Probing the current-phase relation of graphene Josephson junctions using microwave measurements
我们对嵌入微波电路中的石墨烯约瑟夫森结进行了广泛的分析。通过比较一个扩散结在15 mK的弹道在15 mK和1 K，我们能够重建的电流相位关系。
2020-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting and Insulating Behavior in One-Dimensional Josephson Junction Arrays
描述了一维小电容约瑟夫森结阵列的实验。阵列的结电容远大于电极的杂散电容，我们认为这对于观察库仑阻塞是很重要的。约瑟夫森能量可以在原位调谐，并观察到从约瑟夫森类库仑阻塞行为的演变。这种演变可以被描述为超导到绝缘的量子相变。在库仑阻塞状态下，滞后电流-电压特性由一个动态模型描述，该模型与经典约瑟夫森结的反向分流结模型是对偶的。
2000-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson penetration depth in coplanar junctions based on 2D materials
近年来，以石墨烯或其他二维材料作为超导体之间的薄弱环节的约瑟夫森结和SQUID在基础物理和潜在应用方面已成为研究的热点。我们之前已经报道了基于CVD石墨烯的超宽约瑟夫森结（宽达80 μm），其中发现临界电流在垂直于电流的方向上均匀分布。在本文中，我们证明了异常大的约瑟夫森穿透深度λ_J，这对应于是由基于二维材料的约瑟夫森结的独特的几何结构。我们推导出一个新的表达式，这种结的约瑟夫森穿透深度和验证我们的假设，通过数值模拟。
2019-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson current in s-wave superconductor / Sr_2RuO_4 junctions
从理论上研究了自旋三重态超导体Sr $_2$ RuO $_4$（SRO）与s波之间的约瑟夫森电流.在自旋单重态/自旋三重态超导结中，在结界面附近没有自旋翻转散射的情况下，不存在与$\sin ϕ$成比例的约瑟夫森电流，其中$ϕ$是跨结的相位差。因此，约瑟夫森电流的主导项与$\sin 2ϕ$成比例。界面处的自旋-轨道散射产生正比于$\cosϕ$的约瑟夫森电流，这是SRO中手征配对对称性的直接结果。
2002-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting diode from flux biased Josephson junction arrays
提出了一种在约瑟夫森结磁通偏置超导电路中实现超导二极管效应的方法。到目前为止，对超导二极管效应的观察仅限于相当奇特的材料平台。在理论上，它依赖于约瑟夫森结的电流相位关系的非正弦形式。在这里，我们将展示如何在没有任何此类要求的情况下在超导电路中设计二极管效应。唯一必要的成分是标准的正弦约瑟夫森结和磁通偏置线，它们在可扩展的工业硅芯片超导设计过程中很容易获得。
2022-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-polarized Andreev molecules and anomalous nonlocal Josephson effects in altermagnetic junctions
Uppsala University（乌普萨拉大学）
本研究通过弱耦合下的d波异磁性，揭示了自旋极化安德里亚分子在非局部约瑟夫森效应中的作用，实现了可调的非局部约瑟夫森二极管效应。
2026-08-26 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
Photonic heat transport across a Josephson junction
本文详细研究了耦合到两个不同温度的任意线性电路的约瑟夫森结中的光子热输运。首先，我们考虑线性近似，其中一个非线性约瑟夫森势被替换为一个二次和结作为一个电感。之后，我们讨论了结非谐性的影响。我们分别考虑了弱耦合极限和相反的强耦合极限，在弱耦合极限中，结能谱的布洛赫能带结构起着重要的作用。我们将我们的一般结果应用到两个具体的模型：一个约瑟夫森结耦合到两个欧姆电阻和两个谐振器。我们推导出简单的解析近似的光子热通量在许多限制的情况下。我们证明了嵌入式约瑟夫森结的电路提供了一个有用的平台，量子热力学实验。
2019-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Decoherence in circuits of small Josephson junctions
我们讨论了由耗散电磁环境和测量电路组成的小约瑟夫森结的失相。我们提出了定量的估计，并确定在这种情况下，电路可能有资格作为一个量子位。具体来说，我们分析了三结库珀对泵，并提出了一种测量，以确定退相干时间$τ_ϕ$。
2001-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Optimal Conditions for Observing Fractional Josephson Effect in Topological Josephson Junctions
拓扑约瑟夫森结（JJ）含有Majorana束缚态，在微波辐射下呈现4个$π$周期的电流-相位关系，从而产生双Shapiro台阶.我们进行了数值计算的拓扑JJ的动力学性质，使用一个修改的电容和电容并联结模型和广泛的研究作为结参数和微波功率和频率的函数的Shapiro步骤的逐步演变。我们的计算结果表明，奇整数夏皮罗步骤，即，分数交流约瑟夫森效应的证据，通过结电容和IcRn乘积的增加以及微波频率的降低而显著增强，即使对于4 $π$周期性超电流的相同部分。我们的研究提供了观察分数交流约瑟夫森效应的最佳条件，此外，我们的新模型可以用来精确地量化拓扑超导体的实验数据的拓扑超导电流。
2020-11-19 cond-mat.mes-hall 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
Zeeman effect induced 0-$π$ transitions in ballistic Dirac semimetal Josephson junctions
在约瑟夫森结的夹层中具有有限动量的库珀对的结果之一是$π$结行为。有限动量可以是由于铁磁约瑟夫森结中的交换场，也可以是由于塞曼效应。本文报道了在$_{1-x}$三维狄拉克半金属基约瑟夫森结中观察到塞曼效应引起的0- $π$跃迁。来自在结的平面中施加的磁场的塞曼效应的大g因子允许将约瑟夫森结从0调节到$π$状态。这一点通过非对称超导量子干涉装置（SQUID）的外加磁场对临界电流调制的符号变化来揭示。此外，我们直接测量非正弦电流相位关系的非对称SQUID，符合弹道约瑟夫森输运模型。
2019-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermodynamics in topological Josephson junctions
以量子自旋霍尔（QSH）绝缘体结为例，研究了拓扑约瑟夫森结的热力学性质。特别是，我们建议，相位相关的测量的热容提供了一种替代约瑟夫森电流测量，以证明关键的拓扑特征。即使在费米子宇称不守恒的平衡情况下，热容在其相位依赖性中也表现出明显的双峰，作为Andreev谱中受保护的零能量交叉的标志。这种双峰特征对隧穿势垒的变化是鲁棒的，因此允许人们区分拓扑结和平凡结。在短时间尺度下，费米子宇称守恒，热容在超导相位差中呈$4π$ -周期性。我们提出了一个色散设置耦合约瑟夫森结的坦克LC电路来测量的QSH为基础的约瑟夫森结的热容足够快，以检测$4π$周期性。虽然明确地计算了短的QSH为基础的约瑟夫森结，我们的结果也适用于长期以及基于晶体管的拓扑约瑟夫森结。
2021-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Measurement of the Current-Phase Relation of SFS pi-Josephson junctions
本文测量了超导体-铁磁体-超导体（SFS）约瑟夫森结的电流-相位关系（CPR）随温度的变化。通过将结并入耦合到dc SQUID的超导回路中来确定CPR，从而允许测量结相位差。用Cu_（0.47）Ni_（0.53）薄势垒（~ 22 nm）夹在Nb电极之间制成的结，其临界电流随温度的变化呈现出一个折返的特性，在T =T_（pi）~ 2-4 K时消失。我们发现当T < T_pi时，临界电流为负，表明该结为π-约瑟夫森结。在CPR中，我们没有发现几种理论预测的T_pi附近的二阶约瑟夫森隧穿的证据。
2004-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Measurement of the effect of quantum phase-slips in a Josephson Junction chain
我们在实验上研究了一维约瑟夫森结链中的量子相位滑移物理。这些量子相位滑移是由链的单个结上发生的量子相位波动引起的。在我们的实验中，我们可以调整这些波动的强度，因为每个链结都是以SQUID的形式实现的，从而导致可调约瑟夫森耦合。我们通过测量被大约瑟夫森结分流的链的开关电流来确定链的基态。我们的结果可以很好地拟合一个紧束缚哈密顿量考虑到量子相位滑移。
2010-01-26 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
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
Theory of superconductor-insulator transition in single Josephson junctions
本文发展了一种描述超导体-绝缘体（SI）转变的非带理论，该理论适用于超导体-绝缘体间的并联单约瑟夫森结。的$I-V$的特性是制定了一个Landauer式和评估的路径积分传输矩阵法。结果与最近在大约80 $mK$的实验一致。然而，绝缘体相随着温度的降低而收缩，这表明只要存在耗散，单个约瑟夫森结在绝对零度温度下就变成全超导。
2002-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-equilibrium Josephson-like effects in mesoscopic S-N-S junctions
宽介观超导-正常-金属-超导（S-N-S）结表现出Andreev束缚态，即使在平衡约瑟夫森效应呈指数小的温度下，该束缚态也携带大量的超电流-不同状态携带的电流可以相互抵消。每当结被驱动出平衡时，这种抵消是不完全的，例如，通过DC电压。这导致了类似于通常的直流和交流约瑟夫森效应的现象，但主要是约瑟夫森频率的二次谐波，这可能解释了最近一些引人注目的实验。一个简单的描述，在电阻分流结模型的精神，建议。
1997-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transconductance quantization in a topological Josephson tunnel junction circuit
包含约瑟夫森隧道结的超导电路广泛用于基础研究以及量子信息和磁力测量等领域的应用。约瑟夫森结的量子相干性质使其特别适合于计量应用。约瑟夫森结足以形成量子精密测量三角形的两侧，将频率与电压或电流相关联，但不形成其基极，其直接将电压与电流相关联。我们提出了一个五约瑟夫森隧道结电路，其中同时泵浦磁通和电荷的结果在量子化的单位$4e^2/h = 2e/Φ_0$，库珀对电荷和磁通量子之间的比率。本文用交流约瑟夫森效应驱动的相互缠绕的库珀对泵浦来解释约瑟夫森量子化霍尔电导器件（JHD）。我们讨论的实验实施以及外部参数的最佳配置和可能的误差来源。JHD具有丰富的拓扑结构，并证明约瑟夫森隧道结是通用的，能够通过基本常数将频率，电压和电流相互关联。
2021-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Achieving the threshold regime with an over-screened Josephson junction
我们证明，通过利用过屏蔽的约瑟夫森结作为噪声检测器，它是可以实现的阈值制度，从而测量的波动电流分布的尾巴。这种情况是通过将约瑟夫森结和介观导体放置在具有非常低阻抗的外部电路中来实现的。在欠阻尼极限下，过度屏蔽结抑制了结中的能量扩散，有效地创建了耗散状态的可调激活势垒。因此，激活率与阿克里先乌斯形式有质的不同。
2009-02-28 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
Low-loss tunable metamaterials using superconducting circuits with Josephson junctions
我们报告的实验与超导材料含有约瑟夫森结。在这些结构中，传统超材料中使用的开口环谐振器被超导回路取代，超导回路被约瑟夫森结中断，所谓的rf-SQUID。与开口环谐振器一样，这些元件可以被视为耦合到磁场的LC谐振器。超导薄膜超材料的优点在于，由于约瑟夫森结的可调谐的本征电感，可以通过施加外部直流磁场来改变rf-SQUID的谐振频率。我们目前的实验结果表明，这些设备的谐振频率的可调谐性。
2013-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-Hermitian multiterminal phase-biased Josephson junctions
本文研究多超导体形成的非厄米约瑟夫森结，发现由超导相位与非厄米性共同决定的奇异点，并揭示其在拓扑保护、超流增强及高维非厄米超导现象中的潜力。
2024-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ballistic Josephson junctions based on CVD graphene
近年来，在基础物理和潜在应用方面，对石墨烯作为超导体之间的薄弱环节的约瑟夫森结进行了深入研究。然而，之前的大部分工作都是基于机械剥离的石墨烯，这与大规模生产不兼容。在这里，我们提出了我们的研究使用石墨烯生长的化学气相沉积（CVD）作为薄弱环节的约瑟夫森结。我们证明，CVD-石墨烯基约瑟夫森结与Nb电极可以有效地工作，没有任何热滞后从1.5 K下降到320 mK的基础温度，他们在垂直磁场中表现出理想的夫琅和费干涉图案。我们还表明，结的临界电流可以通过调节栅极电压。此外，对于我们最短的结（长度为50 nm），我们发现正常状态电阻随栅极电压振荡，表明结处于弹道状态，这是以前在基于CVD-石墨烯的约瑟夫森结中未观察到的特征。
2017-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Influence of thermal fluctuations on an underdamped Josephson tunnel junction
受最近实验的启发，我们研究了热涨落对耦合到强阻环境中的约瑟夫森结的$I$ - $V$特性的影响。在约瑟夫森能量大于充电能量且不存在准粒子的情况下，我们得到了解析结果。
2003-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Geometrical Defects in Josephson Junction Arrays
约瑟夫森结晶格中的位错和向错将影响阵列内的涡旋激发的动力学。这些缺陷有效地扭曲了激励移动和相互作用的空间。这种缺陷和激发之间的相互作用能的确定和扭曲晶格中的涡旋轨迹计算。最后，可能的实验观察这些影响。
1999-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting phases and the second Josephson harmonic in tunnel junctions between diffusive superconductors
我们考虑了通过绝缘隧道界面（I）的扩散超导体（S）之间的平面SIS型约瑟夫森结。我们构造了关于界面电导的完全自洽微扰理论。结果，我们找到了对第一次约瑟夫森谐波的修正，并计算了第二次约瑟夫森谐波。在任意温度下，我们修正了以前用解的简化形式得到的约瑟夫森隧道结中非正弦电流-相位关系的结果。我们的微扰理论还描述了序参量和反常格林函数的相位之间的差异。
2021-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Disappearance of Ensemble-Averaged Josephson Current in Dirty SNS Junctions of d-wave Superconductors
讨论了超导体/脏正常导体/超导体结中的约瑟夫森电流，其中超导体具有$d_{x^2-y^2}$配对对称性.约瑟夫森电流的低温行为取决于晶轴和结界面法线之间的取向角。我们表明，当取向角为$π/4$且正常导体处于扩散输运状态时，系综平均约瑟夫森电流消失。$d_{x^2-y^2}$ -波配对对称性是造成这一事实的原因。
2001-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase-coherent solitonic Josephson heat oscillator
自其最近的基础，相位相干热电子学已经闪耀着持续的兴趣，产生了许多具体的应用。本研究领域主要是借由掌握约瑟夫森相位差来操控介观超导装置中的热流。在这里，我们介绍了新一代的快速热电子器件，能够通过操纵约瑟夫森涡旋来控制局部热功率和温度，即，孤子虽然大部分关于长约瑟夫森结中约瑟夫森涡旋的显著特征已被广泛研究，但对孤子维持的相干热输运却知之甚少。我们表明，孤子配置决定的结中的温度分布，因此，在对应的每个磁感应孤子，无论是流动的热功率和温度显着增强。最后，我们详细讨论了一个快孤子约瑟夫森热振荡器，它的频率与磁驱动器的振荡频率是一致的。值得注意的是，所提出的热振荡器可以有效地找到作为纳米级热机和相干热机的可调热源的应用。
2018-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Discontinuous current-phase relations in small 1D Josephson junction arrays
本文研究了小尺寸一维约瑟夫森结阵列中的约瑟夫森效应。对于弱约瑟夫森隧穿，电荷稳定性图中拓扑上不同的区域产生不同的电流相位关系（I $Φ$）。本文给出了电荷简并线和三相点附近的三结系统的结果。我们解释了更大的阵列的推广，表明在相位$π$的I $Φ$的不连续性持续存在，并在最大简并，该问题可以映射到一个紧束缚模型，为任意系统大小提供分析结果。
2008-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Sign reversal of ac Josephson current in a ferromagnetic Josephson junction
用隧道哈密顿量和格林函数方法研究了铁磁约瑟夫森结中的交流约瑟夫森效应。我们得到了两种类型的超导相位相关电流，即，约瑟夫森电流和准粒子对干涉电流（QPIC）。由于铁磁约瑟夫森结的0- $π$跃迁特性，这些电流随着FM层的厚度而改变其符号。作为施加电压的函数，约瑟夫森临界电流在间隙电压处显示出称为Riedel峰的对数发散，而QPIC显示出不连续的跳跃。Riedel峰由于0- $π$转变而反转，并在0- $π$转变点附近消失。QPIC中的不连续跳跃也代表了与Riedel峰类似的行为。这些结果与传统的结果相反。
2009-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Current-phase relation of graphene Josephson junctions
约瑟夫森结的电流-相位关系揭示了影响超电流的微观过程和对称性的重要信息。在这封信中，我们提出了直接测量的CPR的约瑟夫森结与石墨烯的障碍，获得了相位敏感的SQUID干涉技术。我们发现，CPR是歪斜的，相对于通常观察到的正弦曲线的行为。偏斜度的量随临界电流（Ic）线性变化，而不管Ic是否由载流子密度或温度调谐。
2010-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microwave induced tunable subharmonic steps in superconductor-ferromagnet-superconductor Josephson junction
研究了超导体-铁磁体-超导体约瑟夫森结中铁磁与超导相动力学的耦合。结的电流-电压特性表现出次谐波电流阶跃的模式，形成魔鬼的楼梯结构。我们发现，在铁磁共振的步骤的宽度变得最大。此外，我们还证明了台阶的结构和宽度可以通过改变外磁场的频率、约瑟夫森与磁能的比值、吉尔伯特阻尼和结的尺寸来调节。
2019-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spontaneous currents and half-integer Shapiro steps in Superconductor-Ferromagnet-Superconductor 0-pi Josephson junctions
本文研究了势垒厚度随空间变化的超导-铁磁-超导（Nb-Cu_（0.47）Ni_（0.53）-Nb）约瑟夫森结。临界电流与磁通量的衍射图案表明，临界电流密度沿着结的宽度改变符号，在0和π结区域之间产生界面，自发电流可以围绕该界面循环。在半整数约瑟夫森电压下观察到的夏皮罗阶跃可以通过自发循环电流对所施加的射频调制的锁相来解释。
2005-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interference between magnetic field and cavity modes in an extended Josephson junction
扩展的约瑟夫森结由两个超导电极组成，它们被绝缘体隔开，因此它也是一个微波腔。超导相位差决定了超导电流的大小及其空间分布。外部磁场和谐振腔内场两者都产生沿结的超导相的空间修改。这两种效应之间的相互作用导致了结的临界电流的干扰，并允许我们连续地将第一腔模和约瑟夫森相位之间的耦合强度从1调谐到-0.5。这使得能够在超强耦合状态下对结进行静态和动态控制。
2012-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Pb-graphene-Pb Josephson junctions: characterization in B field
我们制作了超导体-石墨烯-超导体约瑟夫森结，超导区域由铅（Pb）制成。通过gragahene的临界电流可以被外部磁场调制;由此产生的夫琅和费干涉图案显示出几个周期的振荡，表明结是均匀的。偏离完美的夫琅和费模式进行观察，并解释其原因是考虑到样品设计的模拟。
2011-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermal signature of Majorana fermions in Josephson junction
建立了一维拓扑约瑟夫森结（T-JJ）的热导与约瑟夫森电流之间的显著相关性，并在短结极限下导出了两者之间的关系式.结果表明，三个终端T-JJ为我们提供了一个理想的设置，利用独特的相关性，这有助于识别标志的马约拉纳束缚态定位在交界处。我们的方法结合了能隙下库珀对输运和能隙上热激发准粒子输运的信息，是对现有研究的补充。
2019-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Bloch inductance in small-capacitance Josephson junctions
我们证明了小电容约瑟夫森结的电阻抗除了电容项$-i/ωC_B$外还包括电感项$iωL_B$。类似于已知的布洛赫电容$C_B(q)$，布洛赫电感$L_B(q)$也周期性地取决于准电荷$q$，并且在$q=e (\textrm{mod} 2e)$处获得的其最大值总是超过在固定$ϕ=0$处的该结$L_J(ϕ)$的约瑟夫森电感的值。布洛赫电感对单结和一维阵列的动力学的影响进行了描述。
2005-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Common features of vortex structure in long exponentially shaped Josephson junctions and Josephson junctions with inhomogeneities
本文研究了三种不同模型的长约瑟夫森结中的涡旋结构：指数形约瑟夫森结和势垒层中存在电阻和分流不均匀性的约瑟夫森结。数值计算了可能的磁通量分布和相应的分岔曲线。对于这三种模型，分别绘制了临界电流-磁场曲线.本文提出了指数型约瑟夫森结与具有分布不均匀性的矩形结的等效性的概念，并证明了在结端的分流和电阻不均匀性的某些参数下，相应的临界曲线与指数型的临界曲线非常接近。
2006-08-15 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
Stacked Josephson junction SQUID
本文用数值方法分析了由叠层约瑟夫森结构成的超导量子干涉器件在各种结参数下的工作情况。由于堆叠中的结的磁耦合，与未耦合的多结SQUID相比，这种SQUID具有某些优点。也就是说，如果叠层中的结是锁相的，则可以降低电流-通量调制的亚稳性并且可以改善电压-通量调制。SQUID的最佳操作预期为中等长度，强耦合堆叠约瑟夫森结。本文讨论了利用高温超导体中的本征约瑟夫森结制作叠层约瑟夫森结SQUID的可能性。
2001-09-21 cond-mat.supr-con
Theoretical study of the Josephson current through a junction including ferromagnetic insulator
本文从理论上研究了含有铁磁绝缘层的约瑟夫森结的特性。计算出的电流显示出异常依赖于在界面处的交换相互作用的大小。随着交换作用的增加，约瑟夫森结由0结变为$π$结.
1997-10-15 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
Thermally induced 0-pi phase transition in Josephson junctions through a ferromagnetic oxide film
我们研究了铁磁氧化物薄膜的约瑟夫森输运，La $_2$ BaCuO $_5$，理论上。使用递归格林函数技术，我们发现在这样的系统中的π结的形成。此外，随着温度的升高，0-π相变也随之发生。这种基于铁磁氧化物的约瑟夫森结可能成为未来量子计算机架构中的一个元素。
2010-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Comment on "Composite excitation of Josephson phase and spin waves in ferromagnetic Josephson junctions" (S.Hikino, M.Mori, S.Takahashi, and S.Maekawa, arXiv:1009.3551)
我们澄清了文献[ \onlinecite{VE} ]中使用的准静态近似的适用性，其中耦合自旋和约瑟夫森等离子体波已被预测存在于SIFS约瑟夫森结中。与文献[ \onlinecite{Maekawa} ]的作者的主张相反，我们表明这种近似在实验研究的实际系统中是非常准确的。
2010-10-13 cond-mat.supr-con
Josephson radiation patterns in underdamped topological Josephson junctions
约瑟夫森辐射是探测拓扑超导体中马约拉纳零模的一种有效方法。本文在量子电容并联结模型下研究欠阻尼拓扑约瑟夫森结的约瑟夫森辐射。我们发现，量子动力学的马约拉纳两能级系统诱导振荡模式的约瑟夫森发射光谱。与Floquet方法，我们得到这些振荡模式的分析结果，并发现它们是很好地描述贝塞尔函数。我们进行了数值模拟，以验证分析结果，并证明这些贝塞尔辐射模式存在的结参数范围很广。
2022-05-12 cond-mat.supr-con
Direct-Write Ion Beam Irradiated Josephson Junctions
我们强调的再现性和水平的控制YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$约瑟夫森结的电性能制造的辐照从一个聚焦的氦离子束。具体而言，我们显示了使用大范围的辐照剂量制造的几个结的电输运性质的结果。在该范围的下端，结表现出超导体-正常金属-超导体（SNS）约瑟夫森结特性。然而，随着剂量的增加，有一个过渡到与超导体-绝缘体-超导体（SIS）结一致的电气特性。为了研究大量氦离子约瑟夫森结的均匀性，我们制作了包含20个串联连接的SNS和SIS约瑟夫森结的阵列。这些阵列的电输运性质揭示了非常均匀的结，在临界电流或电阻中没有明显的扩散。
2019-06-25 cond-mat.supr-con
Ferromagnetic planar Josephson junction with transparent interfaces: a ϕ junction proposal
本文计算了在正常金属薄膜上具有铁磁弱连接的平面约瑟夫森结的电流相位关系。根据实验观察，我们假设透明的超导铁磁界面。这提供了最佳的层间耦合和对从超导电极渗透到铁磁层中的超导相关的低抑制。我们表明，这种约瑟夫森结是一个很有前途的候选人的实验结实现。
2013-05-08 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
Shapiro and parametric resonances in coupled Josephson junctions
研究了微波辐照对高温超导体中本征约瑟夫森结相位动力学的影响。我们比较了在CCJJ和CCJJ+DC模型框架下计算的耦合约瑟夫森结堆在外照射下的电流-电压特性。
2012-08-22 cond-mat.supr-con
Coordinate transformation in the model of long Josephson junctions: geometrically equivalent Josephson junctions
通过坐标变换实现了从可变宽度的长约瑟夫森结模型到约瑟夫森电流幅值与坐标相关的结模型的过渡。这建立了可变宽度的约瑟夫森结和具有可变阻挡层厚度的准一维结的类别之间的对应关系。它示出的结的指数变化的宽度的等效准一维结的势垒层具有分布电阻的不均匀性，作为吸引子的磁通量涡流。本文用数值模拟的方法建立了具有阻性微不均匀性的约瑟夫森结的临界电流随磁场变化的曲线，并与宽度呈指数变化的结的临界曲线进行了比较。从而证明了在约瑟夫森结中用结端的局部不均匀性代替分布不均匀性的可能性;从技术的角度来看，这可能具有某些优点。
2006-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Collective resonance modes of Josephson vortices in sandwiched stack of Bi$_{2}$Sr$_{2}$CaCu$_{2}$O$_{8+x}$ intrinsic Josephson junctions
在长结极限下，观察到Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+x}$单晶的本征约瑟夫森结（IJJ）的电流-电压特性中，低偏置涡旋流分支在密集约瑟夫森涡旋态分裂成多个子分支.每个子分支对应于串联耦合的约瑟夫森结中的等离子体模式。分裂成低偏置线性子分支的斜率和子分支间模式切换字符的扩展是在良好的定量协议与预测的弱，但有限的结间电容耦合模型与电感耦合。这表明电容耦合在精确描述串联堆叠IJJ中的涡旋动力学中的作用的重要性。
2003-12-18 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
