The two Josephson junction flux qubit with large tunneling amplitude
本文讨论了在两个宏观态之间具有大隧穿振幅的约瑟夫森通量量子比特的固态纳米电子实现。后者可以通过势垒的高度和阱的形式来控制，这是由通量量子比特电路的量子态工程决定的。磁通量子比特最简单的电路是由约瑟夫森纳米级隧道结中断的超导回路。如果隧道结被ScS接触代替，则通过量子位电路的工程设计，可以实质上增加两个宏观上不同的状态之间的隧穿幅度。然而，只有约瑟夫森隧道结特别适合于大规模集成电路和具有当今技术的量子探测器。为了克服这个困难，我们考虑在这里的磁通量子比特与高水平的能量分离之间的“接地”和“激发”状态，它包括一个超导回路与两个低电容约瑟夫森隧道结串联。我们证明，对于两个宏观态之间的共振叠加的实参数的隧穿振幅可以达到大于1K的值。在半经典近似下利用瞬子技术得到的隧穿振幅的解析结果与数值解有很好的相关性。
2013-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Manipulation and Generation of Supercurrent in Out-of-Equilibrium Josephson Tunnel Nanojunctions
我们从两个附加的隧道耦合Al超导库中向Ti岛注入准粒子，在实验上实现了对Al-AlO_x-Ti约瑟夫森隧道结中超导电流的操纵。实现了相对于平衡的超电流增强和猝灭。我们证明了冷却的Ti线从正常状态的准粒子注入到超导相深。基于热输运和非单调电流-电压特性的约瑟夫森结的模型满意地解释了我们的研究结果。
2008-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent diffraction of thermal currents in Josephson tunnel junctions
本文从理论上研究了面内磁场作用下温度偏置约瑟夫森隧道结中的热输运。与约瑟夫森临界电流完全类似，通过结的热通量的相位相关分量显示相干衍射。热输运分析在三个典型的结几何形状突出其主要区别。值得注意的是，约瑟夫森耦合能量的最小化需要跨结的量子相位差以适当的磁通量间隔经历π滑移。提出并分析了一种适用于热衍射检测的实验装置。
2013-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory for Photon-Assisted Macroscopic Quantum Tunneling in a Stack of Intrinsic Josephson Junctions
本文提出了一种在电容耦合本征约瑟夫森结中的光子辅助宏观量子隧穿（MQT）理论，纵向集体相位振荡模式。阐明了$N$结系统中集体振荡态的能级量子化方案。当多光子过程中由微波激发的单等离子体激元态到均匀电压态发生MQT时，我们的理论预言逃逸率与$N^2$成正比。这一结果与最近在Bi-2212本征约瑟夫森结中观察到的结果一致。
2006-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Multiplet supercurrent in Josephson tunneling circuits
多端约瑟夫森效应允许DC超电流在有限的相称电压下流动。现有的实现这种效应的建议依赖于超导体-正常超导体结中的非局域Andreev过程。然而，这种方法需要对微观状态进行精确控制，并且被耗散电流所掩盖。我们发现，标准隧道约瑟夫森电路也支持多重态超导介导的本地隧道过程。此外，我们观察到，即使在高充电能量制度，其中只有顺序库珀转移是允许的超电流持续存在。最后，我们证明了在这些电路中的多重态超电流具有量子几何分量，这是从众所周知的绝热贡献是不可逆的。
2021-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson tunnel junction controlled by quasiparticle injection
提出了一种基于准粒子注入的约瑟夫森隧道结晶体管。它的操作依赖于在结电极之一的电子分布的操纵。这是通过两个额外的隧道耦合超导体通过结电极注入准粒子电流来实现的。大的超电流增强和快速淬火可以实现相对于平衡通过改变准粒子注入适当的温度制度和合适的超导体组合。加上大功率增益，这使得该器件在需要降低噪声和低功耗的应用中具有吸引力。
2004-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electrically Tunable Macroscopic Quantum Tunneling in a Graphene-based Josephson Junction
石墨烯基约瑟夫森结中的随机开关电流分布呈现出从经典到量子的过渡，揭示了低温下约瑟夫森相粒子的宏观量子隧穿（MQT）现象.微波光谱测量表明，在搓板势阱中，通过离散的能级发生多光子吸收过程。MQT的交叉温度和量子化的能级间距由门电压控制，这意味着它的潜在应用门可调超导量子比特。
2011-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamics of Josephson junctions beyond the tunneling limit
California Institute of Technology（加州理工学院）
本文提出了一种超越隧道极限的广义RCSJ模型，用于描述约瑟夫森结中具有非线性电流-电压特性和任意电流-相位关系的超电流动力学。
2025-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Reentrance effect in macroscopic quantum tunneling and non-adiabatic Josephson dynamics in d-wave junctions
本文对含有低能准粒子的超导结中的非绝热约瑟夫森动力学进行了理论描述。在这种方法中，我们研究了非常规d波超导体结中的中间带隙态的影响。我们确定了热激活和宏观量子隧穿之间的过渡中的再入效应，并将这种现象连接到物理评论Lett的实验观察。94，087003（2005）中所述。研究还表明，非线性约瑟夫森动力学可以定义为共振相互作用的中间带隙态联想到非线性光学现象中的二能级原子的介质。
2010-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gap resonance in the classical dynamics of the current-biased Josephson tunnel junctions
这项工作报告了一种新的时域表达式的电流响应内核的BCS超导体之间的约瑟夫森隧道结一般具有不同的能隙，并使用它来模拟这种结的经典动力学。模拟结果显示了一个动态的制度，其特征在于约瑟夫森振荡和间隙振荡之间的共振的电流内核，以前没有研究过的渐近。除了隧道结在低于能隙的电压下的通常的“惯性”滞后特性之外，谐振本身表现为电流偏置结在高于能隙的电压范围内的直流电流-电压特性中的滞后。与间隙谐振相关的IV曲线的特征（包括间隙上的滞后）应该在利用具有相对大但可实现的电流密度的高质量约瑟夫森隧道结的许多结构和器件中显现出来。
2021-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunnel Spectroscopy of a Proximity Josephson Junction
本文介绍了横向超导体-正常金属-超导体（SNS）约瑟夫森结中邻近效应的隧道光谱实验。我们的薄弱环节是嵌入到一个超导（S）环，允许相位偏置的约瑟夫森结的外部磁场。我们探讨了温度和相位的依赖性的诱导微隙和修改的状态密度在正常（N）金属。我们的结果与基于准经典理论的扩散极限模型一致。该设备提出了一个先进的版本的超导量子干涉邻近晶体管（SQUIPT），现在达到3 nA的$/Φ_0$通量灵敏度，其中$Φ_0$是通量量子。
2011-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent diffraction of thermal currents in long Josephson tunnel junctions
讨论了面内磁场作用下热偏置长约瑟夫森隧道结中的热输运问题。与约瑟夫森临界电流完全类似，通过结的热流的相位相关分量显示相干衍射。热传输分析作为一个功能的长度和阻尼的结，突出的偏差从标准的Fraunhofer模式特性的短结。热流衍射花样显示出与约瑟夫森涡旋的形成和穿透密切相关的特征，即孤子。我们表明，一个动态的处理系统的约瑟夫森结的现实描述是至关重要的，它会导致奇特的结果。事实上，滞后行为的衍射图案时，观察到的领域是向上和向下扫，对应于捕获的结中的旋涡。
2016-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Discrete-lattice model approach to the tunneling between d-wave superconductors: interference of tunnel bonds
在紧束缚晶格模型下研究了d波超导体间的约瑟夫森电流。该结由少量连接键模拟。当超导体中至少有一个具有$(110)$界面-晶体取向时，通过一个键的约瑟夫森电流为零。最近的键之间的干扰似乎是非常重要的。特别是，它是干扰项，导致非零约瑟夫森电流为$(110)$取向。此外，两个连接键的干扰表现在临界约瑟夫森电流的非单调行为依赖于键之间的距离。
2005-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling Spectroscopy of Two-level Systems Inside Josephson Junction
我们考虑一个位于约瑟夫森结内的能级间隔为Ω_0的二能级系统。该结由电阻器R分流，并被电流I（或电压V = RI）偏置。如果TL系统调制约瑟夫森能量和/或是光学活性的，则其在共振2 eV = Omega_0附近的运行相位区中由约瑟夫森振荡驱动。拉比振荡又转化为可以在噪声测量中检测到的电流和电压的振荡。这种效应提供了一种选择，以充分表征TL系统，并找到TL的贡献时，结被用作量子位的退相干。
2005-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dependence of the Macroscopic Quantum Tunneling Rate on Josephson Junction Area
我们对不同面积的Nb/Al-AlO_x/Nb约瑟夫森结（JJ）进行了系统的宏观量子隧穿（MQT）实验。采用片上集总元件电感器，我们已经解耦的JJ从他们的环境线路阻抗的频率相关的MQT。这使我们能够研究在低阻尼极限下从热态到量子态的交叉。一个明显的减少的交叉温度随着JJ尺寸的增加被观察到，并发现与理论非常吻合。所有的结都在同一芯片上实现，并在量子测量之前进行了彻底的表征。
2010-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Macroscopic quantum tunneling in globally coupled series arrays of Josephson junctions
本文定量地分析了全局耦合约瑟夫森结串联阵列从超导态到电阻态的逃逸率。全局耦合由外部分流阻抗提供。这样的阻抗可以强烈地抑制从热涨落到量子区的交叉温度，以及短约瑟夫森结串联阵列中的宏观量子隧穿（MQT）。然而，在大的串联阵列中，我们得到了交叉温度的增强，以及MQT逃逸率的巨大增加。这种效应可以用分布在整个结构上的{ \it时空电荷瞬子}的激发来解释。该模型给出了一个可能的解释，最近发表的实验结果上的MQT在单晶高$T_c$超导体的增强。
2006-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microscopic theory of the current-voltage characteristics of Josephson tunnel junctions
对约瑟夫森结电响应的深入理论理解对于最近发现的新型超导性和超导量子计算机等技术进步都是不可或缺的。本文研究了约瑟夫森隧道结直流偏置$I$ - $V$特性的微观理论。我们推导了类属结的$I$ - $V$特性的解析公式。我们确定的次谐波的$I$ - $V$特性和它们的基本机制作为反馈效应的内在交流电流产生的电压脉冲在过去。我们应用我们的理论来解析求解Werthamer方程，并描述各种直流偏置的$I$ - $V$特性作为超导能隙软化的函数。引人注目的是，我们确定了电压阶梯的$I$ - $V$特性在一个真正的约瑟夫森结没有交流电流偏置或量子位动力学。我们的一般分析形式主义开辟了新的途径，微观的理解$I$ - $V$特性的约瑟夫森结已被限制到目前为止的唯象模型。
2021-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Detecting Current Noise with a Josephson Junction in the Macroscopic Quantum Tunneling Regime
我们讨论了使用滞后约瑟夫森结检测电流波动的频率低于等离子体频率的结。这些绝热波动探测开关测量观察噪声影响的平均速率的宏观量子隧穿的检测器结出其零电压状态。在所提出的实验方案中，噪声的频率由片上滤波电路限制。检测器处电流波动的第三累积量与开关速率的不对称性有关。
2006-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
From Shapiro steps to photon-assisted tunneling in microwave-driven atomic-scale Josephson junctions with a single (magnetic) adatom
本文研究微波驱动的原子尺度 Josephson 结，揭示普通 Pb-Pb 结的 Shapiro 相干台阶及磁性吸附原子诱导的光子辅助准粒子隧穿导致的非相干转变。
2025-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Photon assisted tunneling of high order multiple Andreev reflections in epitaxial nanowire Josephson junctions
半导体/超导体混合体表现出一系列现象，可用于新物理学的研究和新技术的开发。因此，了解这种混合物的能量谱的起源是一个至关重要的目标。在这里，我们研究的约瑟夫森结定义的阴影外延InAsSb/Al纳米线。该器件在低温下表现出栅极可调的超电流，在有限的偏压下表现出多重Andreev反射（MAR）。在微波辐射下，MAR的光子辅助隧穿（PAT）在量子化能量处产生特征振荡边带，它依赖于MAR阶数$n$，与最近提出的经典Tien-Gordon方程的修正一致.量子化的能量间距与微波频率的缩放提供了由$n^\mathrm{th}$顺序隧道过程转移的有效电荷$ne$的独立确认。测量结果表明，PAT作为一个强大的方法分配的低能量的混合约瑟夫森器件的光谱特征的起源。
2022-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Macroscopic quantum tunneling in multigap superconducting Josephson junctions: Escape rate enhancement via quantum fluctuations of Josephson-Leggett mode
本文从理论上研究了单能隙超导体和多能隙超导体（如${MgB}_{2}$和铁基超导体）形成的异质约瑟夫森结中的宏观量子隧穿（MQT）。在这种约瑟夫森结中，限定了多于一个的相位差。我们阐明了相位差的量子动力学，并建立了多能隙约瑟夫森结中MQT的理论。相位差的动力学受到约瑟夫森-莱格特模式的强烈影响，该模式是相位差的异相振荡模式。逃逸率是根据约瑟夫森-莱格特模式重整化的有效作用量计算的。结果表明，当约瑟夫森-莱格特模的频率小于约瑟夫森等离子体频率时，逃逸率大大增强。
2011-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Phase-control of bipolar thermoelectricity in Josephson tunnel junctions
不久以前，人们认为超导体中的热电性只有在明确打破粒子-空穴对称性的情况下才有可能。最近，理论上已经预测，超导隧道结可以发展双极热电现象，在存在一个大的热梯度，由于非平衡自发PH对称性破缺。第一个热电约瑟夫森发动机的实验实现随后。在这里，我们给出了一个更广泛的讨论，并集中在热电调制的库珀对运输双环SQUID的约瑟夫森贡献的影响。当库珀对电流在准粒子电流上占优势时，约瑟夫森贡献使结短路，从而屏蔽热电效应。我们证明，热电发电由于纯准粒子运输是相位无关的，一旦约瑟夫森贡献是适当地从净电流测量。同时，我们研究了一个额外的亚稳态V \simeq 0确定的约瑟夫森耦合的存在下，这特别修改我们的热电发动机实现的滞后行为。最后，我们还讨论了多个热电元件的存在如何影响电流-电压特性，从而提高所产生的输出功率。
2022-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fluctuation Dominated Josephson Tunneling with a Scanning Tunneling Microscope
我们证明约瑟夫森隧道在真空隧道结之间形成的超导扫描隧道显微镜尖和铅膜，结电阻在50-300 k $Ω$。我们表明，超导相动力学是由热涨落，约瑟夫森电流出现在小的有限电压为中心的峰值。在微波场（f=15.0 GHz）的存在下，峰值的幅度减小，并随着射频功率的增加而向更高的电压移动，这与理论一致。
2001-03-10 cond-mat.supr-con
Polaron effects on the dc- and ac-tunneling characteristics of molecular Josephson junctions
研究了分子约瑟夫森结输运过程中极化子效应与超导电性的相互作用。电子的隧穿率主要由超导能隙的电子振动复制品决定，这在直流和交流电流的微分电导中表现出突出的特征。对于相对大的分子-铅耦合，当约瑟夫森频率与振子频率匹配时出现的特征可以用Marchenkov等人[Nat. Nanotech. 2，481（2007）]。然而，我们更关心的是弱耦合极限，其中通过分子水平的共振隧穿占主导地位。我们发现，某些既有Andreev反射又有振子发射的特性，在最大值时，偏置电压V随栅电压V_g的变化不寻常地发生了V ~（2/3）V_g的偏移。此外，由于极化效应，交流约瑟夫森电流示出了相移π时，由一个电子振动能量量子hbar Ω_v的偏置eV增加。这种独特的奇偶效应解释的电子和Andreev反射孔的振动子的耦合的不同符号。
2012-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling Spectroscopy of Quasiparticle Bound States in a Spinful Josephson Junction
一段InAs纳米线，限制在两个超导引线之间，光谱测量作为门电压和超导相位差的函数，使用第三正常金属隧道探针。奇电子占据的子隙共振-被解释为涉及一个受限电子和一个来自超导引线的准粒子的束缚态，让人想起Yu-Shiba-Rusinov态-在较高的磁场下演变成近藤相关的共振。一个额外的零偏置峰的来源不明，观察到共存的准粒子束缚态。
2012-11-16 cond-mat.mes-hall 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
Phase-dependent heat transport through magnetic Josephson tunnel junctions
本文详细研究了含自旋过滤（I $_{sf}$）隧穿势垒的超导-铁磁体（S-F）约瑟夫森结的相干热输运。利用准经典Keldysh Green函数方法，导出了S/F/I $_{sf}$ /F/S结中热流的一般表达式，并分析了自旋过滤效率、超导体之间的相位差和铁磁层的磁化方向对热导的影响.在非共线磁化的情况下，我们明确显示的超导凝聚体的单线态和三线态分量的热流产生的贡献。我们还证明了在适当的条件下，自旋过滤效应可以提高S/F/I $_{sf}$ /F/S热阀的磁热电阻比。
2013-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Macroscopic Quantum Tunneling and Quasiparticle Dissipation in d-wave Superconductor Josephson Junctions
研究了具有d波序参量的高温超导体约瑟夫森结中的宏观量子隧穿。利用微观哈密顿量和泛函积分方法，解析地得到了c轴扭曲约瑟夫森结的MQT速率（亚稳态寿命的倒数）。在扭转角为零的情况下，由于节状准粒子隧穿的存在，系统表现出超欧姆耗散。因此，MQT速率与有限扭转角情况相比被强烈抑制。
2004-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Phonon assisted tunneling in Josephson junctions
导出了存在电子-声子相互作用时的附加亚带隙电流的表达式。我们发现，声子辅助隧穿导致出现峰值的电流-电压特性对应的拉曼激活声子的约瑟夫森频率。所获得的结果与实验观测的关系进行了讨论。
1998-12-30 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
Theory of macroscopic quantum tunneling with Josephson-Leggett collective excitations in multi-band superconducting Josephson junctions
集体激发揭示了超导态的基本性质和潜在应用。本文从理论上研究了多带超导体组成的约瑟夫森结中的宏观量子隧穿（MQT），重点研究了由带间涨落引起的相位模：约瑟夫森-莱格特（JL）集体激发模。利用时间路径积分方法，我们推导出低温开关事件的MQT逃逸率公式。我们阐明了JL模对MQT有两个主要的影响：（i）零点涨落增强了逃逸率，（ii）由与规范不变相位差耦合引起的量子耗散抑制了量子隧穿。我们发现，增强超过了抑制的结参数范围很广。这种增强源于隧道变量和带间涨落之间的单模相互作用。
2014-05-23 cond-mat.supr-con
Theory of Macroscopic Quantum Tunneling and Dissipation in High-Tc Josephson Junctions
本文研究了面内高温超导约瑟夫森结中的宏观量子隧穿以及准粒子和零能束缚态对宏观量子隧穿的影响。我们已经表明，在绝缘体和超导体之间的界面处的ZES的存在导致强欧姆准粒子耗散。因此，与完全不存在ZES的c轴连接相比，MQT率明显受到抑制。
2007-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
The effect of environmental coupling on tunneling of quasiparticles in Josephson junctions
本文研究了电磁环境中约瑟夫森隧道结中的准粒子隧穿。我们确定的隧道过程中，转移电荷和耦合到环境中的方式类似于正常的电子，和过程中，混合电子和空穴，从而创造电荷叠加。后者对超导体之间的相位差敏感，因此即使在零温度下也受到相扩散的限制。我们发现，在许多环境中的环境耦合被抑制，从而导致较低的准粒子衰变率，从而更好的超导体量子比特的相干性比以前预期的。我们的方法是非微扰的环境耦合强度。
2013-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
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
Theory of two-dimensional macroscopic quantum tunneling in a Josephson junction coupled with an LC circuit
从理论上研究了与LC电路耦合的约瑟夫森结的经典热激活（TA）和宏观量子隧穿（MQT）。TA和MQT逃逸率的分析计算，考虑到经典和量子相动力学的二维性质。我们发现，MQT逃逸率在很大程度上被抑制的LC电路的耦合。另一方面，这种耦合引起TA逃逸率的轻微降低。这些结果是相关的解释最近的实验上的晶界YBCO约瑟夫森结的MQT和TA现象。
2009-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Theory of vortex structure in Josephson junctions with multiple tunneling channels: Vortex enlargement as a probe of $\pm s$-wave superconductivity
本文从理论上研究了由多个超导能隙引起的多隧道约瑟夫森结中的约瑟夫森涡旋结构。从考虑多个隧穿通道的自由能导出“耦合sine-Gordon方程”，我们研究了两种典型的情况，一种是由多能隙超导体、绝缘体和单能隙超导体组成的异质结，另一种是由两个相同的多能隙超导体形成的晶界结。然后，我们揭示了在两种情况下，$\pm s$波超导的Josephson涡旋磁场分布比s波超导的Josephson涡旋磁场分布更大，而序参量之间没有符号变化。其机制归因于多个约瑟夫森电流的抵消。我们显示这样一个异常的约瑟夫森涡，并建议如何评估扩大。
2010-01-05 cond-mat.supr-con
Two-dimensional macroscopic quantum tunneling in multi-gap superconductor Josephson junctions
超导器件的低温特性为研究不同的超导现象提供了明确的途径。研究了单能隙超导体和双能隙超导体组成的约瑟夫森结中的宏观量子隧穿。由于这种结具有两种超导相位差，计算MQT逃逸率需要在多维位形空间中分析量子隧穿。我们的方法是沿着二维势能景观中的一维曲线的半经典近似，通过鞍点连接两个相邻的潜在（局部）最小值。我们发现该系统有两条可能的隧穿路径：同相路径和异相路径，前者由约瑟夫森等离子体频率表征，后者由双带超导体中的特征集体模约瑟夫森-莱格特模的频率表征.依赖于外部偏置电流和带间约瑟夫森耦合能量，其中之一主要有助于MQT。我们的数值计算表明，同相路径和异相路径之间的差异是明显的，相对于偏置电流依赖的MQT逃逸率。这一结果表明，我们的MQT设置是约瑟夫森-莱格特模式的指标。
2014-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
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
Static Properties of Small Josephson Tunnel Junctions in a Transverse Magnetic Field
数值模拟了外加磁场垂直于势垒面时，小平面约瑟夫森隧道结势垒内的磁场分布。模拟允许启发式的解析解的约瑟夫森静态相位分布，从所施加的场振幅的最大约瑟夫森电流的依赖关系推导出来。最常见的几何配置被认为是，在可能的情况下，理论研究结果与实验数据进行比较。
2008-04-07 cond-mat.supr-con
Josephson Plasma Resonance in High Temperature Superconductors: A Test of Interlayer Tunneling Theory
用层间隧道理论计算了约瑟夫森等离子体频率，并与Tl_2Ba_2CuO_y和La_{2-x} Sr_xCuO_4的实验结果进行了比较。结果表明，理论估计与最近的实验完全一致。
1997-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Planar Josephson Tunnel Junctions in a Transverse Magnetic Field
传统上，自从1962年约瑟夫森效应被发现以来，平面约瑟夫森隧道结的磁衍射图案一直是用在结平面内施加的场来记录的。在这里，我们讨论了静态结在横向磁场中的性质，其中由结的几何形状和配置的电极施加的退磁效果是重要的。测量了不同几何形状、尺寸和临界电流密度的铌基高质量平面结的临界电流与磁场的关系，结果表明，在实际应用中，采用横向磁场比面内场更有利于抑制约瑟夫森隧道电流和费斯克共振。
2007-11-15 cond-mat.supr-con
Josephson Effect in Pb/I/NbSe2 Scanning Tunneling Microscope Junctions
我们开发了一种可重复制造超导扫描隧道显微镜（STM）针尖的方法。我们使用这些尖端形成超导体/绝缘体/超导体隧道结的STM尖端作为电极之一。我们表明，这样的结表现出波动为主的约瑟夫森效应，并描述如何约瑟夫森产品IcRn可以推断出在这个制度的结的隧穿特性。这是第一次证明为铅膜隧穿，然后应用于研究的NbSe 2单晶。我们发现，在NbSe 2，IcRn低于预期，这可能是由于超导性和共存的电荷密度波在这种材料之间的相互作用。
2003-02-04 cond-mat.supr-con
Josephson-like tunnel resonance and large Coulomb drag in GaAs-based electron-hole bilayers
该研究在GaAs电子-空穴双层结构中观测到类约瑟夫森隧穿共振，并发现小密度下的大库仑拖拽，将其解释为激子玻色-爱因斯坦凝聚态到简并费米气体的相变。
2023-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Josephson super-current in graphene-superconductor junction
在八分量旋量的隧穿哈密顿公式中，计算了平面超导体-正常石墨烯-超导体结中的约瑟夫森临界超电流。超导体区域和石墨烯之间的耦合被考虑的隧穿哈密顿量，其中包含两种类型的隧穿，谷内和谷间隧穿。在目前的隧穿方法中，我们发现两种隧穿对临界超电流的贡献是完全可分离的。因此，在临界超电流中考虑谷间隧穿效应是可能的。将这些类型的过程并入隧穿哈密顿量中，暴露了石墨烯约瑟夫森结的特殊特征。谷间隧穿效应以振荡的形式出现在临界电流的长度依赖图中。我们也给出了临界超电流的温度依赖性的结果，并与实验结果和其他理论计算进行了比较。
2011-07-28 cond-mat.supr-con
Spin-polarized Josephson and quasiparticle currents in superconducting spin-filter tunnel junctions
本文从理论上研究了自旋滤波对超导隧道结中约瑟夫森电流和耗散准粒子电流的影响。结合准经典格林函数和隧穿哈密顿方法，我们描述了由两个超导引线组成的一般结的输运性质，有效交换场h由自旋过滤绝缘势垒隔开。我们发现除了总自旋投影Sz = 0的库珀对隧穿外，等自旋库珀对对约瑟夫森电流也有贡献.后者是有限的，不受自旋过滤器效应的影响，提供的字段h和磁化的障碍是非共线的。我们还确定了对称结的准粒子电流，并表明微分电导可能会在不同的电压值，这取决于自旋过滤器的极化，以及交换场和势垒的磁化强度之间的相对角度表现出峰值。我们的研究结果提供了一个合理的解释现有的实验约瑟夫森结与磁势垒，预测新的影响，并显示如何在混合结构中的自旋极化超电流可以创建。
2012-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Spontaneous Fluxon Formation in Annular Josephson Tunnel Junctions
Zurek和Kibble认为，在连续相变中产生缺陷的可能性以一种特征方式取决于淬火速率。本文讨论了测量环形对称约瑟夫森隧道结中磁通子产生的Zurek-Kibble标度指数σ的实验。预测的指数是sigma = 0.25，我们发现sigma = 0.27 +/- 0.05。此外，有协议与ZK预测的整体归一化。
2002-07-21 cond-mat.supr-con
The role of g-wave pairing and Josephson tunneling in high Tc superconductors
考虑了两口袋费米面对宏观量子现象的影响。我们证明了在双口袋费米面的情况下，g波配对是密切相关的d波之一。结果出现了两种宏观凝聚。这种双组分系统的约瑟夫森隧穿具有非常特殊的性质。我们证明了g波的存在并不与现有的隧穿实验数据相矛盾。我们还讨论了实验揭示g波分量的可能途径。
1997-03-26 cond-mat.supr-con
Properties of tunnel Josephson junctions with a ferromagnetic interlayer
利用准经典理论研究了脏极限下的超导体/绝缘体/铁磁体/超导体（SIFS）隧道约瑟夫森结.我们制定了一个定量模型描述的临界电流的振荡作为铁磁层的厚度的函数，并使用该模型来拟合最近的实验数据。我们还定量计算了这种类型的结的态密度（DOS），并比较DOS振荡与临界电流的振荡。
2008-01-14 cond-mat.supr-con
Theory of c-axis Josephson tunneling in d-wave superconductors
在扩展的Ambegaokar-Baratoff形式框架内，研究了层状d波超导体中c轴约瑟夫森电流和超流密度的温度和角度依赖性.特别地，考虑了角度相关的隧穿矩阵元素和晶界处的Andreev散射的影响。这些导致等离子体频率和约瑟夫森电流的低温行为的强修正。最近对铜氧化物高温超导体HgBa_2 CaCu_{1+δ}和Bi_2Sr_2CaCu_2 O_{8+δ}的c轴测量因此可以解释为与d波序参量一致。
2003-01-16 cond-mat.supr-con
Probing interfacial pair breaking in tunnel junctions based on the first and the second harmonics of the Josephson current
它将表明，一个明显的界面对断裂可以确定约瑟夫森隧道结提供的第一j_{1c}和第二j_{2c}谐波的超电流，以及在散装j_{dp}的depairing电流，是已知的。也就是说，在金兹伯格-朗道理论中，强界面电子对破缺导致关系式j_{2c} j_{dp} >> j_{1c} ^2，而在标准结中，电子对破缺小到可以忽略不计，则出现相反性质的关系。
2012-05-29 cond-mat.supr-con
Enhanced Macroscopic Quantum Tunneling in Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ Intrinsic Josephson Junction Stacks
我们用微波辐射研究了Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$本征约瑟夫森结在毫开尔文温度下的宏观量子隧穿.测量结果表明，均匀切换N结堆的逃逸率是约$N^2$倍高于具有相同的等离子体频率的单个结。我们认为，这种巨大的增强堆栈中的宏观量子隧穿率是由电流的波动，发生在由环境的阻抗加载的结的串联阵列。
2006-03-16 cond-mat.supr-con
Confocal Annular Josephson Tunnel Junctions
约瑟夫森隧道结的物理性质极大地依赖于它们的几何结构，在这里，我们表明，微小的几何细节也起着决定性的作用。更具体地说，我们发展的理论，短和长的共焦环形约瑟夫森隧道结中存在的任意取向的面内磁场。圆环约瑟夫森隧道结的行为，然后被看作是简单的上述结果的一个特殊情况。对于具有归一化周长小于1的结，即使在具有捕获的约瑟夫森涡旋的情况下，也导出和计算阈值曲线。对于较长的结进行数值分析后，推导出适当的运动方程的约瑟夫森相位。我们发现，该系统是由一个修改和扰动的sine-Gordon方程与空间相关的有效约瑟夫森穿透长度成反比的本地结宽度。环隙宽度的非均匀性对通量的静、动力学都有很大的影响。静态零场多通量的解决方案存在，即使在存在一个大的偏置电流。由于耗散损失，行进通量的切向速度不由驱动力和阻力之间的平衡决定。此外，磁通运动的特点是由一个强大的径向向内加速度，导致电磁辐射集中在椭圆赤道点。
2016-02-01 cond-mat.supr-con
Macroscopic quantum tunneling in "small" Josephson junctions in magnetic field
研究了外加磁场作用下小约瑟夫森结中的宏观量子隧穿现象。后者导致沿势垒的电流密度的夫琅和费型调制的外观。将类点JJ的MQT问题归结为量子粒子在搓衣板势中的运动。在有限大小的JJ的情况下，考虑这个问题对应于MQT的潜力本身，除了相位，取决于空间变量。最后，计算了热激活区与宏观量子隧穿区之间的交叉温度T_0和逃逸时间τ_esc的一般表达式。
2007-01-31 cond-mat.supr-con
Investigation of TiO$_x$ barriers for their use in hybrid Josephson and tunnelling junctions based on Ba-122 thin films
我们测试了氧化钛层作为高$I_cR_n$产品的混合约瑟夫森结的势垒，并用于隧道光谱的结的制备。为此，我们首先分别用传统的超导体电极铅和铌制备结。通过调整势垒厚度，我们能够将结的行为从约瑟夫森结改变为适用于准粒子光谱的隧道样行为。随后，我们将该技术转移到使用通过脉冲激光沉积制备的Co掺杂BaFe $_2$ As $_2$薄膜作为基极和蒸发Pb作为对电极的结。对于厚度为1.5nm的势垒，在4.2K下，用$I_cR_n$、$\approx$、90、$μ$ V观察到明显的约瑟夫森效应。这些结的行为类似于SNS，并由Andreev反射输运机制控制。对于势垒厚度为2.0nm或更高的结，没有观察到Josephson效应，但观察到了类似于SIS '或SIN'的行为，并观察到了类似隧道的电导谱.
2014-03-12 cond-mat.supr-con
