Decay in an asymmetric SQUID
本文研究了非对称（强电容差）SQUID中的量子隧穿。由于电容起着质量的作用，与大质量相关的一个相变得“重”，并且在隧穿过程中始终保持恒定。非对称SQUID中的隧穿变为一维，条件是隧穿概率相对于“重”相的值进行优化。一个不寻常的温度依赖性的隧穿概率。它在零温度下具有有限的斜率，并且取决于通过SQUID的电流，热辅助隧穿和纯激活之间的过渡可能不平滑。
2010-09-17 cond-mat.supr-con
On Transmission Line Resonances in High T$_C$ dc SQUIDs
在本文中，我们研究了高$T_C$直流SQUID中的传输线谐振。这些共振表现在SQUID的特性中，SQUID是在具有高介电常数的衬底上制造的，例如钛酸锶。对称和非对称SQUID的功率平衡方程的解析推导。在此基础上，我们研究了SQUID的电流-电压$I(V)$、电压-磁通$V(Φ)$和电压调制$ΔV$特性.
2008-06-19 cond-mat.supr-con
The Influence of the Second Harmonic in the Current-Phase Relation on the Voltage-Current Characteristic of high TC DC SQUID
本文提出了一种高TC直流SQUID的电压-电流特性理论，该理论考虑了结电流-相位关系中的二次谐波。并与实验结果进行了比较。结果表明，如果二次谐波占主导地位，该理论可以解释的理论预测和基于传统的正弦电流-相位关系的计算机模拟的实验电压调制的大偏差。
2004-06-28 cond-mat.supr-con
Time reversal symmetry breaking and zero magnetic field Josephson diode effect in Dirac semimetal Cd3As2-mediated asymmetric SQUIDs
本文在Cd3As2介导的非对称SQUID中观测到零磁场Josephson二极管效应，指出表面与体超导通道间的相位耦合打破时间反演对称性是其成因，对超导电子电路应用具重要意义。
2024-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
A linear magnetic flux-to-voltage transfer function of differential DC SQUID
具有差分输出或“DSQUID”的超导量子干涉装置先前被提出用于在存在大共模信号的情况下操作。DSQUID是两个相同SQUID的差分连接。在这里，我们表明，除了抑制电磁干扰，该设备提供了有效的线性化的DC SQUID电压响应。在零电容电阻并联结模型的框架下，我们证明了DSQUID磁通量-电压传递函数的无杂散动态范围（SFDR）大于SFDR > 100 dB，而信号的总谐波失真（THD）小于THD < $10^{-3}\%$，信号的峰-峰幅度为半通量量子$2Φ_a = Φ_0/8$的四分之一。对DSQUID电压响应稳定性的分析表明，DSQUID的实现允许以约瑟夫森结的高度一致性和高精度电流源为代价进行高度线性的磁通量-电压变换。
2019-03-11 cond-mat.supr-con
Control of Multi-level Voltage States in a Hysteretic SQUID Ring-Resonator System
本文研究了SQUID环-射频（rf）谐振腔系统在环具有高滞回特性时准经典运动方程的数值解。与实验一致，我们表明，对于一个合适的选择环电路参数的解决方案，这些方程的运动包括在射频电压-电流的耦合系统的动态水平。我们进一步证明，这些级别之间的转换，向上和向下，可以通过施加到系统的电压脉冲控制，从而打开了高阶（例如10状态），多电平逻辑和存储器的可能性。
2004-05-14 cond-mat.supr-con
Asymmetric higher-harmonic SQUID as a Josephson diode
本文理论研究含不同电流-相位关系的非对称双结 SQUID，证明二次谐波可产生磁通可调的约瑟夫森二极管效应，并分析交流驱动下 Shapiro 尖峰与台阶的方向非对称性。
2023-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Numerical study of SQUID array responses due to asymmetric junction parameters
超导量子干涉器件阵列由于其高的磁场灵敏度而得到了广泛的研究。这些器件的性能很大程度上取决于其约瑟夫森结的特性参数，即其临界电流和分流电阻。使用一个并联结模型，包括热噪声，我们进行了数值研究的影响，不对称约瑟夫森结的临界电流和结电阻的变化进行独立研究。我们比较了直流SQUID与一维并联SQUID阵列的电压响应，并研究了最大传递函数对并联结数、屏蔽参数和热噪声强度的依赖关系。我们的研究结果表明，最大的传递函数和线性度的增加与结的数量在平行的阵列具有不同的结电阻，在SQUID阵列具有相同的结或与传播的临界电流。
2022-11-25 cond-mat.supr-con
Fluxon mobility in an asymmetric SQUID array
研究了直流偏置非对称三结超导量子干涉器件（SQUID）阵列中的磁通子动力学。SQUID阵列由离散双sine-Gordon方程描述。这个方程似乎具有一组有限的速度，在该速度下通量子以恒定的形状传播而没有辐射。这些速度的签名出现在阵列的相应电流-电压特性上，作为不可访问的电压间隔（间隙）。临界脱钉电流具有作为不对称参数（SQUID的左和右结的临界电流的比率）的函数的明确的最小值，这与Peierls-Nabarro势的最小值一致。
2014-11-21 cond-mat.supr-con nlin.PS
Voltage-flux-characteristics of asymmetric dc SQUIDs
我们提出了一个详细的分析，电压通量V（Φ）特性的非对称直流SQUID与各种不对称。对于两个约瑟夫森结的临界电流中的有限不对称性α_I，相反极性的偏置电流的V（Phi）特性中的最小值沿着通量轴相对于彼此偏移Δ_Phi =（α_I）*（β_L）; β_L是屏蔽参数。这个简单的关系式使我们在YBa_2Cu_3O_（7-x）dcSQUID的实验中可以测定α_I并与理论进行比较。在广泛的beta_L和噪声参数Gamma范围内的大量数值模拟揭示了传递函数V_Phi对alpha_I和alpha_R（结电阻不对称性）的系统依赖性。对于对称dc SQUID，V_Phi分解为g（Gamma*beta_L）*f（alpha_I，beta_L），其中f也取决于alpha_I。当β_L小于5时，我们发现V_Phi随α_I的增加而减小，但这只能部分解释高T_c直流SQUID中经常观察到的V_Phi与实验值之间的差异。
2000-12-07 cond-mat.supr-con
Influence of capacitance and thermal fluctuations on the Josephson diode effect in asymmetric higher-harmonic SQUIDs
本文理论研究了结电容与热涨落对包含高次谐波的非对称SQUIDs中Josephson二极管效应的影响，发现电容削弱二极管效应并引发回滞电流不对称等新特征，而热涨落导致涨落诱导电压及开关电流呈现强烈不对称。
2024-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Stochastic resonance in thermally bistable Josephson weak-links and micro-SQUIDs
基于收缩的约瑟夫森弱连接显示出零电压和有限电压两种状态之间的热双稳态。这在实验中表现为弱环节电流电压特性的滞后或电压的随机电报信号。在后一种情况下，在与电报信号中的特征开关频率相匹配的频率处，观察到设备的正弦激励的噪声驱动放大，这是一种称为随机共振的现象。所观察到的行为是理解使用随机共振的两态模型，并利用说明一个增强的信号-噪声比在微SQUID作为磁场传感器。
2021-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
3-junction SQUID rocking ratchet
我们调查3结SQUID显示电压整流，如果偏置与交流电流驱动器与零均值。整个SQUID的约瑟夫森相位经历了一个有效的棘轮电位，该设备作为一个有效的摇摆棘轮，实验证明绝热和非绝热驱动频率。对于高频驱动器，整流电压由于相位动态与外部驱动器的同步而被量化。实验数据与包括热涨落在内的数值模拟结果吻合得很好。
2005-08-24 cond-mat.supr-con
Josephson Coupling in the Dissipative State of a Thermally Hysteretic $μ$-SQUID
基于最小化热失控优化的收缩的半导体尺寸的超导干扰设备（$μ$ -SQUID）被示出为呈现电压振荡与施加的磁通量，尽管它们的滞后行为。我们解释了这一显着的特点，一个显着的超导贡献深入到电阻状态，由于有效的散热。一个间接分流的结模型，辅以热平衡确定的临界电流的幅度，以及所有的实验观察，包括通过引入一个单一的无量纲参数的（动态）再俘获电流和电压的磁通调制。因此，滞后$μ$ -SQUID可以以更快的响应在电压读出模式下操作。这一制度的定量建模结合加热和相动力学铺平了道路，为进一步优化$μ$ -SQUID的纳米磁性。
2018-07-16 cond-mat.supr-con
Direct current superconducting quantum interferometers with asymmetric shunt resistors
研究了非对称分流Nb/Al-AlO $_x$ /Nb直流超导量子干涉器件（SQUID）。在保持总电阻$R$与具有$R^{-1} = R_1^{-1} + R_2^{-1}$的可比较的对称SQUID相同的同时，我们仅用$R = R_{1,2}/2$分流了两个约瑟夫森结中的一个。模拟结果表明，这种非对称SQUID的最佳能量分辨率$ε$和噪声性能比对称SQUID好3--4倍。在4.2K的温度下，对电感为$22\,\rm{pH}$的非对称SQUID进行了实验，得到了$ε\approx 32\,\hbar$.对于可比较的对称器件，实现了$ε= 110\,\hbar$，证实了我们的模拟结果。
2012-06-30 cond-mat.supr-con
Bouncing transient currents and SQUID-like voltage in nano devices at half filling
非对称连接的纳米环在突发激发和恒定电流条件下表现出不同的量子干涉现象。在这里，我们对比了由突然偏置引起的瞬态电流与恒定电流下的磁效应。排斥性杂质可以导致其中一个臂中的电荷积聚和反向电流尖峰。此外，它可以引起从层流到旋涡的转变，也改变了旋涡的手征性。这些器件的磁行为也非常奇特。那些由奇数个原子组成的纳米电路与由偶数个原子组成的纳米电路相比，其行为方式完全不同。具有奇数个站点连接到足够长的对称导线的电路是抗磁性的;即使在没有电子-声子和电子-电子相互作用的情况下，它们也显示由多体对称性引起的半通量周期性。原则上，人们可以在没有超导体的情况下操作一种新的量子干涉装置。由于没有间隙，也没有临界温度，因此可以定性地预测在室温和室温以上的相同行为，尽管电流减小。另一方面，具有偶数位点数的电路是顺磁性的。
2009-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Robust and Symmetric Magnetic Field Dependency of Superconducting Diode Effect in Asymmetric Dirac Semimetal SQUIDs
本文在分子束外延生长的 Dirac 半金属 Cd3As2 薄膜非对称 SQUID 中实现了鲁棒且磁场对称的超导二极管效应，发现开关电流差在 ±10 mT 磁场内与强度和极性无关，推测其源于螺旋自旋织构。
2025-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Hysteresis and intermittency in a nano-bridge based suspended DC-SQUID
研究了在Si3N4膜上制备的纳米桥基DC SQUID的电压响应特性。这样的配置可以帮助减少源自衬底波动缺陷的1/f噪声。我们发现DC-SQUID和衬底之间的热耦合差导致SQUID的强滞后响应，即使它是由交流电偏置。此外，当DC-SQUID被偏置到接近自发振荡的阈值时，所测量的电压具有间歇模式，这取决于通过SQUID施加的磁通量。
2010-10-21 cond-mat.supr-con quant-ph
Modeling and Simulation of a Microstrip-SQUID Amplifier
利用一个简单的集总电路模型，我们数值研究了电压增益和噪声对放大器参数的依赖关系。线性，准线性和非线性制度进行了研究。我们已经证明，放大器的电压增益不能超过一个特征临界值，这与输入功率的增加而减少。我们还表明，电压增益的频谱显着依赖于由SQUID电阻器产生的约翰逊噪声的水平。
2011-09-23 cond-mat.supr-con quant-ph
Influence of resonances on the noise performance of SQUID susceptometers
扫描超导量子干涉器件（SQUID）磁化率测量法以亚微米空间分辨率同时成像样品上方的局部磁场和磁化率。这种技术的进一步发展需要对扫描SQUID温度计的电流、电压和通量特性有透彻的了解。这些传感器的电流-电压特性通常有显著的异常，我们认为这是由于电磁谐振造成的。这些共振对这些SQUID性能的影响是未知的。为了探索共振的起源和影响，我们开发了一个模型，该模型定性地再现了我们的扫描SQUID温度计的实验确定的电流-电压特性。我们使用这个模型来计算不同设计的SQUID的噪声特性。我们发现，计算出的最终磁通噪声是更好的阻尼电阻，减少比没有阻尼电阻的磁阻计的谐振磁阻计。这样的计算将使扫描SQUID温度计的信噪比特性的优化。
2019-12-29 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Asymmetric nanowire SQUID: linear CPR, stochastic switching, and symmetries
我们研究的纳米器件的基础上的超导纳米线并联连接，形成纳米线SQUID。临界电流与磁场的函数$I_{C}(B)$是多值的、非对称的，其最大值和最小值偏离了通常的整数和半整数磁通量子点。纳米线干涉器件在性质上不同于传统的SQUID，因为纳米线不遵守与约瑟夫森结相同的电流-相位关系（CPR）。我们证明，可以解释的结果假设（i）CPR是线性的，（ii），每根导线的特征在于由一个样本特定的临界相，这通常是远远大于$π/2$。我们提出的模型提供了精确的适合$I_{C}(B)$。它解释了只有一个涡度（即，序参量缠绕数）是稳定的，以及SQUID允许多个涡度值的区域。我们还观察和解释的区域中的开关电流的标准偏差是独立的磁场。我们开发了一种技术，允许一个可靠的检测隐藏的相位滑移。使用这种技术，我们发现，我们的模型正确地预测边界的涡度区域，即使在低电流的$I_C(B)$是不能直接测量。
2017-02-28 cond-mat.supr-con
Diode effect in Shapiro steps in an asymmetric SQUID with a superconducting nanobridge
本研究在含超导纳米桥的不对称SQUID中，发现交流模式下Shapiro台阶存在显著不对称性，源于正弦与多值电流-相位关系的相互作用，尽管临界电流二极管效应微弱。
2025-10-17 cond-mat.supr-con
Quantum instability in a dc-SQUID with strongly asymmetric dynamical parameters
一个经典系统在零温度下不能脱离亚稳态。然而，由经典自由度和量子自由度组成的复合系统可以通过一个连续的过程将自己拖出亚稳态。该序列开始于量子分量的隧穿，然后触发保持经典部分的捕获势的扭曲。只要这种畸变足够大，使亚稳态变成不稳定态，经典分量就可以逃逸。这一过程使人想起著名的穆恩希豪森，他讲述了一个故事，说他抓住自己的头发把自己从沼泽地里拉出来，从而使自己免于沉没-因此我们把这种衰变称为“穆恩希豪森效应”。我们表明，这样一个复合系统可以方便地研究和实施的dc-SQUID具有不对称的动力学参数。我们确定该系统的动态相图的各种选择的结参数和系统的准备工作。
2008-12-21 cond-mat.supr-con
Ratchet potential and rectification effect in Majorana fermion SQUID
受最近在自旋-轨道耦合纳米线和超导体的异质结构中实现马约拉纳费米子（MF）的实验进展的启发（V. Mourik等人，Science.1222360），我们研究了由包含MF的新型超导体-纳米线-超导体约瑟夫森结和常规超导体-绝缘体-超导体结形成的SQUID。结果表明，在两个电流方向上，SQUID的临界电流是不同的。由于非对称Josepshon电流形成了超导相动力学的棘轮势，所以当SQUID由交流电流驱动时，预期会有整流效应。这些新的属性，预计将是有用的探测难以捉摸的MF以及他们的动力学。
2012-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The dynamically asymmetric SQUID: Münchhausen effect
我们报道了一个复杂的零温衰变通道的经典对象在亚稳态耦合到量子自由度。这种设置可以在dc-SQUID中实现，其中两个约瑟夫森结具有相同的临界电流I_c，但具有强烈不对称的动力学参数;更准确地说，选择参数C和1/R对于一个结足够大而对于另一个结足够小，使得第一个结表现为基本经典，但对于第二个结存在量子效应。衰变过程是由量子结的隧穿引发的，这扭曲了经典结的俘获势;如果扭曲足够大，后者的亚稳态就会变得不稳定。我们提出了这个系统的动态相图提供依赖于外部偏置电流I和两个结之间的耦合强度，由环路电感L确定的衰减通道。
2008-01-31 cond-mat.supr-con
Flux ramp modulation based MHz frequency-division dc-SQUID multiplexer
提出了一种基于磁通斜坡调制的MHz分频dc-SQUID多路复用器，该多路复用器采用$N$全同电流传感dc-SQUID串联阵列，输入线圈为紧耦合。通过使周期性的锯齿形电流信号流过紧密但非均匀地耦合到各个SQUID的附加调制线圈，阵列两端的电压降根据调制信号的每个周期内各个SQUID的磁通-电压特性的叠加而变化。在这种操作模式下，注入SQUID之一的输入线圈中并且在时间帧内准静态的输入信号增加了恒定的通量偏移，并导致相关联的SQUID特性的相移。后者本质上与输入信号成比例，并且可以通过对采样的阵列输出电压进行信道化和下变频来推断。使用一个原型复用器，以及一个自主开发的高速读出电子实时相位确定，我们演示了同时读出的四个信号源与MHz的带宽每通道。
2021-03-04 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Limitations of the current-phase relation measurements by an asymmetric dc-SQUID
本文通过基于3D拓扑绝缘体Bi₂Te₂Se的混合约瑟夫森结实验，揭示了非对称直流SQUID测量电流-相位关系的局限性，指出测量准确性取决于CPR导数的不对称性而非临界电流，并为准确测量提供了新思路。
2023-02-06 cond-mat.supr-con
Traveling Wave Parametric Amplifier based on a chain of Coupled Asymmetric SQUIDs
提出了一种由耦合的非对称超导量子干涉器件链构成的传输线构成的行波参量放大器。这种传输线的独特性质是其非线性可以用外部磁通量来调谐，甚至可以改变符号。传输线的这一特征可用于在简并四波混频过程中执行相位匹配，该过程可用于在存在强泵浦的情况下对弱信号进行参量放大。TWPA设计的数值模拟已经表明，通过调谐，可以实现相位匹配，并且可以实现作为传输线长度的函数的指数增益。所提出的设计的灵活性可以实现：紧凑的TWPA小于211个单元，信号增益大于20 dB，3 dB带宽大于5.4 GHz，饱和功率高达-98 dBm。这种放大器设计非常适合于量子线路或天文探测器的多路复用读出，其紧凑的配置可以促进片上实现。
2015-09-15 cond-mat.supr-con
Four-terminal SQUID: Magnetic Flux Switching in Bistable State and Noise
本文研究了热涨落对四端SQUID行为的影响。所研究的系统由约瑟夫森四端结组成，其中两个端被超导环短路，另外两个端形成传输电路。四端SQUID的行为由外部参数、外加磁通量和输运电流控制。它们决定了传输通道中的电压和环中包含的磁通量。在数值模型的噪声舍入的电流-电压特性和磁通量的时间依赖性进行了计算。在控制参数的某些区域，四端SQUID处于双磁通量值的双稳态状态。研究了由热噪声和输运电流引起的双稳态态磁通的开关。
1998-05-09 cond-mat.supr-con
Superconducting flux-flow type ultra-low-noise magnetic sensors - An alternative to dc-SQUIDs
利用长约瑟夫森隧道结中Eck阶跃电压与磁场的关系设计了一种超导磁强计。被测磁场垂直于一个连续的超导拾波线圈。无论环路在哪里具有窄的收缩，磁通恢复循环电流的密度将变得相对高，并且将局部地产生足够大的磁场以使偏置的LJTJ处于磁通流状态，即，在与场强成比例的有限电压下。这种方法允许实现一个新的家庭的强大的和通用的超导设备，尽管它们的简单性，超低噪声，宽带和高动态磁强计的功能。低T $_c$传感器原型的性能，其中一个高度线性的电压响应度和磁谱密度$S_B^{1/2}< 3\,fT/Hz^{1/2}$，承诺是最好的超导量子干涉器件的竞争力。
2013-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.ins-det
Noise scaling in SQUID arrays
本文通过数值研究揭示高温超导一维和二维SQUID阵列的噪声标度规律：一维阵列电压噪声违反~1/Np标度，二维阵列更接近~Ns/Np标度，并分析了磁通与磁场噪声对标度关系的偏离及其对低噪声磁强计设计的启示。
2024-09-30 cond-mat.supr-con
Kinetic inductance and voltage response dependence on temperature: Asymmetric dc SQUID case study
本文通过非对称直流SQUID研究动态电感与电压调制深度随温度、几何结构和偏置电流的变化规律，揭示了薄膜厚度、轨道宽度及偏置电流对器件温度工作范围和灵敏度的影响。
2023-07-04 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Sensing magnetic flux of Langmuir-Blodgett films of a molecular magnetic system using superconducting films and nano-SQUID devices
本文利用超导Nb微轨道和纳米SQUID探测Mn12-ac分子磁体Langmuir-Blodgett薄膜的磁矩邻近效应与磁化隧穿现象，发现SMM磁矩降低Nb临界温度、增强涡旋解束缚能，并通过SQUID电压跳变证实了磁化随机隧穿。
2024-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
DC SQUID based on the mesoscopic multiterminal Josephson junction
为一种新型的介观四端SQUID器件提供了理论依据。所研究的系统由一个介观四端结，其中一对终端被纳入超导环和另一个是与运输电路连接。终端之间的非局域弱耦合导致相位拖曳效应和磁通量传输。本文研究了四端SQUID在外部参量、外加磁通量和输运电流控制下的行为。计算了临界电流和电流-电压特性随磁通量的变化关系。在非局域介观的情况下，它们不仅取决于所施加的磁通量的大小，而且还取决于其符号，从而可以测量外部磁场的方向。
2001-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A theoretical model for parallel SQUID arrays with fluxoid focussing
我们已经发展了一个全面的理论模型预测的磁场响应的并联SQUID阵列在电压状态。模型的预测与我们的实验数据进行了比较，从平行SQUID阵列的YBCO薄膜图案成宽轨道，母线和引线，与11个阶梯边约瑟夫森结。我们的理论模型使用的约瑟夫森方程的反向分流结以及第二Ginzburg-Landau方程导出一个系统的耦合一阶非线性微分方程来描述的约瑟夫森结相位差的时间演化，其中包括约翰逊噪声。利用第二London方程和Biot-Savart定律，采用流函数方法计算了超电流密度分布，得到了流函数的二维二阶线性Fredholm积分-微分方程，其边界条件与时间有关.该模型的新颖之处在于，它计算流函数无处不在的薄膜结构，以确定在时间演化过程中的磁通量为每个SQUID阵列孔。我们的数值模型计算与我们的实验数据进行了比较，并预测的偏置电流与电压和电压与磁场响应前所未有的准确性。该模型阐明了充分考虑迈斯纳屏蔽和电流拥挤的重要性，以正确地描述磁通量聚焦和偏置电流注入。此外，我们的模型说明了失败的简单集总元件的方法来描述一个平行的SQUID阵列与宽薄膜结构。
2020-09-11 cond-mat.supr-con
Decoherence processes in a current biased dc SQUID
电流偏置直流SQUID的行为类似于一个由偏置电流和外加磁通量控制的非简谐量子振荡器。在这里我们考虑它的两个能级极限，由两个较低的能态$| 0 \right>$和$| 1 \right>$组成。我们已经测量了能量弛豫时间和微波吸收不同的偏置电流和磁通在低微波功率限制。提取退相干时间。低频磁通和电流噪声已被独立测量，通过分析的概率电流切换从超导到有限的电压状态，作为施加磁通的函数。电流噪声的高频部分来源于电路的电磁环境。这个量子线路的退相干可以完全由这些电流和磁通噪声源来解释。
2006-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Modelling the transfer function of two-dimensional SQUID and SQIF arrays with thermal noise
本文提出了在77 K温度下，具有过阻尼约瑟夫森结的二维SQUID和SQIF阵列在均匀偏置电流注入下的理论模型。我们的模拟表明，包括约翰逊热噪声的重要性，并揭示了SQUID环之间的互感耦合是次要的。我们的数值结果建立了一个简单的缩放行为之间的电压的1D和2D SQUID阵列的有效性，并表明，相同的缩放行为适用于最大的传递函数。二维SQUID阵列的最大传递函数可以通过施加取决于SQUID回路自感和结临界电流的最佳偏置电流来进一步优化。我们的研究进一步揭示了一个标度行为之间存在的最大传递函数的二维SQUID阵列和一个单一的dc-SQUID。最后，我们研究了一维和二维SQIF阵列的电压响应，并说明了在SQUID环的高度和宽度中添加扩展的影响。
2021-06-21 cond-mat.supr-con math-ph math.MP
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
Direct demonstration of circulating currents in a controllable $π$-SQUID generated by a 0 to $π$ transition of the weak links
可控$π$ -SQUID是具有两个可控$π$ -结作为弱连接的DC SQUID。可控$π$结由超导-正常金属-超导约瑟夫森结和两个与结的正常区域的附加接触组成。通过在这些触点上施加电压$V_c$，可以控制结的状态，即，常规（0）状态或$π$ -状态，这取决于$V_c$的大小。实验证明，通过将一个结置于$π$状态，在整数外磁通下，SQUID回路周围产生屏蔽电流。为了能够做到这一点，我们已经制造了可控的$π$结，基于Cu-Nb或Ag-Nb，在一个新的几何形状。我们发现，在1.4 K时，只有Nb-Ag器件显示出作为$V_c$的函数的$π$ -状态的转变与理论预测一致。在基于Nb-Ag的可控$π$ SQUID中，我们观察到，在整数外磁通的屏蔽电流的一部分，在适当的电流偏置下，$V_{SQUID}-B$振荡的$π$的相移取决于$V_c$的大小。
2002-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Symmetric and asymmetric states in mesoscopic superconducting wire in voltage driven regime
从理论上研究了介观均匀超导导线与大块正常金属贮库连接时的响应随外加电压的变化。非平衡准粒子分布函数$\bar{L_E}$的有限弛豫长度包括在我们假设我们的线是在脏极限。我们发现，{ \it两者}对称和非对称状态可以存在，其特征在于相对于线的中心的序参量的静态对称和非对称分布。长度为$L>\bar{L_E}$的导线在对称状态下的电流电压特性显示出明显的S行为。非对称态可能只存在于大于某个临界值的电压下，并且在有限的电压区间内与对称态共存。对于具有$L \sim \bar{L_E}$的导线，非对称状态比对称状态在更高的电压值下仍然存在，并且可以存在于电压和电流驱动状态两者中。我们提出了一个实验来观察这些静态对称和非对称状态之间的可逆切换。
2007-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The effect of bias current configuration on the performance of SQUID arrays
超导电子器件的设计涉及到对电路中所有元件的仔细研究，包括超导偏置引线，然而，偏置电流引线对器件性能的影响以前没有得到解决。在这项工作中，我们介绍了一个理论模型的二维超导量子干涉器件（SQUID）阵列能够模拟不同的偏置电流配置的设备的响应。首先，我们比较了均匀偏置和中心偏置SQUID阵列的电压与磁通量的响应，最大传递函数和电压调制深度。然后，我们计算的时间平均磁通分布的一维和二维中心偏置阵列。最后，我们研究了两种偏置电流配置的性能取决于阵列尺寸，屏蔽参数，热噪声强度和动态自感分数。我们的计算显示：（1）中心偏置一维并联SQUID阵列由于磁通量分布不对称而呈现出异常的电压响应，（2）中心偏置阵列的最优传递函数强烈依赖于并联结数，（3）当串联结数超过并联结数时，中心偏置阵列的性能接近均匀偏置阵列;（iv）虽然屏蔽参数和热噪声强度明显地影响器件性能，但动力学自感分数似乎仅起次要作用。
2023-03-09 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Superconducting quantum interference device without Josephson junctions
本文提出了一种新型的超导量子干涉器件（SQUID），它是基于一个无约瑟夫森结的超导单回路，电流引线采用非对称连接。这种SQUID具有制作简单、磁通量灵敏度高等优点。为了证实制作这种SQUID的可能性，测量了电流引线不对称连接的铝环中临界电流与磁场的关系。
2014-03-27 cond-mat.supr-con
Quantum oscillations of the rectified voltage and the critical current of asymmetric mesoscopic superconducting loops
测量了非对称超导回路的电流-电压曲线和临界电流与磁场的关系。结果表明，对于单回路和多回路系统，电流-电压曲线的不对称性随磁场的大小而周期性变化。所得到的结果可以解释的量子振荡的直流电压，观察到超导过渡以下在以前的作品，整流的交流电流或噪声。
2006-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gate-tunable superconducting quantum interference devices of PbS nanowires
报道了由半导体PbS纳米线和PbIn超导电极构成的门极可调超导量子干涉器件（SQUID）的制备和电输运性质。在垂直于纳米混合SQUID平面的磁场作用下，在T = 4.0 K的温度范围内，观察到SQUID中磁通量子化引起的临界电流的周期振荡。非正弦电流相位关系作为温度和栅极电压的函数，这是符合短和扩散结模型。
2015-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
rf-SQUID measurements of anomalous Josephson effect
本文讨论了由嵌入具有不可忽略电感的超导环中的反常约瑟夫森结构成的rf-SQUID的响应。我们证明了一个适当的扫描面内磁场可以导致总通量和电流在设备中流通调制和表现滞后。分析了系统的阻尼响应作为在不同值的屏蔽参数的异常相移的函数，以突出可以观察到滞后行为的参数范围。证明了穿透SQUID环的磁通量进一步调制系统的滞后响应。此外，我们表明，异常相移可以方便地确定通过测量的平面外磁场，在该设备切换到电压状态和捕获的磁通量子的数量的变化。最后，我们比较了两种不同的设备配置，即，SQUID包括只有一个或两个异常结的响应。实验结果表明，该装置可有效地用于探测和测量反常约瑟夫森效应。
2020-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The dc voltage proportional to the persistent current observed on system of asymmetric mesoscopic loops
在非零电阻的非对称超导体回路系统上观察到直流电压正比于持续电流，这就提出了一个关于这种量子现象的性质及其在半导体和正常金属介观回路中的可能性的问题。
2009-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Can dc voltage proportional to the persistent current be observed on segment of asymmetric mesoscopic ring?
为了澄清在正常金属和半导体介观回路中直流电压与持续电流成正比的可能性问题，本文研究了在超导回路中观察到的这一现象的内在原因。
2007-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A Microwave Josephson Refrigerator
提出了一种基于约瑟夫森效应的微波量子制冷原理。当超导量子干涉器件（SQUID）被含时磁通量穿透时，会引起宏观量子相位的变化，并在SQUID两端产生有效的有限偏压。该电压可以用于将形成干涉仪的超导电极中的一个主动冷却到晶格温度以下。可实现的冷却性能与结构固有的简单性和可扩展性相结合，为量子技术的许多应用铺平了道路。
2016-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Fast High-Fidelity Measurements of the Ground and Excited States of a dc-SQUID Phase Qubit
我们研究了直流SQUID相位量子比特的三个最低能态的单次电流脉冲测量的保真度和速度。我们施加一个短（2ns）的电流脉冲的Nb/AlOx/Nb SQUID是在零电压状态在25 mK的一个结，并测量系统切换到有限的电压状态。通过绘制开关速率与脉冲大小的关系图，我们可以确定低至0.01%的电平平均占用率，量化小电平泄漏，并找到单次测量的最佳脉冲条件。我们的最佳误差率为3%，测量保真度为94%。通过监测脉冲期间的逃逸率，可以发现结中的脉冲电流在0.1 ns的时间尺度上优于10 nA。系统的理论分析揭示了开关曲线，是在良好的协议与数据，以及预测，该技术的最终单次错误率可以达到0.4%和保真度99.2%。
2006-08-17 cond-mat.supr-con
Development of 2D Bi-SQUID Arrays with High Linearity
我们开发了一个二维（2D）超导量子干涉滤波器（SQIF）阵列的基础上最近推出的高线性度三结双SQUID。我们的双SQUID SQIF阵列设计是基于与相邻单元共享电感的单个双SQUID单元的紧密集成。我们提供了广泛的计算机模拟，分析和实验测量，在其中，我们探索的相位动态和线性的阵列电压响应。双SQUID电感的不均匀性在电压响应中产生明显的零场单反峰。反峰线性度和尺寸可以通过改变每个双SQUID的附加结的临界电流来优化。紧密的2D阵列集成的布局实现导致由合并的双双SQUID单元形成的独特的几何菱形形状。使用标准HYPRES铌4.5 kA/cm 2制造工艺制造不同尺寸的2D阵列。测量的线性度，功率增益和噪声特性将被分析为不同的阵列尺寸和结果将与电路仿真进行比较。我们将讨论一种基于二维双量子干涉器阵列的电小磁场天线和高带宽低噪声放大器的设计方法。这项工作的结果将用于设计密集和完全覆盖在双SQUID中的芯片，该双SQUID具有优化的参数，如线性度和功率增益。
2013-01-08 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Dispersive magnetometry with a quantum limited SQUID parametric amplifier
目前，在测量和操纵纳米级磁体，特别是在量子相干制度的基本和技术的兴趣。为了观察这种系统的动态，人们需要一个磁强计，不仅具有特殊的灵敏度，而且还具有高增益，宽带宽和低反作用。我们展示了一个分散的磁强计组成的两个结SQUID并联集成，集总元件电容器。输入通量信号被编码为施加到磁力计的微波驱动音的相位调制，从而产生单个正交电压信号。对于强驱动功率，谐振器的非线性导致该信号的量子限制、相敏参量放大，这以带宽为代价提高了通量灵敏度。根据驱动器参数，器件性能范围从0.29 \textbf{} $μΦ_{0}$ Hz $^{-\frac{1}{2}}$和20 MHz信号带宽的有效通量噪声到0.14 $μΦ_{0}$ Hz $^{-\frac{1}{2}}$和0.6 MHz带宽的噪声。这些结果与我们的理论模型非常吻合。
2010-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Half - h/2e - Oscillations of SQUIDs
超导量子干涉器件（SQUID）的电流-电压特性被认为是以一个通量量子$Φ_0=h$ /2 e的周期作为所施加磁场的函数进行调制。本文报道了周期为$1/2\timesΦ_0$的SQUID的制备和性质。这些双晶SQUID的特性与约瑟夫森电流的电流-相位关系的强sin（2 $ϕ$）分量一致，或者与库珀对之间的相互作用一致，从而导致四重态混合到冷凝物中。
2004-03-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coherent oscillations in a superconducting multi-level quantum system
我们在电流偏置的dc SQUID构成的多能级量子系统中观察到了态的相干时间演化。量子态的操纵是通过通量的共振微波脉冲来实现的。参与相干振荡的量子态的数量随着微波功率的增加而增加。量子测量通过纳秒通量脉冲执行，该脉冲将最终状态投射到dc SQUID的两个不同电压状态之一上，该电压状态可以被读出。
2004-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson interferometer in a ring topology as a symmetry prove of Sr_2RuO_4
本文从理论上研究了由$s$波超导体和Sr $_2$ RuO $_4$组成的两种SQUID中的约瑟夫森效应。结果表明临界约瑟夫森电流对外加磁场的响应随SQUID的类型和对对称性的不同而不同。在$p_x+ip_y$波对称的情况下，角SQUID中的临界电流在临界温度附近成为磁场的非对称函数。我们的结果很好地解释了最近的实验发现[纳尔逊等。等人，Science \textbf{306}，1151（2004）]。我们还讨论了手征畴对临界电流的影响。
2005-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
