Fraunhofer patterns in magnetic Josephson junctions with non-uniform magnetic susceptibility
基于磁约瑟夫森结的超导存储器和逻辑的发展依赖于对结特性的理解,特别是临界电流对外部磁通量(即夫琅和费模式)的依赖性。随着具有各种形式的非均匀势垒磁性的约瑟夫森结的迅速发展,夫琅和费花样也越来越复杂。在本文中,我们建立了磁约瑟夫森结的夫琅和费图案模型,其中势垒磁化率是位置和外部磁场相关的。该模型预测的异常夫琅和费图案中的约瑟夫森临界电流的局部极小值可以是非零和非周期性的外部磁通量由于高磁化和退磁区域之间的干扰效应。
2019-03-17 cond-mat.supr-con
Magnetic anisotropy in ferromagnetic Josephson junctions
对$\Nb/\Al_2Ø_3/\Cu/\Ni/\Nb$超导体-绝缘体-铁磁体-超导体约瑟夫森隧道结进行了磁输运测量。根据铁磁$\Ni$中间层的厚度和几何形状的标准(1d)磁场依赖的临界电流偏离教科书模型的约瑟夫森结。用基于各向异性和二维剩磁的短约瑟夫森结模型对上述结果进行了定性解释。
2008-07-15 cond-mat.supr-con
Magnetization reversal by superconducting current in $φ_0$ Josephson junctions
研究了磁矩与约瑟夫森电流直接耦合的$φ_0$约瑟夫森结中的磁化反转。我们的磁矩动力学模拟表明,通过施加一个电流脉冲,我们可以实现完全磁化反转。根据约瑟夫森结和脉冲参数的变化,特别是电流脉冲幅度、磁化衰减和自旋轨道相互作用,提出了不同的完全磁化反转方案。我们讨论了探测$φ_0$结中磁化反转的实验。
2017-04-17 cond-mat.supr-con
Field-controlled conical intersections in the vortex lattice of quasi 2D pure strongly type-II superconductors at high magnetic fields
结果表明,在填充因子为半整数的纯二维强II型超导体的涡旋晶格态中,在朗道带中部产生的狄拉克费米子结构可以被外加磁场有效地控制.由此产生的磁场诱导调制的磁振荡所示的费米表面共振散射的涡核区域。在准二维有机超导体的预测效果的可能观察进行了讨论。
2014-05-20 cond-mat.supr-con
Periodicity of magnetization reversals in $φ_0$ Josephson junction
本文研究了磁矩与约瑟夫森电流直接耦合的${φ_0}$ -约瑟夫森结中的磁化反转。通过加入脉冲信号,模拟了磁矩分量的动态变化,并证明了在不同结参数下的完全磁化反转。我们得到了一个详细的图像表示的阻尼参数$α$的区间,约瑟夫森的磁能关系$G$和自旋轨道耦合参数$r$与完全磁化反转。发现磁化反转间隔随约瑟夫森-磁能关系的增加而呈现周期性,所得结果可用于超导自旋电子学的不同领域。
2019-05-10 cond-mat.supr-con
Triplet Josephson effect with magnetic feedback
研究了具有可变磁位形的超导-铁磁体异质结中的交流约瑟夫森效应。该系统支持三重态邻近相关性,其动力学耦合到磁动力学。这种反馈极大地改变了连接的行为。在很低和很高的约瑟夫森频率$ω_J$下,电流-相位关系变为双周期。在中间频率处,$ω_J t$中的周期性可能丢失。
2007-06-13 cond-mat.supr-con
Topological Josephson junction in transverse magnetic field
本文研究了在横向磁场中拓扑绝缘体上的约瑟夫森结中的Majorana零模。马约拉纳零模式驻留在约瑟夫森涡旋的周期性节点。我们发现,这些模式的杂交被禁止的对称性的问题在消失的化学势,这确保了更好地保护零模式,并产生方法来控制隧道之间的耦合马约拉纳模式的量子信息处理应用。
2022-10-30 cond-mat.supr-con
Magnetic moment manipulation by triplet Josephson current
本文计算了多层铁磁弱连接约瑟夫森结中由能带电子提供的感应磁矩。F层的非共线磁化提供了产生三重态超导关联的必要条件。它导致了长程感应磁矩,出现在超导(S)层。它被证明是依赖于约瑟夫森相位。通过调节约瑟夫森电流,可以控制长程感应磁矩。或者,施加电压可以产生振荡磁矩。这种自旋效应的检测可以作为三重态超导性的独立证据。该机制对于低损耗的超导自旋电子器件具有很大的吸引力。
2012-10-12 cond-mat.supr-con
Annular Long Josephson Junctions in a Magnetic Field: Engineering and Probing the Fluxon Interaction Potential
实验研究了长约瑟夫森结中约瑟夫森磁通子与外磁场感生势的相互作用。从一个潜在的良好的磁通的热激活观察和实验探测其预测的量子特性进行了讨论。提出了一种设计磁通子磁双阱势的方法,并提出了利用耦合磁通子态进行量子计算的建议。
1999-11-26 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
Coexisting multiple dynamic states generated by magnetic field in Bi-2212 stacked Josephson junctions
自然堆叠Bi-2212隧道结中的Josephson涡旋显示出丰富的动力学行为,这源于三种基本状态的共存:静态Josephson涡旋晶格,相干运动晶格和非相干准粒子隧道态。在电流-电压特性中观察到的丰富的滞回分支结构可以理解为这三种状态的组合组合,它们在不同的结中实现,并分别随磁场和偏置电流而演变。特别地,在低偏置电流下的多个约瑟夫森涡旋流分支产生于每个结中的约瑟夫森涡旋行的单独脱钉。
2009-10-26 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
Analytical criteria for magnetization reversal in $φ_0$ Josephson junction
研究了由普通超导体和磁性非中心对称中间层形成的$φ_0$约瑟夫森结。我们推导出一个解析解的磁化动力学诱导的任意电流脉冲,并制定磁化反转的标准。利用所得到的结果,电流脉冲的形式和持续时间进行了优化。分析和数值研究之间的协议达成的情况下,一个大的产品的约瑟夫森比的磁能,自旋轨道相互作用的强度和电流脉冲的最小值。所获得的结果允许一个预测在选定的系统参数的磁化反转。
2020-03-12 cond-mat.supr-con
Magnetic Field Induced Charging Effects in Josephson Junction Arrays
在无序约瑟夫森结阵列的三维模型中,考虑了磁场诱导的电极化的强度和有效结电容的相应变化。在某个阈值电场(约瑟夫森网络临界场附近),有效结电荷和相关电容分别达到最大值和改变符号。在人工制备的超导晶粒阵列中观察预测效果的可能性进行了讨论。
1998-07-08 cond-mat.supr-con
Magnetic-field dependence of dynamical vortex response in two-dimensional Josephson junction arrays and superconducting films
从模拟中推导出垂直磁场中反向分流约瑟夫森结二维阵列的动态涡旋响应。据发现,随着磁场增加,在一个固定的温度下,从正常的响应交叉异常,这种交叉可以由一个单一的无量纲参数。本文介绍了在测量约瑟夫森结阵列和超导薄膜的复阻抗时如何反映这种交叉。
1999-12-02 cond-mat.supr-con
Interaction of Josephson and magnetic oscillations in Josephson tunnel junctions with a ferromagnetic layer
研究了具有薄铁磁层F的约瑟夫森结[超导体-铁磁体-绝缘体-铁磁体-超导体(SFIFS)结]的动力学。在这种结中,超导体的相位差$ϕ$和F层中的磁化强度$M$是彼此耦合的两个动态参数。我们推导出描述这两个参数的动态方程,并制定有效性的条件。耦合的约瑟夫森等离子体波和磁化强度$M$的振荡在弱磁场(Fiske阶跃)存在下影响电流-电压($I$ - $V$)特性的形式。我们计算了修正的Fiske阶跃,结果表明,磁自由度不仅改变了Fiske阶跃的形式,而且改变了$I$ - $V$曲线的全貌(出现了与磁共振有关的新峰).的$I$ - $V$特性示出了不同长度的结,包括那些对应于当前的实验情况。我们还计算了系统中吸收的功率$P$,如果微波辐射与交流面内磁场应用(磁共振)。推导出的功率公式$P$本质上不同于描述隔离铁磁膜中功率吸收的公式。特别地,该公式描述了与等离子驻波的激发相关的峰以及与磁共振相关的峰。
2011-10-27 cond-mat.supr-con
0-$π$ transition in magnetic triplet superconductor Josephson junctions
本文研究了由两个任意等自旋配对幺正三重态超导体和一个铁磁隧穿势垒组成的约瑟夫森结。利用微扰理论,我们展示了如何与隧穿三重态库珀对的自旋势垒矩的相互作用可以扭转约瑟夫森电荷电流的符号。这也导致约瑟夫森自旋电流,其中包含由于在势垒处的反射过程而产生的相位无关贡献。我们验证我们的分析预测使用非微扰Bogoliubov-de Gennes方法。
2009-09-22 cond-mat.supr-con
Magnetoinductance of Josephson junction array with frozen vortex diffusion
研究了当温度足够低时,阵列斑间的涡旋扩散被有效冻结时,约瑟夫森结阵列的薄层阻抗与外加磁场的关系。场对片电感的贡献与f*ln(1/f)成比例,其中f<<1是以每个元胞的通量量子表示的场的大小。
2003-03-27 cond-mat.supr-con
Asymmetric magnetic interference patterns in 0-pi Josephson junctions
我们研究了具有0相移和π相移区域的约瑟夫森结的磁干涉图样。这种结最近已经实现为在YBCO中具有单个孪晶界的c轴YBCO-Pb结。我们表明,在一般的结产生自场,这引入了一个不对称的临界电流反转的磁场下。这些不对称性的数值计算表明,它们占以及在单双边界结中观察到的无法解释的功能。
1997-11-17 cond-mat.supr-con
Effect of Rashba and Dresselhaus spin-orbit coupling on supercurrent rectification and magnetochiral anisotropy of ballistic Josephson junctions
约瑟夫森结中反转对称性和时间反转对称性的同时破缺导致电流-相位关系的$I(φ)=-I(-φ)$等式可能被破坏。这被称为反常约瑟夫森效应,它在正弦电流-相位关系中产生相移$φ_0$。在非正弦电流相位关系的弹道式约瑟夫森结中,观察到的现象更为丰富,包括超导二极管效应和约瑟夫森电感的磁手征各向异性。在这项工作中,我们提出了测量这两种效果的约瑟夫森结上定义的外延Al/InAs异质结构的阵列。我们表明,相对于晶格的电流的取向影响的磁手征各向异性,可能是作为一个有限的Dresselhaus组件的结果。此外,我们还发现约瑟夫森电感的二重对称性反映在相位滑移的激活能中。
2022-01-12 cond-mat.supr-con
Collective magnetic and plasma excitations in Josephson $ψ$ junctions
研究表明,半金属(HM)弱连接通过铁磁(F)层耦合到超导(S)电极的Josephson $ψ$结具有磁矩和Josephson相的集体激发.这导致铁磁共振频率的偏移、电流-电压特性的异常以及F层中额外的磁各向异性的出现。与以前研究的S/F/S结相反,即使在长波长限制下,磁模式和等离子体模式之间的耦合也会出现。这种耦合被证明是使可控的磁化反转在F层由直流电流脉冲,提供了有效的机制,磁矩操纵的超导自旋电子学设备。
2021-10-05 cond-mat.supr-con
Remanent magnetization of high-temperature Josephson junction arrays
本文研究了三维无序高Tc约瑟夫森结阵列在交流磁场作用下的再磁化。的效果,预测的数值模拟和先前验证的低Tc阵列的Nb,发生在有限的温度范围内。我们还表明,磁化状态可以激发和检测两个可选的实验例程。
2000-02-17 cond-mat.supr-con
Novel magnetoinductance effects in Josephson Junction Arrays: A single-plaquette approximation
利用单元格近似,预测了约瑟夫森结阵列(JJAs)中的新的磁感应效应,包括磁化率温度行为中出现的台阶。的步骤(以及它们的大小)的数量是由动力学电感的plaquette的场依赖性是由Abrikosov涡穿透超导区域的阵列。在人工制备的JJAs的预测效果应该体现自己的实验条件进行了讨论。
2008-01-02 cond-mat.supr-con
Influence of nonuniform critical current density profile on magnetic field behavior of AC susceptibility in 2D Josephson Junction Arrays
采用互感测量方法,研究了人工制备的高度有序(周期性)的Nb-AlO_x-Nb结二维约瑟夫森结阵列的复交流磁化率与磁场的关系。所观察到的行为可以解释假设单元近似的过阻尼模型与一个单一的结内的非均匀的临界电流分布。
2005-06-20 cond-mat.supr-con
Weak magnetic order in high-Tc superconductors produced by spontaneous Josephson currents
我们开发了一个高Tc超导体模型的基础上形成的低密度和高密度域的电子相分离。在低温下,该系统可以作为颗粒状超导体,形成约瑟夫森结阵列。铜氧化物也被认为具有低超流密度和强关联效应。这两个特性都激活了负约瑟夫森耦合,由于挫折,导致自发电流负责弱铁磁秩序。这种原始的方法再现了观察到的自发磁信号的发生及其对掺杂水平的依赖性。
2013-04-18 cond-mat.supr-con
Magnetic-field-orientation-dependent triplet supercurrents in Josephson junctions with symmetric and asymmetric exchange-spring interfaces
具有s波超导体(S)和多个铁磁(F)层的约瑟夫森结在存在磁不均匀自旋混合器界面的情况下携带自旋三重态超电流。在这里,我们报告的磁性约瑟夫森结交换弹簧和双交换弹簧(“自旋混合器”)的Co/Py接口。在Co/Py界面处,交换耦合相对于Py的磁各向异性是强的,并且因此,取决于外部磁场的方向和大小,在Py中形成非共线磁结构,从而产生用于单重态到三重态对转换的必要的磁不均匀性。我们通过Py检测到超电流,厚度超过10 nm,这是远远大于单重态对相干长度,这表明磁可调三重态超电流的传播。
2019-07-19 cond-mat.supr-con
Spontaneous Flux and Magnetic Interference Patterns in 0-pi Josephson Junctions
计算了不同结长与约瑟夫森穿透深度之比和不同0-π结长与π结长之比时0-π约瑟夫森结中的自发磁通产生和临界电流的磁场调制。这些计算适用于Pb-YBCO的c轴取向的结与一个YBCO孪晶界,以及其他实验系统。这种结的测量可以提供关于YBCO中c轴约瑟夫森耦合的性质和序参量的对称性的信息。我们发现自发通量,即使是很短的对称0 π结,但非对称结有质的不同的行为。
1997-03-06 cond-mat.supr-con
Theory of anomalous magnetic interference pattern in mesoscopic SNS Josephson junctions
介观SNS约瑟夫森结中的磁干涉图样对系统正常部分的散射很敏感。在本文中,我们调查它,推广石井的电流相位依赖性公式的情况下,在NS边界的正常散射在有限宽度的SNS结。第一衍射峰的平坦化与S-2DEG-S介观结的实验数据一致。
2003-10-27 cond-mat.supr-con
Josephson Tunnel Junctions in a Magnetic Field Gradient
测量了高质量铌基平面约瑟夫森隧道结在可控非均匀场分布下的临界电流随磁场的变化关系。我们发现倾斜和缓慢变化的磁衍射图案完全不同于典型的Fraunhofer一样的一个均匀的领域。我们的发现可以很好地解释在最近的理论预测[R。Monaco,J.Appl.Phys.vol.108,033906(2010)],用于均匀的磁场梯度,导致类菲涅尔磁衍射图案。我们还表明,费斯克共振可以抑制由一个不对称的磁场配置文件。
2011-01-08 cond-mat.supr-con
Two Phase Collective Modes in Josephson Vortex Lattice in Intrinsic Josephson Junction Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$
本文研究了高$T_c$超导体Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$在宽微波频率范围(9.8 - 75 GHz)内,特别是在平行于单晶$ab$面的磁场中的约瑟夫森等离子体激发。与磁场平行于c轴或从$ab$平面倾斜的情况形成鲜明对比的是,发现存在两种共振模式,它们在能量上分裂并且具有两种明显不同的磁场依赖性。其中一个总是比另一个能量高,在0.8 kOe附近有一个浅的最小值,然后随磁场线性增加。另一方面,另一种模式仅在磁场(从几kOe和更高)中开始出现,并且随着磁场的增加而具有微弱的下降趋势。通过与最近的理论模型的比较,较高的能量模式可以很自然地归因于约瑟夫森等离子体共振模式沿着约瑟夫森涡旋晶格的原始倒易晶格矢量传播,而较低的频率模式被分配到约瑟夫森涡旋晶格的新的相位集体模式,这是以前从未观察到的。
2005-07-07 cond-mat.supr-con
Commensurability effects in overlap Josephson junctions coupled with a magnetic dots array
报道了铁磁纳米点阵列对短重叠约瑟夫森结临界电流的强烈影响的实验观察。由于在磁场诱导的衍射图案中存在额外的峰,检测到显著的可重复性效应。约瑟夫森结的夫琅和费图形的变化是由于在电极中形成了Abrikosov涡旋,引起了结区的相位不均匀性。
2005-12-30 cond-mat.supr-con
Magnetoanisotropic Josephson effect due to interfacial spin-orbit fields in superconductor/ferromagnet/superconductor junctions
通过求解实际异质结的Bogoljubov-de Gennes方程和应用Furusaki-Tsukada技术计算有限温度下的电流,从理论上研究了超导体/铁磁体/超导体(S/F/S)约瑟夫森结中的界面Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合效应(考虑层间隧穿势垒).自旋-轨道耦合的存在导致约瑟夫森电流的面外和面内磁各向异性,这与类似正常态铁磁体/正常金属(F/N)结中的电流磁各向异性相比是巨大的。特别是巨大的各向异性出现在附近的$ 0 $ - $ π$转变,所造成的交换分裂带的铁磁金属层。我们还表明,约瑟夫森临界电流的方向可以控制(诱导$ 0 $ - $ π$转换)的自旋轨道耦合的强度,更重要的是,由磁化方向。这样的控制可以将新的功能引入到约瑟夫森结器件中。
2017-01-27 cond-mat.supr-con
Influence of Josephson current second harmonic on stability of magnetic flux in long junctions
研究了长约瑟夫森结(LJJ)模型,该模型考虑了约瑟夫森电流的傅里叶展开的二次谐波。通过数值计算,研究了静态磁通量分布与模型参数的关系。静态解决方案的稳定性检查相关的Sturm-Liouville问题的最小特征值的符号。在此基础上,研究了二次谐波对主解的磁通量分布稳定性的影响。
2010-07-27 cond-mat.supr-con
THz emission from intrinsic Josephson junctions at zero magnetic field via breather auto-oscillations
提出了一种在零磁场下利用空间均匀堆叠的约瑟夫森结产生强高频电磁波的新机制。交流约瑟夫森效应将直流偏置电压转换成交流超电流,然而,在没有约瑟夫森相位差的空间变化的情况下,不提供发射电磁波所需的直流到交流功率转换。在这里,我证明,在几何共振条件下,空间均匀性的相位可以自发地打破呼吸(绑定磁通反磁通对)的外观,促进有效的直流到交流功率转换。提出的机制解释了最近观察到的大面积Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+x}$台面结构的太赫兹辐射的所有主要功能。
2010-10-29 cond-mat.supr-con
Phonons in intrinsic Josephson systems with parallel magnetic field
本文用约瑟夫森振荡与c方向色散声子的耦合解释了层状超导体I-V曲线中的亚能隙共振。在存在平行于层施加的磁场的情况下,由于磁通运动而出现附加结构。从理论上研究了它们与声子的耦合,预测了强磁场中声子共振的位移。
2000-09-13 cond-mat.supr-con
Non-Fraunhofer patterns of the anharmonic Josephson current influenced by a strong interfacial pair breaking
在具有强约瑟夫森耦合和明显的界面对断裂的结中,约瑟夫森电流的磁干涉图案被示出为与标准夫琅和费形状有很大不同。夫琅和费图样在约瑟夫森耦合较弱时出现。临界电流以零磁场为中心的窄峰和有限场值处的抑制峰是本文得到的临界电流的非夫琅和费磁场调制的特征。
2012-07-24 cond-mat.supr-con
Superconducting transition of a two-dimensional Josephson junction array in weak magnetic fields
实验研究了弱磁场作用下二维约瑟夫森结阵列的超导转变。电阻测量揭示了超导电阻相边界的理论和数值预期严重不符。$IV$特性的临界标度分析表明,与弱磁场中的超导到电阻转变与磁场诱导的涡旋直接从钉扎固相到液相的熔融转变相关联的预期相反。没有观察到预期的从钉扎固相到中间浮动固相的旋涡脱钉过渡。讨论了无序诱导的随机钉扎势对二维约瑟夫森结阵列中涡旋相变的影响。
2005-06-11 cond-mat.supr-con
Effect of Magnetic Impurity Correlations on Josephson Tunneling
磁性杂质在低温下的有序化趋势导致对断裂效应的挫败,并导致超导性能的“恢复”。我们表明,这种效果体现在约瑟夫森电流振幅从Ambegaokar-Baratoff和Abrikosov-Gor'kov模型内获得的值的偏差。我们考虑弱耦合和强耦合的情况。应用该理论描述了低$T_c$超导体SmRh $_4$ B $_4$的实验数据。我们进一步预言了高温超导体中约瑟夫森电流的“恢复”效应。
1998-01-19 cond-mat.supr-con
Tuning the 0$-π$ Josephson junction with a magnetic impurity: Role of tunnel contacts, exchange coupling, $e-e$ interactions and high-spin states
我们提出在两个超导体之间夹一个高自旋磁性杂质的约瑟夫森结。该系统显示出$π$结行为作为杂质的自旋磁矩状态、界面透明度、交换耦合和系统中的电子-电子相互作用的函数。从理论上分析了系统发生$π$漂移的可能原因。自旋翻转散射的关键作用是突出。强调了我们提出的可调谐高自旋磁性杂质$π$结在量子计算中的可能应用。
2018-03-14 cond-mat.supr-con
Planar Josephson Tunnel Junctions in an Asymmetric Magnetic Field
我们分析了由非均匀外部磁场在平面约瑟夫森隧道结的末端施加的非对称边界条件所产生的后果,并预测了一些可测试的签名。当结长$L$小于其约瑟夫森穿透深度$λ_j$时,静态分析计算会导致类似菲涅耳的磁衍射图案,而不是均匀场的典型的夫琅和费图案。数值模拟允许调查中间长度($L\approx λ_j$)和长($L>λ_j$)结。我们考虑均匀和$δ$形偏置分布。我们还推测,利用该系统的独特的静态性能的基础实验和设备的可能性。
2010-06-01 cond-mat.supr-con
Magnetic remanence of Josephson junction arrays
在这项工作中,我们研究了约瑟夫森结阵列在交流磁场激励下表现出的剩磁。通过数值模拟预测的在一定温度范围内发生的效应,在我们的三维无序阵列中可以清楚地看到。我们还讨论了临界电流分布对阵列产生剩磁的温度区间的影响。这种效应可以用来确定阵列的临界电流分布。
1999-10-07 cond-mat.supr-con
Magnetic field dependence of the critical current of tridimensional YBa2Cu3O7-x Josephson junction arrays
本文测定了三维无序约瑟夫森结阵列(3D-DJJA)的临界电流随磁场的变化关系。一个非接触式配置,采用测量的交流磁化率,是用来评估的平均临界电流的阵列的YBa_2Cu_3O_(7-x)。在工作温度下,通过弱连接切断超电流所需的临界场也得到了。
2000-11-14 cond-mat.supr-con
Magnetic-Flux-Flow Diagrams for Design and Analysis of Josephson Junction Circuits
本文提出磁通流(MFF)图作为约瑟夫森结电路设计与分析的新图形化方法,直观展示磁通量子在超导环路间的转移,弥补传统电路图与电荷分析方法的不足。
2022-10-24 cond-mat.supr-con
Magnetic screening in proximity effect Josephson-junction arrays
在邻近效应约瑟夫森结阵列(JJAs)上测量的薄层电感的磁场调制随着温度的降低逐渐消失,导致低温场无关响应。这种行为与晶格参数以下的二维穿透长度的减小是一致的。低温数据进行定量比较与理论预测的基础上的XY模型在没有热波动。结果表明,XY模型对JJA的描述是不完整的,系统被置于远超过弱屏蔽极限的位置,而弱屏蔽极限通常是为了调用描述经典约瑟夫森结阵列的阻挫XY模型而假设的。
2009-04-14 cond-mat.supr-con
A general flux-Based Circuit Theory for Superconducting Josephson Junction Circuits
本文提出了一种基于磁通的通用电路理论,通过引入磁通发生器(MFG)概念和磁通流(MFF)图,统一了超导约瑟夫森结电路与普通RLC电路的分析,弥补了传统电路理论忽略磁通动力学的不足。
2023-08-03 cond-mat.supr-con
Local dissipation effects in two-dimensional quantum Josephson junction arrays with magnetic field
研究了具有短程约瑟夫森耦合(由约瑟夫森能量给出)和充电能量的二维约瑟夫森耦合结阵列中的量子相变。我们将这个问题映射到改进了平均场论方法的球形模型的可解量子推广上。这些阵列被放置在由绝缘体隔开的二维电子气的顶部。我们考虑了在正方形格子中存在外部磁通量f时,对于几种有理磁通量f= 0,1/2,1/3,1/4和1/6,局部耗散的影响.我们还研究了T=0超导绝缘体相边界作为两种不同几何形状的晶格的耗散α的函数:正方形和三角形。我们发现临界值的耗散参数独立的几何形状的晶格和存在磁场。
2005-05-02 cond-mat.supr-con
Josephson coupling through ferromagnetic heterojunctions with noncollinear magnetizations
我们研究了由两个金属铁磁体通过绝缘界面连接的超导体组成的干净异质结中的约瑟夫森效应。我们解决了散射问题的基础上的Bogoliubov-德Gennes方程的任何相对取向的面内磁化,任意透明的接口,和费米波矢量的失配。自旋单重态和三重态超导相关被考虑在内,约瑟夫森电流被计算为铁磁层的厚度和它们的磁化之间的角度$α$的函数。我们发现当结离$0-π$跃迁足够远时,临界约瑟夫森电流$I_c$是$α$的单调函数.当铁磁体相对较弱时,这一点成立。对于较强的铁磁体,$α$的变化诱导0和$π$状态之间的切换和$I_c(α)$是非单调函数,显示在过渡的特征骤降。然而,在非平行磁化的情况下,非单调性是交换势的较弱影响的效果。在干净的极限下,自旋三重态超导关联对约瑟夫森电流没有实质性的影响。实验控制的临界电流和$0-π$转变通过改变磁化之间的角度建议。
2006-07-31 cond-mat.supr-con
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
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
Magnetic Flux Pumping in Superconducting Loop Containing a Josephson $ψ$ Junction
我们证明,一个约瑟夫森结与半金属弱连接集成到超导回路,使泵的磁通量刺穿的环路。在这种结中,基态相位$ψ$由围绕半金属的两个铁磁体中的磁矩的相互取向确定。因此,两个铁磁体之一中的磁矩的进动被控制,通过微波辐射,导致相位$ψ$的累积以及随后在具有不同涡旋的状态之间的切换。所提出的通量泵送机制不需要施加电压或外部磁场,这使得能够设计超导自旋电子学中的电去耦存储单元。
2020-04-28 cond-mat.supr-con
Long-Range triplet Josephson Current Modulated by the Interface Magnetization Texture
本文研究了两个s波超导体之间的约瑟夫森耦合。我们发现,当界面磁化强度与中心磁化强度正交时,长程三重态临界电流将随交换场强度和界面层厚度而振荡。这一特征是由自旋三重态的空间振荡引起的|\uparrow \downarrow >+|接口层中的\downarrow \uparrow >。此外,当界面磁化强度与中心铁磁体之间的失准角从0增大到π/2时,临界电流会呈现出特征性的非单调行为.这种特殊的行为将发生在具有平行磁化的结的原始状态是π态的条件下。
2013-10-17 cond-mat.supr-con
Locking of magnetization and Josephson oscillations at ferromagnetic resonance in $φ_0$ junction under external radiation
我们证明了在$ φ_0 $约瑟夫森结中,通过铁磁共振区的约瑟夫森振荡,外电磁辐射可以锁定磁旋进。这导致磁化强度对偏置电流的依赖性的阶跃,其位置由辐射频率和谐振曲线的形状确定。在具有强自旋轨道耦合的结中,具有负微分电阻的状态出现在IV特性上,导致额外的锁定步骤。详细研究了电压和磁化强度的时间依赖性及其傅里叶变换,结果表明,相应的振荡与第一步的振荡具有相同的频率,但它们具有不同的振幅和对辐射频率的不同依赖性。这使得不仅可以控制频率,而且可以控制锁定区域中的磁旋进的幅度。它为诸如反常约瑟夫森结等混合系统中磁矩的控制和操纵开辟了独特的前景。
2022-01-12 cond-mat.supr-con
Lateral Josephson Junctions as Sensors for Magnetic Microscopy at Nano-Scale
利用超导Nb电极与Cu膜耦合形成的横向约瑟夫森结(LJJ)对磁力显微镜(MFM)中镀钴杠杆的杂散磁场进行了定量研究。磁悬臂梁与LJJ的相互作用反映在LJJ的电子响应以及悬臂梁振荡的相移中,同时测量。该现象被理论化并用于建立杂散场的空间图。基于我们的研究结果,我们建议将LJJ直接集成在悬臂梁的尖端上,并将其用作扫描探针显微镜中局部磁场的纳米传感器。这种探头比传统的磁性MFM杠杆侵入性更小,并且比SQUID尖端传感器更容易实现。
2021-12-14 cond-mat.supr-con
Anomalous Josephson Effect in magnetic Josephson junctions with noncentrosymmetric superconductors
我们表明,非中心对称超导体的两个频带的性质,自然会导致一个异常的约瑟夫森电流出现在一个干净的非中心对称超导体/铁磁体/非中心对称超导体结在零相位差。双带性质提供了两组Andreev束缚态,其携带具有不同振幅的两个超电流。当铁磁体的磁化方向被适当地选择时,两个超电流从传统的正弦电流-相位关系经历相反的相移。然后通过调节铁磁参数和非中心对称超导体的三重态与单重态之比,使总约瑟夫森电流产生连续可调的基态相位差。给出了$s$ + $p$波的物理图象和解析结果,给出了$s$ + $p$和$d$ + $p$波的数值结果.对于$d$ + $p$波,我们发现了新的状态,其中的超电流完全由连续的传播状态,而不是离散的Andreev束缚态。Andreev束缚态只出现在费米能级以上,它并没有携带超导电流,而是阻挡了沿相反方向流动的超导电流。这些新态的出现促进了对Andreev束缚态与Josephson电流关系的理解。基态相位差是确定非中心对称超导体三重态与单重态比的一种工具。
2015-05-07 cond-mat.supr-con