Universal R-C crossover in current-voltage characteristics for unshunted array of overdamped Nb-AlO_x-Nb Josephson junctions
本文报道了人工制备的二维无分流Nb-AlO_x-Nb过阻尼约瑟夫森结阵列的电流-电压特性（CVC）的一些异常行为。发现所获得的非线性CVC在一定电流I_{cr} = \left（\frac{1}{2β_C}-1 \right）I_C下表现出明显的（并且实际上与温度无关的）交叉，从电阻R主导的状态（其中V_R=R \sqrt{I^2-I_C^2}低于I_{cr}）到电容C主导的状态（其中V_C= \sqrt{\frac{\hbar}{4eC}} \sqrt{I-I_C}高于I_{cr}）。所观察到的行为的起源进行了讨论，假设传统的RSJ模型与一个有限的电容和Ambegaokar-Baratoff关系的单结的临界电流在一个单一的plaquette近似。
2010-08-26 cond-mat.supr-con
Anomalous current-voltage characteristics of SFIFS Josephson junctions with weak ferromagnetic interlayers
本文定量研究了扩散极限下具有弱铁磁夹层的SFIFS约瑟夫森结（S表示块体超导体，F表示金属铁磁体，I表示绝缘势垒）的电流-电压特性。在非线性Usadel方程的框架下解决了这个问题。我们考虑的情况下，一个强大的隧道势垒，使左SF和右FS双层去耦。我们用自洽的数值方法计算了SF双层膜的态密度。然后我们得到了相应的SFIFS结的CVC，并讨论了它们的性质的不同参数，包括铁磁层的厚度，交换场，和磁散射时间。我们观察到异常的非单调CVC行为的情况下，弱铁磁夹层，我们归因于DOS能量依赖的情况下，在F层的小交换场。
2020-02-07 cond-mat.mes-hall 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
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
Transverse Plasma Waves and the Effects of Capacitive Coupling in Long Intrinsic Josephson Junctions
本文研究了本征约瑟夫森结中纵向和横向等离子体波的激发。我们考虑了电流偏置情况下的IV特性曲线的最外分支（IVc），并试图找到能够激发等离子体波的条件。通过改变系统的参数，得到了等离子体波开始产生的临界点电流。我们特别提出了只包含横波的模式，我们可以有辐射。作为结果，我们发现的参数范围，系统可以辐射。
2009-05-19 cond-mat.supr-con
Proximity Effect, Andreev Reflections, and Charge Transport in Mesoscopic Superconducting-Semiconducting Heterostructures
在AlSb衬底和超导铌层之间的InAs沟道的准二维（Q2 D）电子气中，邻近效应诱导了一个对势，从而在沟道中形成Q2 D介观超导-正常-超导（SNS）结。对势的计算采用准经典格林函数。对于这样的结的交流约瑟夫森电流和电流-电压特性（CVC）的计算，使用非平衡准粒子波函数，解决了时间相关的Bogoliubov-de Gennes方程。CVC表现出由Kroemer小组实验发现的特征：在小电压（“脚”）下电流的急剧上升在“角电流”处改变为在更高电压下电流的缓慢增加，并且零偏置差分电阻随温度增加。相位相干多次Andreev反射和相关的库珀对转移是振荡约瑟夫森电流和CVC的物理机制。额外的实验结果不再现的理论需要模型的改进，特别是考虑的外部电流引线，应该引起混合准粒子/集体模式的激发。
1998-11-03 cond-mat.supr-con
Manifestation of Resonance-Related Chaos in Coupled Josephson Junctions
研究了耦合约瑟夫森结系统的混沌特性。通过计算最大李雅普诺夫指数、相电荷和电荷-电荷李萨如图以及关联函数，证明了与参数共振有关的电荷随时间变化的混沌现象。堆叠中的结的数量强烈地影响电流电压特性中的精细结构，并且由非周期性边界条件产生强的邻近效应。所观察到的共振相关的混沌表现出在一定范围内的条件和参数的不稳定性。通过线性化方程分析了系统的一般特性，得到了无混沌断点区域的判据。这样的标准可以澄清最近的实验观察的变化，从本征约瑟夫森结在高温超导体的功率输出。
2012-05-31 cond-mat.supr-con
Effect of coupling between junctions on superconducting current and charge correlations in intrinsic Josephson junctions
超导层上的电荷形成和本征约瑟夫森结堆中纵向等离子体波的产生严重改变了通过堆的超导电流。通过研究相邻约瑟夫森结中超导电流的相关性和相邻超导层中电荷的相关性，可以预测电流-电压特性中的附加特征。电荷自相关函数清楚地表明了在断点区域谐波和混沌行为之间的差异。关联函数的应用为分析耦合约瑟夫森结的电流-电压特性提供了一种强有力的方法。
2009-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Cavity and background oscillations in Intrinsic Josephson Junctions
从零初始条件，我们模拟的电流-电压特性（CVC）的本征约瑟夫森结（IJJ）的参数接近的BSCCO台面。仿真结果表明，在满足谐振腔谐振条件的电压下，电压跳变具有规律性。计算的发射在每个电压跳变处具有峰值。分析相位，我们观察到一个二维的驻波图案与扭结配置作为其静态部分。根据扭结配置和偏置电流，扭结幅度可能与$π$不同。通过快速傅里叶变换（FFT），我们表明，频率很好地满足交流约瑟夫森关系，在实际的实验。还观察到高达五阶的高次谐波。计算得到的频率及其谐波的振幅图表明，与腔模一起存在非线性背景模。相位动力学的直接观察显示背景模式的振荡和静态扭结配置之间的关系：相反的静态扭结在不同的交界处对应于相反的（$π$移位）的背景模式的振荡。
2015-11-09 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
Leggett's plasma resonances and two-gap structures in the CVCs of MgB$_2$ break junctions $-$ a direct evidence for a two-gap superconductivity in MgB$_2$
本研究通过测量多晶MgB$_2$断裂结的电流-电压特性，首次观察到伴随Leggett等离子体发射的非弹性Cooper对隧穿及精细结构，并发现明显的双能隙结构，为MgB$_2$的双能隙超导性提供了直接实验证据。
2025-11-05 cond-mat.supr-con
Charge creation and nucleation of longitudinal plasma wave in coupled Josephson junctions
研究了用非线性微分方程组描述的耦合约瑟夫森结中的相位动力学。详细的数值模拟结果的电荷产生的超导层和纵向等离子体波（LPW）的成核。我们展示了不同的时间阶段的LPW的发展和FFT分析的结果，在不同的偏置电流值。建立了超导层电流电压特性曲线（CVC）最外侧分支上的断点位置与超导层中电荷随时间变化的增长区域之间的对应关系。研究了偏置电流噪声和外部微波辐射对耦合约瑟夫森结电荷动力学的影响，为控制叠层中LPW成核过程提供了一种途径。
2010-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electric instability in superconductor-normal conductor ring
研究了环形Andreev干涉仪（超导体-正常导体-超导体混合结构）与耗散电流电路感应耦合的非线性电动力学。电流-电压特性（CVC）被证明是一系列的回路与几个分支相交的CVC原点。传输电流对所施加的外部磁通量变化的灵敏度可以与传统SQUID的灵敏度相当。本文还预测和研究了Andreev干涉仪中传输电流、约瑟夫森电流和磁通量的耦合非线性振荡。这些振荡的频率可以在很宽的范围内变化，而最大频率可以达到$ω_{max} \sim 10^{12}$ $sec^{-1}$。
2004-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electrical Characteristics of Superconducting-Ferromagnetic Transistors
我们报告的SFIFS结和多终端SFIFSIS设备（其中S，I和F表示超导体（Nb），绝缘体（AlOx），和铁磁材料（Ni），分别）的特性的实验结果。SFIFS结在具有类似晶体管特性的SFIFSIS器件中充当注入器;因此，我们称它们为超导铁磁晶体管（SFT）。我们已经找到了F（Ni）的厚度在SFIFS的电流-电压特性（CVC）成为线性。此外，我们研究了两种类型的SFT的DC和AC特性：具有单受主（SIS）结的普通器件和具有双受主的器件。在第一种情况下，我们着重研究了通过SFIFS结的注入电流对SIS受体的最大约瑟夫森电流的影响。对于第二类器件，我们研究了当工作点选择在受主CVC的子带隙区域时的电压放大特性。通过施加AC信号（在kHz范围内），同时用恒定的DC电流偏置注入器（SFIFS）结，我们观察到双受体上的电压增益超过25。在反向传输实验中，我们将直流电流和交流调制施加到受体结，并且在实验的精度范围内，观察到注入结上没有响应，这意味着我们的SFIFSIS器件具有出色的输入-输出隔离。实验表明，经过优化的器件参数，它们可以被用作输入/输出隔离器和放大器的存储器，数字和RF应用。
2014-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
