Switching Current Measurements in Josephson Rings
我们提出了在铌-氧化铝-铌欠阻尼约瑟夫森环开关电流的测量。欠阻尼约瑟夫森环显示滞后电流-电压曲线，其特征在于它们的开关电流，施加的电流值，在该结切换到能隙电压。开关电流的值受温度和系统中磁通子的存在的强烈影响。我们观察到一个非常小的电压（0.2 nV）的环切换前，表明一个低速fluxon扩散状态之前，跳转到一个完整的运行状态。在类比与以前的工作单结，我们分析了开关电流数据的热激活过程中的耗散势垒，系统从低速状态切换到高速状态。我们发现，我们的数据同意定性与这种描述，进一步支持磁通扩散的观察。
2008-07-18 cond-mat.supr-con
High resolution measurements of the switching current in a Josephson tunnel junction: Thermal activation and macroscopic quantum tunneling
本文提出了一种利用定时技术高分辨率测量电流偏置约瑟夫森隧道结开关电流分布的方法。测量设置被实施为使得数字控制和读出电子器件与附接到样品的模拟偏置电子器件光学解耦。我们已经成功地用这种技术测量了小约瑟夫森隧道结中相的热激活和宏观量子隧穿，具有很高的实验分辨率。这种技术可以用来表征电流偏置约瑟夫森隧道结的应用在量子信息处理。
2002-04-24 cond-mat.supr-con
Multi-Junction Switching in Bi$_2$Sr$_{1.6}$La$_{0.4}$CuO$_{6+δ}$ Intrinsic Josephson Junctions
研究了多结开关（MJS）的动力学：阵列中的多个本征约瑟夫森结（IJJ）同时切换到有限电压状态。通过改变串联连接到Bi $_2$ Sr $_{1.6}$ La $_{0.4}$ CuO $_{6+δ}$ IJJ阵列的负载电阻，成功地调谐了多开关结（$N$）的数量。宏观量子隧穿机制中$N$的逃逸率的独立性表明MJS是一个$successive$开关过程而不是$collective$过程。MJS的起源解释的负载曲线的梯度和准粒子分支的开关电流在电流-电压平面的相对幅度。
2010-04-12 cond-mat.supr-con
Switching Current Distributions in Josephson Junctions at Low Temperatures Resulting From Noise Enhanced Thermal Activation
约瑟夫森结中开关电流分布的实验是研究结突然转变为有限电压态的机理的灵敏探针。在低温下的数据表现出平滑和逐渐偏离的期望的经典理论的热激活的障碍在倾斜的搓衣板电位。在本文中，它表明，如果一个非常小的比例的噪声能量进入装置在室温下生存过滤，并达到样品，它可以提高逃逸率足以复制的开关偏置的温度依赖性的实验观察。这一猜想成功地测试对已发表的实验数据。
2021-08-18 cond-mat.supr-con
Broken symmetry of row switching in 2D Josephson junction arrays
本文对二维约瑟夫森结阵列的行开关进行了实验和理论研究。我们已经观察到新颖的动态状态与阵列内的电压降的奇特的双折射模式。这些状态直接可视化使用激光扫描显微镜和表现出的阵列的电流-电压特性的精细分支。数值模拟表明，这样的双折射模式有一个内在的起源和发生独立的位置无序。我们认为，这些动态的外观是由于阵列中的各种亚稳超导态的存在。
1999-11-29 cond-mat.supr-con
Resonant switching current detector based on underdamped Josephson junctions
本工作定量描述了基于欠阻尼 Josephson 结的随机开关电流探测器，发现激活 Josephson 等离子体共振可按品质因子比例提升响应度，对 Nb/AlOx/Nb 结灵敏度可达 $S\simeq 5\times10^{12}$ (V/W)。
2025-04-29 cond-mat.supr-con
Switching Dynamics of Bi$_{2}$Sr$_{2}$CaCu$_{2}$O$_{8+δ}$ Intrinsic Josephson junctions: Macroscopic Quantum Tunneling and Self-Heating Effect
研究了电流偏置$_{2}$ $_{2}$ $_{2}$ O $_{8+δ}$本征约瑟夫森结（IJs）的开关动力学，以阐明d波超导性和叠层结构对开关特性的影响.制作了高质量的IJJ，然后测量了第一次和第二次开关的开关概率分布的温度依赖性。虽然两次切换检测到的分布的标准偏差显示出类似的饱和特性，随着温度的降低，饱和温度是第二次切换比第一次切换高约13倍。第一切换的性质可以用常规欠阻尼JJ来解释，即，低于交叉温度的宏观量子隧穿，以及高于交叉温度的具有品质因数70 $\pm$ 20的热激活。相反，从切换概率分布评估的第二切换的相对较高的有效温度表明，即使在足够低的温度下，在自加热效应的影响下，也存在占主导地位的热激活过程。
2008-07-23 cond-mat.supr-con
Flipping coin experiment for studying switching in Josephson junctions and superconducting wires
当用电流脉冲探测时，约瑟夫森结和超导导线表现出从超导到稳定的非零电压状态的随机切换。开关概率（所谓的S曲线）或开关电流分布的电流依赖性是控制逃逸过程的物理学的指纹。本文通过一系列开关实验，提出了独立开关事件的判据。将约瑟夫森结看作具有电流调谐开关概率的电子硬币，研究了开关事件之间的相关性对开关统计的影响。
2018-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Direct Observation of Dynamical Switching between Two Driven Oscillation States of a Josephson Junction
我们进行了一个新的相敏微波反射实验，直接探测约瑟夫森等离子体共振的动力学在线性和非线性政权。当结被驱动到非线性制度的等离子体频率以下，我们第一次观察到两个不同的动态预测的非线性系统之间的过渡。在我们的实验中，这种转变出现在一个临界激发功率的反射信号相位的突变。
2003-12-21 cond-mat.supr-con
Phase dynamics of ferromagnetic Josephson junctions
我们研究了欠阻尼铁磁约瑟夫森结的经典相动力学，通过测量开关概率在固定和非固定制度下降到350 mK。我们发现逃逸温度是浴温度，没有额外的自旋噪音的证据。在非定常状态下，我们通过增加结电流偏置的频率对约瑟夫森相位进行了泵浦-探测实验。我们表明，一个不完全的能量松弛导致动力学相分岔。分叉表现为过早切换，导致双峰切换分布。我们直接测量相位弛豫时间的双峰开关分布的演变，当改变偏置频率。数值模拟占相位弛豫时间的实验值。
2009-04-10 cond-mat.supr-con
Josephson-like Colossal Resistive Switching in Nanocrystalline Y-Ba-Cu-O at Room Temperature
本文报道了两种纳米晶YBa_2Cu_3O_（7-x）（YBCO）样品在4.2 K至室温、磁场至8 T的电压-电流（V-I）曲线中均表现出类约瑟夫森巨阻开关（JCRS）的数据。我们报告约瑟夫逊式滞后的积极和消极的电流，尚未观察到之前在巨大的电阻开关材料。在所有温度下的运输测量中测量非零电阻。在低温（< 90 K）下，我们还观察到YBCO的常见性质，包括弱超导和顺磁行为，使用交流磁化率和磁化测量。这些纳米晶样品的电阻率是3个数量级高于标准的多晶材料在300 K和温度依赖性的电阻器样。我们不能排除这些材料含有超导成分的可能性，该成分负责室温下的JCRS行为。
2016-04-10 cond-mat.supr-con
Spin-transfer torque switching in nanopillar superconducting-magnetic hybrid Josephson junctions
超导和磁性材料的组合，以创建新的超导器件的动机是约瑟夫森临界电流（ICS）振荡作为磁层厚度的函数的发现和演示的设备与可切换的临界电流。然而，没有一个混合器件显示出任何自旋电子效应，例如自旋转移矩，其目前用于室温磁性器件，包括自旋转移矩随机存取存储器和自旋矩纳米振荡器。我们已经开发了纳米柱约瑟夫森结的最小特征尺寸为50 nm和磁势垒表现出磁赝自旋阀行为在4 K。这些器件允许电流感应磁化切换，导致20倍的变化，在ICS。电流诱导的磁开关与室温磁性器件的自旋转移矩模型是一致的。我们的工作表明，结合超导和自旋电子功能的设备显示出纳米级，非易失性，低温存储器技术的发展前景。
2014-10-16 cond-mat.supr-con
Analysis of Josephson junctions switching time distributions for the detection of single microwave photons
Università di Salerno（萨莱诺大学）；INFN, Gruppo Collegato Salerno（意大利国家核物理研究所萨莱诺协作组）；INFN, Laboratori Nazionali di Frascati（意大利国家核物理研究所弗拉斯卡蒂国家实验室）；University of Roma Tre（罗马第三大学）；Univ. of Sannio（桑尼奥大学）
本文通过分析约瑟夫森结开关时间分布，提出一种探测单微波光子的最优方案，并建立光子场性质、量子效率与开关特性间的关系。
2026-09-23 cond-mat.supr-con
Phase-induced switching of ferromagnetic insulators in Josephson spin valves
本研究通过分析约瑟夫森结中的自由能竞争，提出了一种利用相位差在有限温度下切换铁磁绝缘体磁化方向的方法，为超导存储器件提供了新途径。
2025-10-07 cond-mat.supr-con
Detection of signals in presence of noise through Josephson junction switching currents
University of Yaoundé I（雅温得第一大学）；University of Douala（杜阿拉大学）；University of Sannio（萨尼奥大学）
本文研究约瑟夫森结在噪声中检测正弦信号，通过线性斜坡偏置电流并分析开关电流，发现检测效率随斜坡速率增加而提升，该方法稳健且可利用有限时间收集数据。
2026-09-22 cond-mat.supr-con
RF assisted switching in magnetic Josephson junctions
我们测试了外部射频场对磁约瑟夫森结（MJJ）开关过程的影响，该结适合实现与单通量量子逻辑兼容的快速、可扩展的低温存储器。我们表明，微波和磁场脉冲的组合应用可以提高器件的性能，增加对应于逻辑“0”和“1”的临界电流电平之间的分离。使用最佳参数集，电流电平分离的增强可以高达80%。我们表明，外部RF场可以被用作一个额外的工具来操纵的存储器状态，我们预计，这种方法可能会导致选择MJJ的新方法的发展和操纵它们的状态在存储器阵列中的各种应用。
2018-03-28 cond-mat.supr-con
Ferromagnetic Josephson switching device with high characteristic voltage
我们开发了一种快速磁约瑟夫森结（MJJ）-超导铁磁器件，用于可扩展的高密度低温存储器，其速度和制造与节能的单通量量子（SFQ）电路兼容。我们目前的实验结果超导体-绝缘体-铁磁体-超导体（SIFS）MJJ的高特征电压IcRn的>700 uV证明其适用于超导电路。通过施加磁场脉冲，器件可以在MJJ逻辑状态之间切换。MJJ IcRn产品仅比在同一工艺中联合生产的传统结低约30%，允许集成基于MJJ和基于SIS的超快速数字SFQ电路，工作频率为数十GHz。
2012-05-15 cond-mat.supr-con
Premature Switching in Graphene Josephson Transistors
我们研究了单层石墨烯与超导电极耦合的电子输运。在这些约瑟夫森晶体管中，我们观察到显着的抑制临界电流Ic和大的变化的产品IcRn相比，理论预测的弹道极限。我们发现，抑郁症的IC可以解释为过早切换在欠阻尼约瑟夫森结内描述的电容和电容并联结（RCSJ）模型。通过考虑过早开关和耗散的影响，计算的产品IcRn的栅极依赖性符合实验数据。我们的发现强调了热波动在石墨烯约瑟夫森晶体管中电子传输中的关键作用。
2009-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Running-phase state in a Josephson washboard potential
在开关电流实验中，我们研究了理想欠阻尼约瑟夫森结的相位变量的动态特性。这些实验为大约瑟夫森结中的宏观量子隧穿提供了第一个证据，目前用于超导量子比特的状态读出。我们计算所得到的宏观波包的形状，并发现，足够长的波包的传播后，开关事件导致的平均电压随时间线性增加。
2005-01-12 cond-mat.supr-con
Noise induced phenomena in point Josephson junctions
本文分析了短过阻尼约瑟夫森结在直流和周期信号驱动下的平均开关时间及其标准偏差。研究了噪声增强稳定性的影响。结果表明，波动可能会减少和增加的开关时间。
2008-10-09 cond-mat.supr-con
Thermal fluctuations in moderately damped Josephson junctions: Multiple escape and retrapping, switching- and return-current distributions and hysteresis
在一些最近的出版物中，已经报道了在温度T* 处的适度阻尼的约瑟夫森结的开关电流分布的宽度s的温度依赖性中的交叉，对于较低的温度T<T*，正的ds/dT和IV特性与欠阻尼行为相关联，并且对于较高的温度T>T*，负的ds/dT和IV特性类似于过阻尼行为。我们已经详细研究了约瑟夫森结的行为，通过使用蒙特卡罗模拟，包括从运行状态到超导状态的再俘获本-雅各布等人的模型给出的温度T* 周围。我们开发的多个逃逸和再俘获事件的重要作用的讨论中的适度阻尼制度，特别是考虑在该地区的行为接近T*。我们表明，通过考虑两个交叉温度，可以更充分地理解该行为，并且T* 周围的分布和s（T）的形状以及较低的T<T*，在很大程度上取决于传统的热激活开关分布的形状。我们表明，特征温度T* 是不是唯一的一个特定的约瑟夫森结，但有一定的依赖于所施加的偏置电流的斜坡率。我们还考虑在适度阻尼约瑟夫森结的滞后，并讨论了不太常见的测量分布的返回电流的电流斜坡下降。我们发现，一些滞后应预期持续以上的T*，我们强调的重要性，甚至低于T*，适当占热波动时，确定阻尼参数Q。
2008-07-28 cond-mat.supr-con
Comparative study of macroscopic quantum tunneling in Bi_2Sr_2CaCu_2O_y intrinsic Josephson junctions with different device structures
研究了两种器件结构的$_2$ $_2$ O $_y$本征约瑟夫森结（IJJ）的宏观量子隧穿（MQT）.一种是只有两个或三个IJJ的纳米厚小台面结构，另一种是在窄桥结构上堆叠数百个IJJ。实验结果表明，对于单约瑟夫森结，从零电压状态开始的第一次开关事件的开关电流分布与传统理论吻合较好，表明前一种器件结构从热激活到MQT区的交叉温度与后一种器件结构一样高。结合MQT机制中量子化能级之间的多光子跃迁的观察，这些结果强烈地表明，所观察到的MQT行为是高$T_c$铜酸盐中单个IJJ所固有的，与器件结构无关。从第一电阻状态的第二切换事件的切换电流分布，这是仔细区分从第一切换，也比较了两个器件结构之间。尽管在热传递环境的差异，两个设备的第二切换事件被发现显示出类似的温度无关的行为高达比第一切换的交叉温度高得多的温度。我们认为，它不能解释的自加热由于耗散电流后的第一次切换。作为可能的候选者，MQT过程的第二开关和电子温度的有效增加，由于准粒子注入进行了讨论。
2009-03-09 cond-mat.supr-con
Supercurrent switching in Three- and Four- Terminal Josephson Junctions
通过改变栅极电流来控制约瑟夫森电流最近已在4端和3端结中得到证实。我们表明，当栅极是弱耦合到约瑟夫森结，约瑟夫森电流与栅极电流（或与栅极电压）的关系是相同的四端和三端的几何形状。在低温下，超电流作为栅极电压的函数突然切换，但作为栅极电流的函数仅缓慢切换。
1998-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Comparative Study of First and Second Switches with Nearly Identical Switching Current in Bi$_2$Sr$_2$Ca$_{0.85}$Y$_{0.15}$Cu$_2$O$_y$ Intrinsic Josephson Junctions
研究了Bi $_2$ Sr $_2$ Ca $_{0.85}$ Y $_{0.15}$ Cu $_2$ O $_y$本征约瑟夫森结中开关电流$I_{\rm SW}$几乎相同的第一开关和第二开关.与早期研究中观察到的$I_{\rm SW}^{\rm 1st}$和$I_{\rm SW}^{\rm 2nd}$之间的较大差异相反，对于第二SW，到量子相逃逸的交叉温度$T_{\rm cr}$被强烈降低$(\sim$ 2.8~K），并且与第一SW的情况一致。这证实了在具有$I_{\rm SW}^{\rm 1st} < I_{\rm SW}^{\rm 2nd}$的IJJ中通常观察到的$T_{\rm cr}^{\rm 2nd}$的异常增强，对微波诱导逃逸的详细分析表明，IJs中可能存在非线性分叉现象。
2019-09-13 cond-mat.supr-con
Effective description of tunneling in a time-dependent potential with applications to voltage switching in Josephson junctions
我们提出用含时虚势来描述量子力学隧穿时变势垒。我们使用伽莫夫解决方案的静态隧穿问题，以证明我们的选择的潜力，我们应用我们的方法来描述隧穿的介观量子变量：相变跨越约瑟夫森结。约瑟夫森结相变量的行为相当于在倾斜搓板势中运动的粒子的位置坐标，我们对这种具有随时间变化的倾斜势中运动的一般解再现了与约瑟夫森结中电压切换相关的许多特征。除了在量子信息研究中作为人工原子的应用外，约瑟夫森结还可以作为电场敏感探测器，我们的研究提供了对电压开关动力学如何与电场幅度耦合的详细理解。
2013-05-17 cond-mat.supr-con quant-ph
Andreev Level Spectroscopy and Josephson Current Switching in a 3-Terminal Josephson Junction
我们计算了通过超导体-绝缘体-超导体结的电流，该结也是弱耦合到正常的金属侧探针。施加到正常金属端子的电压$V$控制Andreev能级$E_n$的占用，并且因此控制流过这些能级的约瑟夫森电流。每当探测电压穿过Andreev电平时，约瑟夫森电流就会突然改变，改变的量等于流过Andreev电平的电流。沿着正常金属端子的差分电导允许Andreev能级的光谱。在短结$(L \ll ξ_0)$中，当探针电压近似等于超导能隙（$|eV| \simeq Δ$）时，临界电流从Ambegaokar-Baratoff值突然切换到零。在长结$(L \gg ξ_0)$中约瑟夫森电流开关的幅度，以及约瑟夫森电流与其平衡值不同的探测电压范围，比三端弹道超导体-正常金属-超导体结小得多。
1998-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing the intrinsic Josephson potential in Bi-2212 by thermal activation
本文研究了Bi-2212小本征约瑟夫森结中的热涨落现象。通过测量{ \it single}本征结的开关电流，我们观察到它的统计特性可以很好地用具有正弦电流-相位关系的周期约瑟夫森势的热激活来描述。这是强各向异性高温超导体中直流本征约瑟夫森效应的直接证据，也是对层间输运隧穿性质的首次明确证实。此外，从开关电流统计分析中提取的无波动临界电流表现出典型的超导体-绝缘体-超导体隧道结的温度依赖性。
2005-01-27 cond-mat.supr-con
Josephson-current induced conformational switching of a molecular quantum dot
我们讨论了一个两能级系统耦合到一个量子点接触超导源/漏电极的行为，代表一个简单的模型的分子点或断裂结的构象自由度。约瑟夫森电流被示出诱导构象变化，包括完全反转。对于小的偏压，周期性的构象运动诱导的Landau-Zener跃迁之间的Andreev状态的预测。
2008-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Voltage noise, switching rates, and multiple phase-slips in moderately damped Josephson junctions
采用矩阵连分式方法和全计数统计相结合的数值方法研究了中等阻尼约瑟夫森结的电压噪声特性，包括开关速率和相位滑移统计特性.通过分析的RCSJ模型得到的噪声结果，我们确定不同的主导成分，即热噪声接近平衡（小电流偏置制度），散粒噪声的（多个）相位滑移在偏置的中间范围和开关噪声更高的偏置电流。我们提取到目前为止无法访问的特性率的相位滑移的散粒噪声制度，以及逃逸和再捕获率的开关制度作为各种结的参数的函数。该方法可推广应用于其它实验相关的约瑟夫森结电路。
2013-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Buzdin, Shapiro and Chimera Steps in $φ_0$ Josephson Junctions. II. Bifurcation, Switching, and Hysteresis
本文研究 $φ_0$ 约瑟夫森结在电磁辐射下的磁化动力学与电流-电压特性，揭示两种磁化态间的迟滞转换，并提出了实验验证方法，成果可应用于超导自旋电子学和量子计算。
2024-03-06 cond-mat.supr-con
Switching the sign of Josephson current through Aharonov-Bohm interferometry
本文研究了超导体-正常金属-超导体结中的直流约瑟夫森效应，其中正常区由弹道环组成。我们表明，一个完全可控的$π$结可以实现通过在环的电磁静Aharonov-Bohm效应。超电流的符号和大小可以通过改变施加到一个臂的磁通量和栅极电压来调节，在合适的值附近。在一个现实的设置中的实施进行了讨论。
2006-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interference and Switching of Josephson current carried by nonlocal spin-entangled electrons in a SQUID-like system with quantum dots
自旋纠缠电子通过两个量子点的SQUID结构的两个分支的约瑟夫森电流表现出不同于常规约瑟夫森电流的磁通响应。由于它们的干扰，最大约瑟夫森电流的周期从$h/2e$变为$h/e$，这可以用于检测库珀对分裂效率。非定域自旋纠缠提供了一个量子力学函数来开关这种新的约瑟夫森电流，明确地说，一个开关是由包括一个先导结。结果表明，该器件可用于测量分裂隧穿约瑟夫森电流的大小。
2010-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Switching current distributions in ferromagnetic anomalous Josephson junctions
本研究通过分析铁磁反常约瑟夫森结在偏置电流下的开关电流分布，发现其与自旋轨道耦合及吉尔伯特阻尼参数相关，可用于实验测量参数，并促进量子计算应用。
2023-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anticorrelation between temperature and fluctuations in moderately damped Josephson junctions
研究了耗散对中等阻尼约瑟夫森结开关电流统计特性的影响。研究了具有可控阻尼的不同类型的低和高$T_c$结。通过改变温度、磁场、栅压、引入铁磁层或电容分流等方法，可以在很宽的范围内调节结的阻尼参数。在所有研究的结中，随着$T$的增加，开关电流波动发生矛盾的崩溃。这种现象严重依赖于结中的耗散，并解释了热波动的两个相互抵消的后果，这一方面有助于过早切换到电阻状态，另一方面有助于重新捕获回到超导状态的相互作用。这是一个罕见的例子之间的温度和波动幅度的物理可测量的量。
2007-06-15 cond-mat.supr-con
Properties of ferromagnetic Josephson junctions for memory applications
在这项工作中，我们给出了一个表征的RF效应的记忆开关的Nb-Al/AlOx-（Nb）-Pd $_{0.99}$ Fe $_{0.01}$ -Nb约瑟夫森结作为磁场脉冲幅度和持续时间的函数，以及这样的结的电动力学特性，与标准的Nb-Al/AlOx-Nb隧道结相比。利用微波来调节磁约瑟夫森结的开关参数是发展旨在改善超导存储器性能的新型寻址方案的一个步骤。
2018-05-17 cond-mat.supr-con
Thermal fluctuations in ultrasmall intrinsic Josephson junctions
研究了小面积滞后本征约瑟夫森结的电流-电压曲线，其中约瑟夫森能量$E_J=\hbar J_c/2e$为热能$kT$的数量级。一个非单调的温度依赖性的开关电流的观察和解释的热相位波动。在低温下，过早地从超导态转换到电阻态是涨落的最重要的影响。在高温下，仅观察到单个电阻分支。在交叉温度下，存在滞后相扩散分支。它显示了由引线形成的外部电路的频率依赖性阻抗的重要性。
2003-06-09 cond-mat.supr-con
Parallel Simulation of Josephson Junctions With Multiplicative Noise
University of Sannio（桑尼奥大学）；University of Salerno（萨莱诺大学）
本文利用并行GPU模拟约瑟夫森结在乘性噪声下的开关动力学，采用非平衡搓板模型，在短时间和低成本下全面表征噪声对开关电流分布的影响。
2026-09-22 cond-mat.supr-con
Detection of weak microwave fields with an underdamped Josephson junction
我们利用欠阻尼约瑟夫森结的电压开关特性，在λ/4共面波导谐振器的电流波腹处，构造了一个微波探测器。通过在不同的驱动频率和温度下测量开关电流和通过耦合到谐振器的波导电容器的传输，我们能够充分表征系统并评估其检测效率和灵敏度。测试检测器通过施加一个经典的微波场与单光子的强度产生了0.5的灵敏度参数与理论计算的定性协议。
2016-05-23 cond-mat.supr-con
Cascade switching current detectors based on arrays of Josephson junctions
本研究提出基于约瑟夫森结阵列的新型级联放大超导探测器，通过结间互耦合实现雪崩式开关及电压放大，两种原型（低Tc线性阵列、高Tc堆叠结）展现良好微波天线效应，有望制成灵敏度超10^13 V/W的宽带太赫兹传感器。
2025-01-30 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Dynamic properties of asymmetric double Josephson junction stack with quasiparticle imbalance
本文用解析和数值方法研究了准粒子电荷不平衡对由两个非等效结：快电容结$JJ_{1}$和慢非电容结$JJ_{2}$形成的非对称约瑟夫森堆动力学的影响。我们发现，快结转换成阻性态导致慢结有效临界电流的显著增加。同时，慢结的初始开关可以增加或减少快结的有效临界电流，这取决于它们的电阻和电容值的比值。最后，我们发现慢的准粒子弛豫（与约瑟夫森时间相比）导致电流-电压特性的附加滞后的出现。
2019-03-06 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
Phase space topology of a switching current detector
本文从理论和数值模拟两方面研究了约瑟夫森结电路中从零电压到有限电压状态的动态转换过程。该理论模型描述了高频过阻尼的小电容约瑟夫森结，可用于量子比特电路量子态的检测。我们表明，读出的速度和保真度的相空间吸引子的拓扑结构的强烈影响。当选择电路参数时，读出将接近最佳，以避免具有分离两个吸引盆的不稳定的限制循环。
2006-02-06 cond-mat.supr-con
Thermal noise effects on the magnetization switching of a ferromagnetic anomalous Josephson junction
讨论了热噪声对具有自旋轨道耦合和面外磁化的横向铁磁约瑟夫森结磁响应的影响。铁磁层中的磁矩的方向可以通过使用受控电流脉冲来反转。这种现象是由于耦合流动的充电电流和铁磁体的磁化的磁电效应。我们研究了磁化反转效应与铁磁体的内禀参数，如吉尔伯特阻尼和自旋轨道耦合强度的关系。我们估计的磁化反转时间，并找到快速开关的参数的最佳值。以提高工作温度为目的，我们研究了热涨落对平均稳态磁化强度的影响，并找到了使系统对噪声更具鲁棒性的条件。
2020-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Synchronized Switching in a Josephson Junction Crystal
我们考虑一个超导共面波导谐振器，其中中心导体被一系列均匀间隔的约瑟夫森结中断。该装置形成了一种扩展介质，该介质在单光子水平上是光学非线性的，其正常模式继承了结的全部非线性，但仍然可以通过谐振器端口访问。对于特定的等离子体频率的结的一组正常模式集群在一个狭窄的频带，并最终成为完全退化。当增加对这些模式的红色失谐驱动的强度时，我们观察到从低占据量子态到高占据经典场的急剧且同步的切换，伴随着从低到高输出强度的明显跳跃。
2014-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Diode effects in current-biased Josephson junctions
本文为弱阻尼约瑟夫森结的切换和俘获电流中的类二极管效应建立理论，揭示其分别源于非对称电流-相位关系和非对称准粒子电流，并通过微观模型为识别非互易性微观起源提供指导。
2022-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermal hopping and retrapping of a Brownian particle in the tilted periodic potential of a NbN/MgO/NbN Josephson junction
本文报道了布朗粒子在倾斜搓衣板势中的多重跳跃和再俘获现象。通过测量中等阻尼的NbN/MgO/NbN约瑟夫森结中开关电流随温度变化的分布，对逃逸动力学进行了实验研究。在低温下，分布的二阶矩增加与基于Kramers热活化制度的计算一致。在翻转温度T* 之后，分布的形状开始改变，并且宽度随着温度而减小。我们分析的数据，通过适合的开关概率和蒙特卡罗模拟，我们发现一个很好的协议与模型的基础上，多个再俘获过程。
2011-11-22 cond-mat.supr-con
Phase Diffusion in Single-Walled Carbon Nanotube Josephson Transistors
研究了单壁碳纳米管与超导电极耦合形成的约瑟夫森结中的电子输运。我们观察到增强的零偏压电导（高达10e^2/h）和显着的次谐波间隙结构的微分电导，这是由超导体/纳米管界面处的多次Andreev反射引起的。这些结的电压-电流特性显示从超导分支到电阻分支的突然切换，具有范围从50 pA到2.3 nA的栅极可调切换电流。在超导支路上观察到的有限电阻和开关电流的大小与基于经典相扩散模型的计算结果吻合得很好。
2007-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Switching times in long-overlap Josephson junctions subject to thermal fluctuations and non-Gaussian noise sources
本文研究了在高斯和非高斯噪声源存在下，长电流偏置约瑟夫森结的超导寿命。特别是，我们分析了作为噪声信号强度的函数的约瑟夫森结的动力学，对于不同的系统参数和外部驱动电流的值。我们发现，平均寿命的非单调行为的特点是作为噪声强度，驱动频率和结长的函数的状态。我们观察到，这些非单调的行为与动态的结相串在切换过程中的电阻状态。一个重要的作用是由孤子的形成和传播，具有两个不同的动力学制度特征的相串的动力学。我们的分析可以证明不同的偏置电流密度的影响，这是一个简单的空间均匀分布和更现实的不均匀分布，在结边缘的高电流值。随机共振激活，噪声增强的稳定性和临时捕获现象中观察到的系统研究。
2014-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Light-induced switching to a Metastable Phase in a Layered Superconductor La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ (x=0.15)
利用800 nm光抽运和太赫兹探测光谱研究了最佳掺杂的高Tc超导体La 2-xSrxCuO 4（x=0.15）的瞬态光响应。随着光激发强度的增加，约瑟夫森等离子体共振显示出逐渐的红移，表明光激发对超导性的抑制。随着光激发强度的进一步增加，在损失函数谱中出现了一个新的纵模，并从高能量侧生长，伴随着一个新的横模，表现在电导率谱。所观察到的光谱描述的多层膜模型与交替层间约瑟夫森耦合。新的纵模和横模在光激发后的持续时间远超过几百皮秒，表明强光激发诱导了具有交替层间约瑟夫森耦合的新亚稳相。
2018-03-14 cond-mat.supr-con
Thermal depinning of fluxons in discrete Josephson rings
研究了约瑟夫森结环中单个磁通子的热脱钉。由于热波动，磁通子可以从其能量最小值被激发并移动通过阵列，从而在每个结上产生电压。我们发现，对于初始脱钉，磁通表现为一个单一的粒子，并遵循Kramers型逃逸定律。然而，在某些条件下，这种单粒子描述是不成立的。在离散参数和阻尼的低值下，脱钉速率大于单个颗粒结果所建议的。此外，对于某些参数值，磁通子可以在切换到高压涡动模式之前经历低压扩散。这种类型的扩散类似于单个结中的相扩散，但是在没有频率依赖性阻尼的情况下发生。我们还研究了旋转态的转换。
2008-06-30 cond-mat.supr-con
Experimental Designs for Binary Data in Switching Measurements on Superconducting Josephson Junctions
本文研究了工作在宏观量子隧穿区的小约瑟夫森结电路开关测量的优化设计。从D-最优性准则出发，我们得到了估计潜在的Gumbel型分布的未知参数的最优设计。作为一种实用的测量方法，我们提出了一个序贯设计，结合启发式搜索的初始估计和极大似然估计。所提出的设计在超导电子学领域具有直接的应用，这意味着更快的数据采集。给出的实验结果证实了该方法的实用性。关键词：最优设计，D-最优性，逻辑回归，互补对数-对数连接，量子物理，逃逸测量
2006-10-18 cond-mat.supr-con physics.data-an stat.AP
Nonideal Quantum Measurement Effects on the Switching Currents Distribution of Josephson Junctions
约瑟夫森结的量子特性通常通过分析开关电流来揭示，即出现有限电压的电流：电压的急剧上升表明从捕获状态（零电压解）到运行状态（有限电压解）的通道（隧道）。在这种情况下，我们调查的约瑟夫森结开关电流的概率分布考虑到偏压扫描率的影响，并引入一个简单的非理想量子测量计划。测量被建模为在离散的时间间隔重复的电压采样，即与时间相关的量子解的静态或运行状态的重复投影，检索的开关电流的概率分布。该分布似乎是免疫的量子芝诺效应，它是接近，但区别于，Wentzel-Kramers-Brillouin近似。对于可比的量子基本能量状态和在快速偏置电流斜坡率的能量障碍的差异是整洁的，并保持相当大的渐近慢速率限制。这种行为是系统的量子特性的结果，其证实了介观约瑟夫森结的结果上的量子测量的逆反应的存在。
2016-07-13 cond-mat.supr-con physics.ins-det quant-ph
Switching current distributions and subgap structures of underdoped (Hg,Re)Ba2Ca2Cu3O8+d intrinsic Josephson junctions
我们研究了尺寸为1.0x1.5x0.11 μ m^3的轻微欠掺杂（Hg，Re）Ba 2Ca 2Cu 3 Oy [Hg（Re）1223]本征约瑟夫森结（IJs）的本征约瑟夫森特性。IJs的电流-电压特性表现出明显的多个分支，具有类似于其他铜酸盐超导体的亚带隙结构。电流偏置IJs中从零电压到非零电压状态的开关电流分布P（I）与热辅助逃逸模型的理论曲线在~5 K以上吻合得很好。IJJ的等离子体频率fp估计为1.3 THz，无波动临界电流密度为2.0 × 10^5 A/cm 2，这是铜酸盐超导体中最高的之一，反映了Re掺杂Hg系统的高Tc和相对较低的各向异性。P（I）在低于~5 K时逐渐变得与温度无关，这表明在如此高的温度下从热激活到量子隧穿的逃逸过程发生了交叉。
2009-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase Controllable Josephson Junctions for Cryogenic Memory
含有铁磁层的约瑟夫森结在低温存储器中的应用引起了人们的兴趣。在包含硬磁固定层和软自由层的结中，通过将两个铁磁层的相对取向从反平行改变为平行，结的基态相位差可以在0和π之间可控地切换。这种相位切换已被观察到在使用Ni固定层和NiFe自由层的结。我们提出了这样的结在低电感对称SQUID回路，简化分析相对于我们以前的工作相敏测量。我们确认了在多个器件中具有2.0 nm Ni固定层和1.25 nm NiFe自由层的结中的可控0 - π开关，并使用两种SQUID设计，扩展了允许相位控制的已知厚度的相图。
2018-08-08 cond-mat.supr-con
