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
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
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
Microwave-Tunable Diode Effect in Asymmetric SQUIDs with Topological Josephson Junctions
本文研究由拓扑约瑟夫森结与平庸约瑟夫森结构成的非对称SQUID中的约瑟夫森二极管效应,揭示分数约瑟夫森效应在磁场下的表现、极性翻转机制及微波功率对二极管极性的可调性。
2024-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Voltage-current and voltage-flux characteristics of asymmetric high TC DC SQUIDs
我们报告的20个芯片上的高T $_C$ DC SQUID的传递函数和通量的变化,其中一半是故意的几何不对称的测量。所有这些SQUID都是使用标准的高T $_C$薄膜技术制造的,并且它们是单层SQUID,具有通过激光烧蚀沉积到MgO双晶衬底上的140 nm厚度的YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-x}$膜,具有24 $^0$取向差角。对于每一个SQUID,它的固有不对称性参数,i。例如,直接独立地测量每个结的临界电流密度和电阻率。我们发现SQUID的电压-电流和电压-磁通特性在片上扩散的主要原因是SQUID的固有不对称性。我们发现,对于SQUID与一个相对较大的电感($L>120 $ pH)的电压调制和传递函数是不是很敏感的结的不对称性,而SQUID与较小的电感($L\simeq 65-75 $ pH)更敏感。所得结果对高T $_C$ SQUID阵列和光栅敏感器件的实现具有重要意义。
2009-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
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
Self-oscillations in a superconducting stripline resonator integrated with a DC-SQUID
研究了铌超导带线谐振器与直流超导量子接口器件集成后的自持振荡。我们发现,无论是在这些振荡开始的功率阈值和振荡频率是周期性的,在所施加的磁通量通过SQUID环。一个理论模型,其中属性的SO在DC-SQUID的热不稳定性产生了很好的协议与实验结果。该通量相关非线性可用于量子位-SSR集成器件的量子态读取。
2009-07-19 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
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
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
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
Metastable states and hidden phase slips in nanobridge SQUIDs
我们制作了一个由一个纳米桥弱连接和一个Dayem桥弱连接组成的非对称纳米SQUID。这些特殊的薄弱环节的电流相位关系的特点是多值性和线性。虽然后者是负责一个特定的磁场依赖性的临界电流(所谓的涡菱形),前者使不同的涡状态(相绕组数)存在于一个磁场值的可能性。在实验中,观察到的临界电流值在本质上是随机的,不一定与最低能量状态相关的电流一致,并且严格取决于测量条件。在这项工作中,我们解开了观察到的亚稳态的起源,作为在冻结过程中发生的相动力学的结果,而扫描电流。此外,我们采用特殊的测量协议来准备所需的涡度状态,并确定(隐藏)的相位滑移动力学统治这些纳米器件的检测状态。为了深入了解凝聚态的动力学,更具体地说,隐藏的相位滑移,我们进行了时间相关的金兹伯格-朗道模拟。
2022-04-29 cond-mat.supr-con
Evidence for the E_2u model of the superconducting order parameter in UPt_3 from Josephson interferometry
本文给出了UPt_3-Cu-Pb约瑟夫森结和SQUID中临界电流随外加磁场调制的数据。结是在UPt_3单晶抛光表面上制备的。所得衍射图案的形状提供了关于超导序参量的相敏信息。我们的角结数据显示相对于磁场的非对称图案,指示复杂的序参量,并且我们的结和SQUID测量都指向Pi的相移,支持序参量的E_2u表示。
2009-07-01 cond-mat.supr-con
SQUID ratchet: Statistics of transitions in dynamical localization
本文研究了在热噪声驱动下,外加恒定磁通量的交流电流作用下,非对称超导量子干涉器件(SQUID)相空间的某些区域的占据.热激活的状态之间的转换,反映三个确定性的吸引子进行了分析,在该制度的噪声引起的动态本地化的约瑟夫森相速度,即有一个温度区间中的电压保持在一个状态的条件概率是非常接近一。这种现象的影响上的直流电压降的SQUID进行了讨论。我们检测到出现的幂律尾巴的约瑟夫森相速度的停留时间概率分布,并讨论了热噪声引起的动力学本地化的对称性破缺的作用。这一现象说明了如何通过随机性本身从随机性中提取出类似决定论的行为。
2018-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Measurements of Phase Dynamics in Planar Josephson Junctions and SQUIDs
该研究实验测量外延 InAs/Al 平面 Josephson 结与 SQUID 的随机相位动力学,揭示栅压和磁通可调的宏观量子隧穿—相位扩散渡越及相位锁定效应。
2022-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable $\pmφ$, $φ_0$ and $φ_0\pmφ$ Josephson junction
本文研究了具有非对称电感和非对称临界电流的0- $π$直流超导量子干涉器件。把这种直流SQUID看作一个两端的黑盒子,计算了它的有效电流-相位关系$I_s(ψ)$和约瑟夫森能量$U(ψ)$,其中$ψ$是两端的约瑟夫森相位.我们发现,有一个域的参数,黑盒子具有退化的基态相位$ψ=\pmφ$的$φ$ JJ的属性。$φ$结构域相当大,因此可以很容易地通过实验构建$φ$ JJ。我们推导出当前的相位关系,并表明,它可以通过施加外部磁通量,导致系统之间的连续过渡与静态解决方案$ψ=\pmφ$,$ψ=φ_0$($φ_0 \neq 0,π$),甚至$ψ=φ_0\pmφ$调谐\emph{in situ}。$φ_0$对外加磁通量的依赖关系不是$2π$(单磁通量量子)周期性的。
2015-06-02 cond-mat.supr-con
LOFF Pairing vs. Breached Pairing in Asymmetric Fermion Superfluids
在四费米子相互作用模型的框架下,对非对称费米子超流体中破缺配对(BP)和LOFF配对机制之间的竞争进行了一般性分析。本文考虑了两种引起失配费米面的物理条件:(1)固定的化学势不对称性$δμ$和(2)固定的费米子数不对称性$α$。在情况(1)中,由于Sarma不稳定性,BP状态被排除,并且LOFF状态在$δμ$的窄窗口中是化学稳定的。在情况(2)中,如果$α$小于相应的临界值,则可以避免Sarma不稳定性并且BP和LOFF状态都可以存活,但是BP状态遭受磁不稳定性并且LOFF状态总是磁稳定的。虽然情况(2)中的LOFF窗口比常规情况(1)中的LOFF窗口大得多,但对于小的$α$,LOFF态的纵向超流密度是负的,并且它也遭受磁不稳定性。
2006-06-30 cond-mat.other cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Two-photon coupling via Josephson element II: Interaction dressing, cross-Kerr coupling, and limits of low-energy bosonic model
Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine(乌克兰国家科学院博戈留博夫理论物理研究所);Institute of Physics of the National Academy of Sciences(乌克兰国家科学院物理研究所)
研究对称超导量子干涉仪介导的相互作用及其重整化,以及低能玻色子模型在耦合相位量子比特中的适用性。发现交叉凯尔耦合在玻色子双光子极限下不为零,因量子比特势能不对称性和耦合器非线性导致。
2026-05-08 cond-mat.supr-con quant-ph