限与半经典的一维模型，我们适合两个字段的依赖性与数值模拟的二维Usadel方程。此外，我们观察到整数和分数夏皮罗步骤。整数阶跃的磁通量依赖性如预期地再现了临界电流Ic的依赖性，而分数阶跃随着磁通量的衰减比Ic慢。
2012-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mutation of Andreev into Majorana bound states in long NS and SNS junctions
我们研究了一维拓扑SN和SNS长结，通过将拓扑绝缘纳米线放置在一个或两个SC有限尺寸的引线附近获得。使用Phys. Rev. Lett.中引入的Majorana极化序参量（MP）。108，096802（2012）（arxiv：1109.5697）我们发现，线的正常部分的扩展Andreev束缚态（ABS）获得有限MP：对于有限尺寸的SN结，ABS谱表现出携带完整的马约拉纳费米子的零能量扩展态，而具有相位差$π$的长SNS结的ABS变换成携带具有相同MP的两个马约拉纳费米子的两个零能量态。考虑到它们在整个正常链接中的扩展特性，而不仅仅是靠近界面，这些马约拉纳-安德烈耶夫态可以在隧道光谱实验中直接检测到。
2012-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effects of spin-orbit coupling and in-plane Zeeman fields on the critical current in two-dimensional hole gas SNS junctions
超导-半导体混合器件目前吸引了很多关注，这是由于强自旋-轨道相互作用与诱导超导性相结合可以导致具有容错量子计算潜在应用的奇异物理。然而，在这样的系统中的自旋动力学的详细性质，往往强烈地依赖于设备的细节和难以在实验中访问。在本文中，我们理论上研究了超导-正常-超导结的基础上，一个二维的空穴气与附加的Rashba自旋轨道耦合，我们专注于临界电流的依赖关系的方向和大小的一个应用面内磁场。我们提出了一个简单的模型，它使我们能够系统地研究不同的参数制度，并获得所有极限情况下的数值结果和解析表达式。我们的结果可以作为一个工具，提取更多的信息详细的自旋物理在二维空穴气体的基础上测量的模式的临界电流。
2023-02-02 cond-mat.mes-hall
Tail States below the Thouless Gap in SNS junctions: Classical Fluctuations
本文研究了扩散超导体-正常金属-超导体（SNS）结中无隙带下方的态密度（DOS）尾部。我们表明，长波波动的正常层中的杂质浓度导致形成的subgap准粒子状态，并计算相关的subgap DOS在所有有效的维度。我们比较由此产生的尾巴与介观间隙波动所产生的，并确定无量纲参数控制的贡献占主导地位的subgap DOS。我们观察到，这两个贡献是正式相互关联的降维。
2005-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlocal superconducting quantum interference device
超导量子干涉器件（SQUID）在一个闭环中包含两个超导体/绝缘体/超导体（SIS）约瑟夫森结，形成了目前可用的一些最灵敏的磁场和电场检测器的核心。这些应用中的SQUID通常在有限电压下工作，该电压通过交流约瑟夫森效应产生微波辐射。这种辐射可能会影响被测系统。我们在这里描述一种SQUID，其中约瑟夫森结由与超导体（S）良好电接触的普通金属（N）条形成。这样的SNS SQUID可以在有限的电压偏置下操作，其性能与传统的SIS SQUID相当或可能更好。然而，它们也允许一种新的操作模式，该模式基于约瑟夫森结的正常金属中准粒子电流和超导电流的不寻常相互作用。新方法允许测量SNS SQUID的临界电流的通量依赖性，而无需在SNS结上施加有限的偏压，从而在不产生微波辐射的情况下实现灵敏的通量检测。
2021-08-05 cond-mat.mes-hall
Incoherent multiple Andreev reflection in an array of SNS junctions
近年来，人们在实验上发现了许多与非相干MAR有关的有趣效应，但只有少数得到了理论上的解释。例如，如果在线性阵列的边缘处的电压是$V$，则电流-电压特性中的子振子结构不仅出现在通常的非稳态约瑟夫森效应位置$V_n=2Δ/n$（其中$n$是整数）处，而且还出现在$V_n$之外的电压处。在这封信中完成了一个肮脏的SNS结阵列的电子输运的描述步骤。结果表明，subgarmonic结构可能确实出现在“不寻常”的电压。
2010-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
SNS junctions in nanowires with spin-orbit coupling: role of confinement and helicity on the sub-gap spectrum
我们研究了具有强Rashba自旋轨道耦合的半导体纳米线超导-正常-超导（SNS）结的正常输运和亚能隙谱。我们专注于，特别是在长弹道路口的约束效应的作用。在正常状态下，在两个接触处的散射引起电导中的两个不同特征，法布里-珀罗共振和法诺凹陷。后者出现在一个强大的塞曼场$B$的存在下，除去自旋扇区的铅（\emph{helical}铅），但不是在中心区域。相反，非螺旋形引线之间的螺旋形中心区域呈现半量子电导的螺旋形间隙，具有叠加的螺旋形法布里-珀罗振荡。当引线变成超导体时，这些正常特征转化为不同的亚能隙状态。特别是，在螺旋间隙内的法布里-珀罗共振成为宇称保护的零能态（宇称交叉），远低于临界场$B_c$，在该临界场处超导引线成为拓扑。作为塞曼场或费米能量的函数，这些零模在零能量附近振荡，形成特征环，当$B$超过$B_c$时，这些特征环连续演化成Majorana束缚态。讨论了Yu-Shiba-Rusinov束缚态与宇称交叉物理的关系。
2015-02-10 cond-mat.mes-hall
Quench Dynamics of Josephson Current in a Topological Josephson Junction
$4π$约瑟夫森效应是拓扑约瑟夫森结的显著特征。然而，严格的条件使其难以在实验中观察到。本文用数值方法研究了拓扑约瑟夫森结中的瞬态输运性质。我们表明，$4π$约瑟夫森电流可以持续一个显着的时间（周围几个$μs$与合适的条件）。此外，我们比较了不同条件下约瑟夫森电流的行为，确定了三个主要的区域：第一，当约瑟夫森结的超导导线都位于拓扑非平凡区域，$4π$约瑟夫森电流可以出现突然施加直流电压。第二，当一根超导导线位于平凡区，另一根超导导线位于非平凡区时，约瑟夫森电流是$2π$周期性的，但随着时间的演化是不稳定的。第三，当两条线都位于平凡区域时，观察到稳定的$2π$约瑟夫森电流。这些结果有助于对实验参数进行微调，以便最终观察拓扑约瑟夫森结中的$4π$约瑟夫森电流。
2018-01-09 cond-mat.mes-hall
Magnetic Interference Patterns and Vortices in Diffusive SNS junctions
从理论上研究了在垂直磁场作用下扩散超导体-正常金属-超导体（SNS）结的电子性质和输运性质。当正常导线的宽度小于磁长H = \sqrt{Φ_0/H}时，临界电流的场依赖性从宽结中的夫琅和费模式过渡到单调衰减，其中H为磁场，Φ 0为磁通量子.我们证明了这种行为是磁涡旋结构出现在正常区域的直接后果，并预测这种结构是如何表现在局域态密度。
2007-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Synchronized Andreev Transmission in SNS Junction Arrays
我们建立了一个非平衡理论的电荷转移通过一个扩散阵列交替正常（N）和超导（S）岛组成的SNSNS结，与中央S岛的尺寸小于能量弛豫长度。我们表明，在非平衡制度的中央岛作为Andreev转发器与Andreev转换在两个NS接口的中央岛相关通过在间隙传输和Andreev反射。这导致在某些谐振电压下的同步传输，这可以通过实验观察到差分电导率中的尖峰序列。
2010-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Edge effects in the magnetic interference pattern of a ballistic SNS junction
研究了宽超导体-正常金属-超导体（SNS）结的约瑟夫森临界电流$I_c(Φ)$与穿过它的磁通量$Φ$的关系，与传统的夫琅禾费型关系相比，从侧边反射的电子轨迹改变了函数$I_c(Φ)$.在弱磁场$B\lesssim Φ_0/d^2$中，边缘效应提升了$I_c(Φ)$中的零点，并逐渐将该函数的最小值移向通量量子的半整数倍。在$B>Φ_0/d^2$，边缘效应导致临界电流$I_c(Φ)$随着$Φ$的增加而加速衰减。在更大的领域，最终，该系统预计将进入一个政权的“经典”介观波动，这是具体的宽弹道SNS结粗糙的边缘。
2016-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Two-dimensional Josephson vortex lattice and anomalously slow decay of the Fraunhofer oscillations in a ballistic SNS junction with a warped Fermi surface
约瑟夫森结的临界电流是封闭磁通量$ $的振荡函数，因为量子干涉被周期性$h/2e$调制。我们计算这些夫琅和费振荡在一个二维（2D）弹道超导体-正常金属-超导体（SNS）结。对于费米圆，振荡的振幅衰减为$1/Φ$或更快。如果费米圆强烈翘曲，就像它在带中心附近的正方形晶格上一样，我们发现当磁性长度$l_m=\sqrt{\hbar/eB}$下降到NS界面的间隔$L$以下时，振幅衰减较慢$\propto 1/\sqrtΦ$。临界电流缓慢衰减的交叉伴随着正常区域中的电流涡旋和反涡旋的2D阵列的出现，其形成具有晶格常数$\simeq l_m^2/L$的二分矩形晶格。对于圆形费米面，当只剩下通常的单行约瑟夫森涡旋时，二维晶格消失。
2016-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson effect in normal and ferromagnetic topological insulator planar, step and edge junctions
我们研究了平面、台阶和边缘几何形状的三维拓扑绝缘体表面上的约瑟夫森结。表示拓扑绝缘体的侧表面状态的狄拉克锥的椭圆性质导致与平面结相比，阶跃结中的约瑟夫森电流的比例因子。在边缘结中，由于表面态的自旋动量锁定，Andreev束缚态对约瑟夫森电流的贡献消失。此外，我们考虑一个结与铁磁绝缘体之间的超导区域。在这些铁磁结，我们发现一个反常的有限约瑟夫森电流在零相位差，如果磁化指向沿结（和垂直于约瑟夫森电流）。相对于结的中心区域的面外磁化打开了交换间隙，并导致当化学势增加时对于足够大的磁化的临界约瑟夫森电流的非单调行为。
2014-05-19 cond-mat.mes-hall
Nonadiabatic Dynamics of Strongly Driven Diffusive Josephson Junctions
通过测量有限温度下扩散超导体-正常金属-超导体（SNS）结的约瑟夫森发射，揭示了超导电流对微波辐射的非平凡敏感性。我们证明，谐波含量的电流相位关系的修改，由于在正常的导线中的电磁场诱导的准粒子的能量重新分配。这种畸变来源于相位依赖的非平衡分布函数，它强烈地受到谱超电流的交流响应的影响。对于接近于$π$的相位，跨越Andreev间隙的转变是动态地有利的，从而导致超电流减少。这一发现是支持的准经典格林函数理论的超导扩散SNS结在微波辐射下的比较。
2019-11-07 cond-mat.mes-hall
Josephson junctions as detectors for non-Gaussian noise
电流的非高斯波动可以用与噪声源一起放置在芯片上的约瑟夫森结来检测。我们提出了初步的测量与NIS结作为噪声源，和约瑟夫森结在热逃逸制度作为噪声检测器。结果表明，约瑟夫森结不仅检测平均噪声，这表现为一个增加的有效温度，但也噪声的不对称性。本文对具有非零三阶累积量噪声的约瑟夫森结的热逃逸进行了理论描述，并对噪声源为具有泊松噪声的隧道结进行了数值模拟。并对实验与理论进行了比较。
2007-11-05 cond-mat.mes-hall
Pseudospin dynamics in multimode polaritonic Josephson junctions
我们分析了存在几种基态和激发态耦合机制时的激子-极化激元多模约瑟夫森结（极化激元约瑟夫森结）。所应用的方法是基于Keldysh-Green函数形式主义，并考虑到极化激元赝自旋。我们发现内禀约瑟夫森振荡和微观量子自陷中圆偏振度的平均值遵循一个振子行为，该振子行为由于模间相互作用而重整化。在两个极化的动态分离制度中，讨论了在多模近似下发生的粒子在结势垒上的附加转移与共同的约瑟夫森隧穿的效果。
2012-01-03 cond-mat.mes-hall
Energy distribution controlled ballistic Josephson junction
本文报道了通过在横向正常沟道上施加控制电压来调谐弹道式石墨烯基约瑟夫森结中超电流的实验研究。在这种四端几何结构中，控制电压改变约瑟夫森结中Andreev态的占据，从而调节超电流的大小。作为栅极电压的函数，我们发现两个不同的制度，其特征在于由双台阶分布和热电子分布，分别。我们的工作为设计可调谐超导量子线路的高度可控约瑟夫森结提供了新的机会。
2022-06-28 cond-mat.mes-hall
Half-Integer Shapiro Steps in a Short Ballistic InAs Nanowire Josephson Junction
我们报道了在InAs纳米线约瑟夫森结中观察到的半整数Shapiro台阶。我们观察到了短弹道InAs纳米线约瑟夫森结的Shapiro台阶，发现除了传统的整数台阶外，还有反常的半整数台阶。半整数阶跃随着温度的升高或结的透射率的降低而消失。这些实验结果与数值计算短弹道约瑟夫森结中斜电流相位关系的Shapiro响应非常吻合。
2020-04-29 cond-mat.mes-hall
Signatures of topological Josephson junctions
准粒子中毒和非绝热跃迁可能会显着缩小$4π$的实验观察窗口-周期$dc$约瑟夫森效应预测的拓扑约瑟夫森结。在这里，我们表明，开关电流测量提供了可访问的和强大的签名拓扑超导坚持存在的准粒子中毒过程。这样的测量提供了访问的相位相关的子带隙光谱和约瑟夫森电流的拓扑结时，将其与传统的约瑟夫森结与大的临界电流一起纳入一个非对称SQUID。我们还认为，泵浦探测实验与多个电流脉冲可以用来测量准粒子中毒率的拓扑结。建议的签名是特别强大的，即使在塞曼场和自旋轨道耦合的存在下，当专注于短约瑟夫森结。最后，我们还考虑微波激发的短拓扑约瑟夫森结，可以补充开关电流的测量。
2016-07-25 cond-mat.mes-hall
Andreev bound states and supercurrent in disordered spin-orbit-coupled nanowire SNS-junctions
本文通过单通道散射形式推导了无序自旋轨道耦合纳米线SNS结中安德烈耶夫束缚态能量和电流-相位关系的一般表达式，并简化了多种极限情况，有助于实验解析自旋混合过程。
2023-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase dependent Andreev spectrum in a difusive SNS junction. Static and dynamic current response
超导体（S）之间的长相位相干正常（N）线的特征在于密集的相位相关Andreev谱。我们研究了NS环的Andreev态对叠加在直流磁通上的含时Aharonov Bohm磁通的电流响应。该环的模型与紧束缚的哈密顿量，包括一个超导区域的BCS电子和空穴状态之间的耦合，在与正常区域的网站上的障碍接触。直流和交流电流都是从计算的本征态和能量使用久保公式的方法确定的。除了众所周知的约瑟夫森电流，我们确定不同的贡献，交流响应。一个低频的安德烈耶夫状态的热职业的动态和微波诱导能级之间的跃迁有关的一个较高的频率。两者的特点是强烈的非谐相位依赖性，几乎是相反的。我们的研究结果成功地与最近的实验结果进行了比较。
2013-08-23 cond-mat.mes-hall
The effect of nearest neighbor spin-singlet correlations in conventional graphene SNS Josephson junctions
利用自洽紧束缚Bogoliubov-de Gennes方法，研究了最近邻自旋-单重键（SB）关联对石墨烯SNS约瑟夫森结与常规s波超导接触中的约瑟夫森耦合和邻近效应的影响.尽管接触中的s波超导状态，结内的SB配对状态具有d波对称性，并且干净，尖锐的界面结类似于“体块遇到体块”的情况，两个不同的超导状态之间的相互作用非常小。事实上，由于超导态的有限尺寸抑制，为了在结中实现SB配对，需要比体中更强的SB耦合常数。对于短的干净的锯齿形和扶手椅结，选择与s波状态具有零约瑟夫森耦合的d波状态，因此当SB配对状态在这些结中发展时，约瑟夫森电流减小。在更现实的结中，在界面处具有更平滑的掺杂分布和原子尺度的无序，可以实现接触s波状态和SB d波状态之间的一些耦合。此外，通过破坏界面处的适当晶格对称性以诱导另一个d波状态，可以实现非零约瑟夫森耦合，这导致约瑟夫森电流的大幅增加。我们还报告的LDOS的交界处和缺乏零能量状态的接口，尽管非常规的序参量，我们归因于两个d-波的解决方案和他们的混合在一个一般的接口附近的简并。
2009-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic conductance fluctuations in InAs nanowire-based SNS junctions
本文报道了超导/正常/超导（SNS）器件Nb/InAs-纳米线/Nb中介观电导涨落的系统实验研究。这些波动远远超过它们在正常状态下的值，并且即使在低温状态下也强烈依赖于温度。这种依赖性归因于高灵敏度的完美的导电通道的失相和SNS波动，从而提供了一个敏感的探针的失相在正常的运输无法检测到它的政权。此外，电导波动是强烈的非线性偏置电压和揭示子间隙结构。实验结果定性解释的多重Andreev反射在混沌量子点与不完美的接触。
2009-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent multiple Andreev reflections and current resonances in SNS junctions
研究了有限长度任意透明量子SNS结中的相干多重Andreev反射。超导束缚态的存在下，在这些结引起了极大的增强的亚间隙电流。这种效应在低透明度结$D\ll1$和施加电压$Δ/2<eV<Δ$的间隔中最为显著，其中电流结构的幅度与结透明度$D$的一次幂成比例。共振电流结构由两粒子电流的台阶和振荡以及多粒子共振峰组成。两粒子电流结构的位置具有明显的温度依赖性，其与$Δ(T)$成比例，而多粒子共振的位置具有弱的温度依赖性，主要由结的几何形状决定。尽管共振双粒子电流很大，但在大电压下的过电流很小，并且与$D^2$成比例。Pacs：74.50+。r，74.80.Fp，74.20.Fg，73.23.Ad
2001-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
