Polarization Enhancement of terahertz radiation generated by intrinsic Josephson junctions in a truncated edge square Bi_{2}Sr_{2}CaCu_{2}O_{8+δ} mesa
在这项研究中,我们研究了太赫兹辐射的截断边缘正方形台面结构制成的超导Bi_{2} Sr_{2} CaCu_{2} O_{8+δ}。使用商业软件,偏振特性的确定,并介绍,同时考虑到集肤效应。通过对设计进行参数化研究,在模拟中提高了轴比。
2016-05-09 cond-mat.supr-con
Mechanism of Terahertz Electromagnetic Wave Emission from Intrinsic Josephson Junctions
利用三维平行六面体模型计算了本征约瑟夫森结在外加电流作用下的约瑟夫森等离子体波的腔共振模。激发的约瑟夫森等离子体的电磁(EM)波在样品表面被转换为THz EM波。超导体序参量的静态相位扭折所伴随的腔模已被深入研究。相位扭折引起了扭折附近序参量振幅的空间调制,降低了超导凝聚能。约瑟夫森等离子体在真空中除了发射EM波之外还产生磁场。这种磁能决定了腔模的方向。考虑到上述事实,我们得到了尖锐的共振峰的I-V曲线和相当大的功率的连续和相干太赫兹波发射的腔共振。发射频率与样品短边的长度成反比,与实验结果一致。
2008-10-29 cond-mat.supr-con
Josephson mixers for terahertz detection
本文报道了离子辐照YBa2Cu3O7约瑟夫森结在太赫兹天线中的高频混频特性的实验和理论研究。我们研究了本振功率和频率对器件性能的影响。实验数据进行了比较与理论预测的一般三端口模型的混频器,其中的交界处所描述的并联结模型。在不同的频率范围内,跨越以上和以下的结的特征频率fc的转换效率得到了很好的协议。
2014-05-23 cond-mat.supr-con
Emission of Terahertz Waves from Stacks of Intrinsic Josephson Junctions
通过将介观Bi2Sr2CaCu2O8(BSCCO)晶体图案化成电磁谐振器,大量本征约瑟夫森结的振荡可以同步到宏观相干态,并伴随着强连续波太赫兹辐射的发射。发射的温度依赖性由谐振器中的自加热的相互作用和本征约瑟夫森结的再俘获决定,这可以产生发射功率的强烈非单调温度依赖性。此外,谐振器的适当成形产生具有电压可调谐发射频率的太赫兹源。
2009-01-27 cond-mat.supr-con
Common features of vortex structure in long exponentially shaped Josephson junctions and Josephson junctions with inhomogeneities
本文研究了三种不同模型的长约瑟夫森结中的涡旋结构:指数形约瑟夫森结和势垒层中存在电阻和分流不均匀性的约瑟夫森结。数值计算了可能的磁通量分布和相应的分岔曲线。对于这三种模型,分别绘制了临界电流-磁场曲线.本文提出了指数型约瑟夫森结与具有分布不均匀性的矩形结的等效性的概念,并证明了在结端的分流和电阻不均匀性的某些参数下,相应的临界曲线与指数型的临界曲线非常接近。
2006-08-15 cond-mat.supr-con
Revealing the frequency-dependent oscillations in the nonlinear terahertz response induced by the Josephson current
本研究利用太赫兹泵浦-探测光谱观测高温超导铜氧化物 c 轴响应中与探测频率线性相关的振荡,并通过 Josephson 三阶非线性电动力学与界面发射理论加以解释。
2023-11-02 cond-mat.supr-con
Cavity mode identification for coherent terahertz emission from a nearly square stack of intrinsic Josephson junctions
Kyoto University(京都大学);University of Tsukuba(筑波大学)
研究通过观测可调谐发射和模拟散射谱,识别出正方形结构内生约瑟夫森结中激发的横向磁模,验证了腔体共振与太赫兹发射的关系。
2015-09-10 cond-mat.supr-con
Kink State in a Stack of Intrinsic Josephson Junctions in Layered High-$T_c$ Superconductors and Terahertz Radiation
在没有外加磁场的情况下,在电感耦合本征约瑟夫森结中发现了一族新的动力学态。在这种状态下,$(2m_l+1)π$相位扭结,整数$m_l$沿c轴堆叠,并将相邻结锁定在一起。大的直流功率被泵入等离子体振荡通过扭结在腔谐振。等离子体振荡沿c轴均匀分布,频率满足交流约瑟夫森关系。因此,这种状态支持强太赫兹辐射,似乎与最近的实验观察是兼容的。
2009-05-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Terahertz Radiation Power Characterization and Optimization of Stack of Intrinsic Josephson Junctions
本文分析了层状高温超导体台面结构中本征约瑟夫森结叠层的太赫兹辐射。辐射功率的几何参数,腔波导边界,和磁和电偏置的依赖关系进行了研究。这已经完成了先前提出的耦合sine-Gordon方程,其特征在于本征约瑟夫森结的堆栈的电磁动力学的数值计算。使用这些耦合方程得到的数值结果,设计参数,如台面结构的尺寸和施加的磁场和直流电流的大小对辐射功率的增强的效果进行了研究。因此,相对于这些考虑的参数优化辐射功率。通过改变结的层数,我们还研究了本征约瑟夫森结的数目对总辐射功率的影响。这一部分的结果也与以前的分析模型进行了比较。
2012-05-13 cond-mat.supr-con
Sub-terahertz sound excitation and detection by long Josephson junction
报道了利用长约瑟夫森结产生和探测亚太赫兹声波的实验观察。这种效应被发现在光谱测量亚太赫兹电磁辐射从磁通流振荡器(FFO)沉积在光学抛光的硅衬底。由FFO产生的声波和Si衬底的底表面反射的反向作用导致FFO IVC中出现共振台阶,对于0.3 mm衬底厚度,其间距小至29 nV;这些台阶在发射光谱中以明显的共振结构表现出来,其间距约为14 MHz,精确地根据约瑟夫森关系。声波产生和检测的FFO的机制进行了讨论,采用FFO频率稳定的发现效果的可能性已被证明。已经开发并证明了一种简单可靠的抑制超细谐振结构的方法;本发明允许在任何期望的频率下进行连续频率调谐和FFO锁相,所有这些对于大多数应用都是至关重要的。
2014-01-27 cond-mat.supr-con
Response and Amplification of Terahertz Electromagnetic Waves in Intrinsic Josephson Junctions of Layered High-Tc Superconductor
研究了叠层本征约瑟夫森结(IJJ)对太赫兹电磁辐射的响应。当入射频率等于腔体频率之一时,IJJ叠层可以实现对电磁波的显著放大。辐照激发结中的π相位扭结,当偏压被调谐时,其激发腔谐振。然后,大量的直流能量被泵入约瑟夫森等离子体振荡,入射波被放大。从腔体共振时产生的IV特性中的深电流阶跃,该系统也可用于太赫兹波的探测。
2010-07-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Optimal Condition for Strong Terahertz Radiation from Intrinsic Josephson Junctions
为了提高基于Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$单晶本征约瑟夫森结的太赫兹辐射功率,我们研究了嵌入电介质材料中的长圆柱形样品。通过调节介电常数,当辐射功率等于约瑟夫森等离子体引起的损耗时,辐射功率达到最大值。根据BSCCO单晶的性质,这产生了包裹材料的最佳介电常数。发现最大辐射功率与典型超导电流的平方和典型法向电阻的乘积或能隙能量的平方除以典型法向电阻成正比,为选择超导体作为强辐射源提供了依据。通过引入一个抗反射层,我们可以构建一个紧凑的设备与BSCCO圆柱和两个包装的介质层具有有限的厚度。
2012-06-04 cond-mat.supr-con
Radiation of Terahertz Electromagnetic Waves from Build-in Nano Josephson Junctions of Cuprate High-Tc Superconductors
高各向异性铜氧化物超导体中的纳米尺度本征约瑟夫森结具有产生太赫兹电磁波的潜力。当超导体样品的厚度远小于真空中电磁波的波长时,超导体呈现为空腔。与传统激光器不同,由于长结中超导相的内部自由度,腔的存在并不能保证相干发射。本文研究了本征约瑟夫森结中孤子对太赫兹波的激发,特别是对于相对较短的结。相干发射需要矩形孤子结构。然而,这样的配置是不稳定的弱波动,相反,孤子有利于三角形晶格对应的异相振荡的电磁波。为了利用腔,我们建议使用短本征约瑟夫森结的堆叠阵列来产生强大的太赫兹电磁波。该腔使不同堆中的等离子体振荡同步,预计发射强度与堆数的平方成正比。
2010-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Spontaneous frequency shift and phase delay of coupled terahertz radiations mediated by the Josephson plasmon in a cuprate superconductor
我们研究耦合相互作用,用于同步宏观约瑟夫森振荡诱导本征约瑟夫森结(IJJ)台面叠层的Bi 2212单晶。同步辐射的太赫兹电磁波(EM)下检测到共同的电压和电流偏置操作的两个连接的台面具有接近的个人辐射频率,而非耦合和双峰辐射经常观察到在两个台面具有不同的个人辐射频率。当两个台面被偏置在并联或串联时发射的EM波的偏振的详细观测允许我们揭示耦合矩阵分量,其中包括台面中的同步IJJ的比率和宏观约瑟夫森振荡之间的相位延迟。相位延迟的频率演化意味着约瑟夫森振荡之间的耦合是由超导衬底内部的小振幅约瑟夫森等离子体介导的。这一发现激发了对同步多台面器件发射的电磁波偏振的系统研究,以实现超导体的强大太赫兹辐射。
2022-04-20 cond-mat.supr-con nlin.AO physics.optics
Comment on "Mechanism of Terahertz Electromagnetic Wave Emission from Intrinsic Josephson Junctions"
在最近的一封信中,Tachiki \emph{et al.}认为,从能量的角度来看,以$\pmπ$扭结为特征的多结中超导相的动态状态是难以实现的。相反,他们提出了一个所谓的“没有扭结的国家”。在本文中,我们指出,它们的能量考虑与约瑟夫森结的公认处理是不一致的,并且它们的“无扭结态”的结果不能解释最近实验中观察到的辐射。
2009-03-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stacked Josephson junction SQUID
本文用数值方法分析了由叠层约瑟夫森结构成的超导量子干涉器件在各种结参数下的工作情况。由于堆叠中的结的磁耦合,与未耦合的多结SQUID相比,这种SQUID具有某些优点。也就是说,如果叠层中的结是锁相的,则可以降低电流-通量调制的亚稳性并且可以改善电压-通量调制。SQUID的最佳操作预期为中等长度,强耦合堆叠约瑟夫森结。本文讨论了利用高温超导体中的本征约瑟夫森结制作叠层约瑟夫森结SQUID的可能性。
2001-09-21 cond-mat.supr-con
Theoretical study of the Josephson current through a junction including ferromagnetic insulator
本文从理论上研究了含有铁磁绝缘层的约瑟夫森结的特性。计算出的电流显示出异常依赖于在界面处的交换相互作用的大小。随着交换作用的增加,约瑟夫森结由0结变为$π$结.
1997-10-15 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
Bridging the Terahertz gap for chaotic sources with superconducting junctions
我们观察到一个太赫兹频率的宽带混沌信号从超导结发射。产生的辐射具有宽光谱,达到0.7 THz,功率足以驱动片上电路元件。据我们所知,这是第一次实验观测到太赫兹间隙内超导系统发出的高频混沌信号。基于微观理论的数值模拟充分证实了我们的实验发现,揭示了超导系统在基于混沌的太赫兹通信,真随机数的快速生成和适用于物理,化学和生物系统的非侵入性太赫兹光谱学中未实现的潜力。
2018-11-25 cond-mat.supr-con
Comment on "Composite excitation of Josephson phase and spin waves in ferromagnetic Josephson junctions" (S.Hikino, M.Mori, S.Takahashi, and S.Maekawa, arXiv:1009.3551)
我们澄清了文献[ \onlinecite{VE} ]中使用的准静态近似的适用性,其中耦合自旋和约瑟夫森等离子体波已被预测存在于SIFS约瑟夫森结中。与文献[ \onlinecite{Maekawa} ]的作者的主张相反,我们表明这种近似在实验研究的实际系统中是非常准确的。
2010-10-13 cond-mat.supr-con
Generation of tunable Terahertz out-of-plane radiation using Josephson vortices in modulated layered superconductors
我们发现,在空间调制的层状超导体中,运动的约瑟夫森涡旋产生面外太赫兹辐射。值得注意的是,磁场和平面内电场辐射是相同的顺序,这是非常不寻常的任何良好的导电介质。因此,面外辐射可以被发射到真空中,而没有标准阻抗失配问题。因此,所提出的设计可以是更有效的可调谐太赫兹发射器比以前的建议,辐射仅沿ab平面传播。
2005-08-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Josephson radiation patterns in underdamped topological Josephson junctions
约瑟夫森辐射是探测拓扑超导体中马约拉纳零模的一种有效方法。本文在量子电容并联结模型下研究欠阻尼拓扑约瑟夫森结的约瑟夫森辐射。我们发现,量子动力学的马约拉纳两能级系统诱导振荡模式的约瑟夫森发射光谱。与Floquet方法,我们得到这些振荡模式的分析结果,并发现它们是很好地描述贝塞尔函数。我们进行了数值模拟,以验证分析结果,并证明这些贝塞尔辐射模式存在的结参数范围很广。
2022-05-12 cond-mat.supr-con
Investigating Josephson plasmons in layered cuprates via nonlinear terahertz spectroscopy
本研究推导非线性等离子体激元学的选择定则,揭示其对RIXS无法探测的等离子体激元分支的依赖,以层状铜氧化物为例验证,证明非线性太赫兹响应与互补动量区域卷积色散的关联,为异质结构太赫兹脉冲产生提供视角。
2025-07-08 cond-mat.supr-con
Direct-Write Ion Beam Irradiated Josephson Junctions
我们强调的再现性和水平的控制YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$约瑟夫森结的电性能制造的辐照从一个聚焦的氦离子束。具体而言,我们显示了使用大范围的辐照剂量制造的几个结的电输运性质的结果。在该范围的下端,结表现出超导体-正常金属-超导体(SNS)约瑟夫森结特性。然而,随着剂量的增加,有一个过渡到与超导体-绝缘体-超导体(SIS)结一致的电气特性。为了研究大量氦离子约瑟夫森结的均匀性,我们制作了包含20个串联连接的SNS和SIS约瑟夫森结的阵列。这些阵列的电输运性质揭示了非常均匀的结,在临界电流或电阻中没有明显的扩散。
2019-06-25 cond-mat.supr-con
Mutually synchronized macroscopic Josephson oscillations demonstrated by polarization analysis of superconducting terahertz emitters
University of Tsukuba(筑波大学);Kyoto University(京都大学);ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris(巴黎高等师范学院,PSL大学,法国国家科学研究中心,索邦大学,巴黎大学)
研究通过极化分析展示了多层铜酸盐超导体中的相互同步约瑟夫森振荡,揭示了超导基底中的约瑟夫森等离子体耦合机制,为高功率太赫兹源的实现提供了新途径。
2020-04-16 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Generation of tunable Terahertz radiation using Josephson vortices
我们提出了如何控制空间调制(无论是沿c轴或ab平面)的Bi-2212和相关的超导化合物样品中的快速移动约瑟夫森涡旋产生的太赫兹辐射。我们发现,在一个子集的较弱的结移动的JVs可以产生外的AB平面和外锥切伦科夫辐射。超导性质的ab平面调制(例如,通过离子辐照光刻实现)可以导致某些频率窗口内的跃迁辐射,即,允许设计可调谐的THz发射器和THz光子晶体。
2005-08-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Wide-band frequency modulation of a terahertz intrinsic Josephson junction emitter of a cuprate superconductor
本研究针对太赫兹源稳定辐射与调制频率的矛盾,利用铜氧化物超导体本征约瑟夫森结实现宽带调频太赫兹连续波产生,解调信噪比提升两个数量级,为太赫兹通信与计量研究提供新路径。
2023-12-13 cond-mat.supr-con physics.app-ph physics.optics
Ferromagnetic planar Josephson junction with transparent interfaces: a ϕ junction proposal
本文计算了在正常金属薄膜上具有铁磁弱连接的平面约瑟夫森结的电流相位关系。根据实验观察,我们假设透明的超导铁磁界面。这提供了最佳的层间耦合和对从超导电极渗透到铁磁层中的超导相关的低抑制。我们表明,这种约瑟夫森结是一个很有前途的候选人的实验结实现。
2013-05-08 cond-mat.supr-con
Spontaneous Flux and Magnetic Interference Patterns in 0-pi Josephson Junctions
计算了不同结长与约瑟夫森穿透深度之比和不同0-π结长与π结长之比时0-π约瑟夫森结中的自发磁通产生和临界电流的磁场调制。这些计算适用于Pb-YBCO的c轴取向的结与一个YBCO孪晶界,以及其他实验系统。这种结的测量可以提供关于YBCO中c轴约瑟夫森耦合的性质和序参量的对称性的信息。我们发现自发通量,即使是很短的对称0 π结,但非对称结有质的不同的行为。
1997-03-06 cond-mat.supr-con
Shapiro and parametric resonances in coupled Josephson junctions
研究了微波辐照对高温超导体中本征约瑟夫森结相位动力学的影响。我们比较了在CCJJ和CCJJ+DC模型框架下计算的耦合约瑟夫森结堆在外照射下的电流-电压特性。
2012-08-22 cond-mat.supr-con
Collective resonance modes of Josephson vortices in sandwiched stack of Bi$_{2}$Sr$_{2}$CaCu$_{2}$O$_{8+x}$ intrinsic Josephson junctions
在长结极限下,观察到Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+x}$单晶的本征约瑟夫森结(IJJ)的电流-电压特性中,低偏置涡旋流分支在密集约瑟夫森涡旋态分裂成多个子分支.每个子分支对应于串联耦合的约瑟夫森结中的等离子体模式。分裂成低偏置线性子分支的斜率和子分支间模式切换字符的扩展是在良好的定量协议与预测的弱,但有限的结间电容耦合模型与电感耦合。这表明电容耦合在精确描述串联堆叠IJJ中的涡旋动力学中的作用的重要性。
2003-12-18 cond-mat.supr-con
Coordinate transformation in the model of long Josephson junctions: geometrically equivalent Josephson junctions
通过坐标变换实现了从可变宽度的长约瑟夫森结模型到约瑟夫森电流幅值与坐标相关的结模型的过渡。这建立了可变宽度的约瑟夫森结和具有可变阻挡层厚度的准一维结的类别之间的对应关系。它示出的结的指数变化的宽度的等效准一维结的势垒层具有分布电阻的不均匀性,作为吸引子的磁通量涡流。本文用数值模拟的方法建立了具有阻性微不均匀性的约瑟夫森结的临界电流随磁场变化的曲线,并与宽度呈指数变化的结的临界曲线进行了比较。从而证明了在约瑟夫森结中用结端的局部不均匀性代替分布不均匀性的可能性;从技术的角度来看,这可能具有某些优点。
2006-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnetization reversal by superconducting current in $φ_0$ Josephson junctions
研究了磁矩与约瑟夫森电流直接耦合的$φ_0$约瑟夫森结中的磁化反转。我们的磁矩动力学模拟表明,通过施加一个电流脉冲,我们可以实现完全磁化反转。根据约瑟夫森结和脉冲参数的变化,特别是电流脉冲幅度、磁化衰减和自旋轨道相互作用,提出了不同的完全磁化反转方案。我们讨论了探测$φ_0$结中磁化反转的实验。
2017-04-17 cond-mat.supr-con
Controlling Josephson transport by manipulation of Andreev levels in ballistic mesoscopic junctions
讨论了如何通过外加静电门、外加电流注入和电磁辐射来影响Andreev能级的结构和非平衡布居数,从而控制直流约瑟夫森电流。特别是,我们将考虑在“长”SIS隧道结的“巨”约瑟夫森电流和三个终端SNS结的规则和异常的非平衡约瑟夫森电流。我们将简要讨论约瑟夫逊场效应晶体管(JOFET)和新发明的约瑟夫逊干涉晶体管(JOINT)的应用。
1998-12-06 cond-mat.supr-con
Quantum noise in current biased Josephson junction
在电流偏置约瑟夫森结,描述的RCSJ模型的量子涨落,被认为是。跨结的电压和相位的波动被假定为由分流电阻器中的平衡电流波动发起。这对应于足够低的温度,此时结本身中正常电流的波动可以忽略不计。我们使用量子朗之万方程的随机变量有关的非线性约瑟夫森振子的极限环。这允许超越微扰理论并计算约瑟夫森辐射线的宽度。
2002-12-24 cond-mat.supr-con
Superelliptic Josephson Tunnel Junctions
约瑟夫森结最重要的实用特性是它的临界电流。结的形状决定了其约瑟夫森电流的磁场依赖性的具体形式。在这里,我们解决特殊形状的平面约瑟夫森隧道结的磁衍射图案。我们专注于广泛的广义椭圆,称为超椭圆,它保留了二阶对称性合奏。我们分析了这种等距性的含义,并推导出了超椭圆约瑟夫森结阈值曲线的显式表达式。详细研究了它们的磁场模式,重点是大场强时旁瓣振幅的衰减率。
2016-11-07 cond-mat.supr-con
Terahertz Josephson plasma waves in layered superconductors: spectrum, generation, nonlinear, and quantum phenomena
太赫兹(THz)和亚太赫兹(Sub-THz)技术在物理学、天文学、化学、生物学和医学等领域有着重要的应用,近年来引起了人们越来越多的关注。本文综述了层状超导体中的线性和非线性太赫兹和亚太赫兹约瑟夫森等离子体波以及运动约瑟夫森涡旋对它们的激发问题。我们首先讨论了耦合sine-Gordon方程的规范不变的相位差的序参量在结中,考虑到打破电荷中性的影响,并推导出约瑟夫森等离子体波的频谱。我们还审查表面和波导约瑟夫森等离子体波。我们回顾弱非线性约瑟夫森等离子体波的传播等离子体频率以下,这是非常不寻常的等离子体类激发。与非线性光学非常相似,这些波表现出许多显著的特征,包括自聚焦效应,以及较强波对较弱波的泵浦。我们也提出了层状超导体中的量子效应,特别是磁通子通过约瑟夫森结的量子隧穿问题。本文讨论了运动约瑟夫森涡旋产生的约瑟夫森等离子体波的切伦科夫辐射和跃迁辐射。我们还讨论了太赫兹波的相干辐射(超辐射)的问题,通过激发均匀约瑟夫森振荡。这里审查的影响可能是潜在的有用的亚太赫兹和太赫兹发射器,过滤器和探测器。
2009-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Maximum supercurrent in Josephson junctions with alternating critical current density
本文从理论上和数值上研究了临界电流密度空间变化的约瑟夫森隧道结中最大超导电流与磁场的关系。我们发现在长结中存在两个磁通穿透场和一个分裂涡旋平衡态。
2007-11-02 cond-mat.supr-con
Fraunhofer patterns in magnetic Josephson junctions with non-uniform magnetic susceptibility
基于磁约瑟夫森结的超导存储器和逻辑的发展依赖于对结特性的理解,特别是临界电流对外部磁通量(即夫琅和费模式)的依赖性。随着具有各种形式的非均匀势垒磁性的约瑟夫森结的迅速发展,夫琅和费花样也越来越复杂。在本文中,我们建立了磁约瑟夫森结的夫琅和费图案模型,其中势垒磁化率是位置和外部磁场相关的。该模型预测的异常夫琅和费图案中的约瑟夫森临界电流的局部极小值可以是非零和非周期性的外部磁通量由于高磁化和退磁区域之间的干扰效应。
2019-03-17 cond-mat.supr-con
Modeling the linewidth dependence of coherent terahertz emission from intrinsic Josephson junction stacks in the hot-spot regime
最近,已经发现,当在大输入功率下操作时,从本征约瑟夫森结堆发射的太赫兹辐射的线宽可以窄至几兆赫。在这种高偏压状态下,热点与仍然超导的区域共存。令人惊讶的是,发现线宽随着浴温的增加而减小。我们提出了一个简单的模型,描述了在存在热点的情况下,由两个平行的点状约瑟夫森结阵列和一个并联的附加分流电阻器组成的堆栈的动态特性。通过将所有元件热耦合到温度T_b的浴中来考虑热扩散。给出了耦合系统的电流-电压特性和辐射线宽随T_b的变化关系。在临界电流和临界电阻存在空间梯度的情况下,线宽随T_b的增加而减小,与实验观察相似。
2013-07-12 cond-mat.supr-con
The Critical Current of Point Symmetric Josephson Tunnel Junctions
约瑟夫森隧道结的物理性质很大程度上取决于它们的几何构型。结的形状决定了其约瑟夫森电流的磁场依赖性的具体形式。在这里,我们解决的特殊形状的平面约瑟夫森隧道结在任意取向的面内磁场的存在下的磁衍射图案。我们专注于一个广泛的合奏结的形状是不变的点反射下。我们分析了这类等距的含义,并导出了形状为两个点对称平面图形的并集或相对补的结的阈值曲线。
2016-06-08 cond-mat.supr-con
Stationary Charge Imbalance Effect in System of Coupled Josephson Junction
研究了耦合过阻尼约瑟夫森结系统中的稳态电荷不平衡效应。结果表明,结间耦合和电阻态的非零稳态电荷不平衡导致了叠层约瑟夫森结中约瑟夫森频率的降低。在约瑟夫森频率的形成的差异导致的不均匀的开关的夏皮罗步骤制度的存在下,外部电磁辐射和外观的扭结的电压上的IV特性的堆栈。我们还表明,由于台阶边缘的电荷不平衡电位的差异,静态电荷不平衡会导致Shapiro台阶的斜率。对电压偏置耦合约瑟夫森结的理论和实验结果与电流偏置耦合的情况进行了比较。
2019-03-22 cond-mat.supr-con
Measurements of critical current diffraction patterns in annular Josephson junctions
本文报道了在宽磁场范围内环形约瑟夫森结临界电流随磁场变化的系统测量结果。的模式,这取决于结的宽度的包络的调制,观察。将计算结果与理论计算结果进行了比较,两者吻合较好.
1999-12-16 cond-mat.supr-con
Vortex-flow electromagnetic emission in stacked intrinsic Josephson junctions
通过观察Josephson涡旋流电流-电压特性中的多个子分支,证实了在Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+x}$的叠层本征约瑟夫森结中存在由约瑟夫森涡旋晶格运动激发的集体横向等离子体模.我们还观察到了约瑟夫森涡旋晶格与集体横等离子体模共振产生微波辐射的现象,这为研制约瑟夫森涡旋流电磁振荡器提供了可能。
2006-02-10 cond-mat.supr-con
Geometric pi Josephson junction in d-wave superconducting thin films
提出了一种基于非常规d波超导体中的弱连接,通过适当选择边界几何形状实现π约瑟夫森结的新方法。这种结的临界电流计算从微观艾伦伯格超导理论的完全自洽的解决方案。结果清楚地表明,在低温和小尺寸的几何结构下,都发生了向π约瑟夫森结的转变。
2007-08-29 cond-mat.supr-con
Decoupling of a Current-Biased Intrinsic Josephson Junction from its Environment
我们在滞后高Tc本征约瑟夫森结阵列中观察到耗散相扩散分支。通过与热激活模型的数据进行比较,我们提取的阻抗所看到的结中发生相扩散。在等离子体频率下,该结与其环境隔离,并且它看到自己的大(~千欧姆)阻抗。我们的研究结果表明,堆叠的约瑟夫森结可用于隔离的目的,在发展的固态量子计算机。
2003-03-20 cond-mat.supr-con
Josephson current noise above Tc in superconducting tunnel junctions
在临界温度附近考虑了两个超导体之间的隧道结。高于Tc的超导波动引起交流约瑟夫森电流的噪声,尽管电流本身平均为零。作为涨落的结果,电流噪声谱在约瑟夫森频率处出现峰值,这可以被认为是正常态超导的前兆。温度依赖性和形状的约瑟夫森电流噪声谐振线计算各种结配置。
2008-09-11 cond-mat.supr-con
Coexisting multiple dynamic states generated by magnetic field in Bi-2212 stacked Josephson junctions
自然堆叠Bi-2212隧道结中的Josephson涡旋显示出丰富的动力学行为,这源于三种基本状态的共存:静态Josephson涡旋晶格,相干运动晶格和非相干准粒子隧道态。在电流-电压特性中观察到的丰富的滞回分支结构可以理解为这三种状态的组合组合,它们在不同的结中实现,并分别随磁场和偏置电流而演变。特别地,在低偏置电流下的多个约瑟夫森涡旋流分支产生于每个结中的约瑟夫森涡旋行的单独脱钉。
2009-10-26 cond-mat.supr-con
In-plane dissipation as a possible synchronization mechanism for terahertz radiation from intrinsic Josephson junctions of layered superconductors
最近,人们观察到来自$\rm{Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+δ}}$单晶台面结构的强太赫兹辐射,其中台面本质上形成了一个空腔。对于具有大量结的厚台面,存在许多沿c轴具有不同波矢的腔模,对应于几乎简并的偏置电压。在实验中激发均匀模辐射相干太赫兹波的机制是未知的。在这项工作中,我们表明,面内耗散选择的统一模式。对于沿c轴的非零波数扰动,面内耗散显著增强,这阻止了相应腔模的激发。我们的分析结果证实了数值模拟。
2012-08-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Asymmetric magnetic interference patterns in 0-pi Josephson junctions
我们研究了具有0相移和π相移区域的约瑟夫森结的磁干涉图样。这种结最近已经实现为在YBCO中具有单个孪晶界的c轴YBCO-Pb结。我们表明,在一般的结产生自场,这引入了一个不对称的临界电流反转的磁场下。这些不对称性的数值计算表明,它们占以及在单双边界结中观察到的无法解释的功能。
1997-11-17 cond-mat.supr-con
Relevant energy scale in hybrid mesoscopic Josephson junctions
报道了基于变质In_(0.75)Ga_(0.25)As外延层的高质量Nb/半导体/Nb长约瑟夫森结的输运特性。不同的结的几何形状和制造程序,允许系统的比较与准经典理论的预测。结透明度的影响突出显示,并确定能够产生高结品质因数的程序。
2008-10-13 cond-mat.supr-con
Quantum Phase Dynamics in an LC shunted Josephson Junction
本文从理论和实验两方面研究了LC串联电路与约瑟夫森结并联对约瑟夫森动力学的影响。壳层电路的存在引入了两个能量尺度,在特定情况下,这可能与隔离结的等离子体频率有很大不同。约瑟夫森结采用Nb/Al-AlOx/Nb制造技术制造,具有各种片上LC分流电路。在量子极限的光谱测量显示出良好的协议与理论考虑到并联电感和电容的电阻和电容并联结模型。结果清楚地表明,系统的动力学是二维的,导致系统的两个共振模式。这些发现对基于约瑟夫森结的量子比特的设计和操作具有重要意义。
2011-05-21 cond-mat.supr-con
Memory cell based on a $φ$ Josephson junction
$φ$约瑟夫森结具有双简并基态和约瑟夫森相$\pmφ$。我们证明了使用这样的$φ$约瑟夫森结作为存储单元(经典位),其中写入是通过施加一个磁场和施加一个偏置电流读取。在“存储”状态下,结不需要任何偏置或磁场,而只需要保持冷却以永久存储逻辑位。可以直接与快速单通量量子逻辑集成。
2013-06-07 cond-mat.supr-con
Josephson oscillation linewidth of ion-irradiated YBa$_2$Cu$_3$O$_7$ junctions
本文报道了离子辐照YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$约瑟夫森结的噪声特性。本工作的目的是调查的约瑟夫森振荡的线宽与探测器的响应实验在$\simeq$ 132 GHz。实验结果进行了比较与一个简单的分析模型的基础上Likharev-Semenov方程和de Gennes脏极限近似。我们表明,在这些结的低频波动的主要来源是宽带约翰逊噪声和过剩($\frac{1}{f}$)噪声的贡献并不占上风的温度范围内的利益,在一些其他类型的高T $_c$超导约瑟夫森结。最后,我们讨论了离子辐照结的兴趣,以实现由同步阵列的约瑟夫森结组成的频率可调谐振荡器。
2016-03-28 cond-mat.supr-con