Interaction of Josephson junction and distant vortex in narrow thin-film superconducting strips
穿过窄薄膜带的边缘型平面约瑟夫森结的组之间的相位差取决于结组中是否存在涡旋。Golod、Rydh和Krasnov（\prl { \bf 104}，227003（2010））发现，对于靠近接合处的涡流，这种效应表明涡流可能将接合处转变为$π$型。结果表明，即使旋涡远离结，当靠近带边时，它仍将0-结转变为$π$ -结。在所使用的近似，后者的效果是独立的涡旋结分离，拓扑结构的涡旋相延伸到宏观距离的超导相干性的表现。
2014-01-31 cond-mat.supr-con
Josephson junctions in narrow thin-film strips
研究了窄边型薄膜约瑟夫森结中最大超电流的场依赖性。假设该结延伸穿过宽度W远小于珍珠长度的薄膜带;膜厚度远小于伦敦穿透深度。我们计算的最大超电流内的非本地约瑟夫森电动力学，考虑到杂散场影响隧穿电流。在W远小于薄膜约瑟夫森长度的情况下，沿结的相位差仅取决于结的几何形状和所施加的场，但与约瑟夫森临界电流密度无关，即，它是普遍的。最大超电流的零点只有在大磁场中才是等距的（不像与体块组的结的情况）;它们被一个比体块结小得多的磁场隔开。最大超电流的峰值与所施加场的平方根成反比地减小，即，慢于1/H。
2008-02-20 cond-mat.supr-con
Current distribution and ac loss for a superconducting rectangular strip with in phase alternating current and applied field
本文研究了有限厚度超导矩形带在同相交变磁场作用下的交流输运问题。施加的磁场被认为垂直于电流。我们提出了数值计算假设的临界状态模型的电流分布和交流损耗的各种值的纵横比，传输电流和施加的磁场振幅。由于临界态的亚稳态性质，获得了丰富的唯象。我们进行了详细的比较与分析的限制，我们讨论了它们的适用性超导导体的实际几何形状。我们还定义了一个损耗因子，它允许比交流损耗更详细地分析交流行为。最后，我们将计算结果与实验结果进行了比较，在没有任何拟合参数的情况下，显示出显著的定性和定量一致性。
2005-10-12 cond-mat.supr-con
Evidence for a Dual-Source Mechanism of THz Radiation from Rectangular Mesas of Single Crystalline \bm{$\mathrm{Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+δ}}$} Intrinsic Josephson Junctions
Graduate School of Pure & Applied Sciences, University of Tsukuba（筑波大学理工学群）；Department of Physics, University of Central Florida（中佛罗里达大学物理系）
研究Bi₂Sr₂CaCu₂O_{8+δ}单晶矩形 mesa 的THz辐射，发现交流约瑟夫森电流的均匀和非均匀部分分别作为电和磁电流源，证实双源机制。
2009-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inter-layer Josephson coupling in stripe-ordered superconducting cuprates
LBCO-1/8的实验表明，条纹顺序共存的二维配对没有层间相位相干性在一个扩展的温度范围内，我们确定的条纹顺序存在的层间约瑟夫森耦合。我们采用平均场描述的键为中心的条纹，与零动量超导凝聚体和交替的条纹方向钉扎的低温tetraquartz（LTT）的晶格结构。我们表明，费米面重建所产生的强条纹顺序可以抑制相邻层之间的约瑟夫森耦合超过一个数量级。
2009-07-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Towards 4 formalisms description of properties of the unconventional Josephson junction and unconventional SQUIDs made by putting non-superconducting strip on the top of superconducting strip
本文提出了在超导带材上放置非超导带材的非常规约瑟夫森结（uJJ）的理论研究方法。我们工作的框架内的Ginzburg-Landau，Bogoliubov德Gennes和Usadel形式主义。对几种简单的情况，用数值方法求解了非线性偏微分方程。我们用GL和BdGe相结合的方法得到了uJJ的本征能。例我们预言了这种物理效应的发生，我们称之为拓扑迈斯纳效应。在此基础上，结合约瑟夫森结的研究现状，展望了uJJ的未来研究方向。
2010-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlocality in mesoscopic Josephson junctions with strip geometry
本文研究了在外加磁场H作用下，长度为d，宽度为w的干净超导体-正常金属-超导体结中的电流。结果表明，电流密度的几何图形和临界电流随结中总通量的变化都依赖于约瑟夫森涡旋距离a_0与非定域电动力学范围r的比值。特别地，临界电流只有在r<a_0时才具有超导磁通量子的周期性，而在r>a_0时，由于边界效应，临界电流具有双（伪）周期性。将我们的结果与Heida等人最近的实验[Phys.Rev.B57，R5618（1998）]进行比较，我们发现两者吻合得很好。
1999-02-10 cond-mat.supr-con
Magnetic field dependence of the critical current in a granular s-wave Superconductor
考虑超导小粒子通过绝缘势垒间的约瑟夫森耦合相互作用的矩形和圆形结模型，确定了颗粒s波超导体临界电流的磁场依赖关系。我们将证明，在圆形模型的情况下，约瑟夫森电流的最大临界电流大于矩形模型。
2014-12-10 cond-mat.supr-con
Critical Current of a Granular d-wave superconductor
本文研究了单结和颗粒系统中d波超导体的约瑟夫森临界电流与扭角γ的关系。结果表明，对于单个结和颗粒系统，d波约瑟夫森临界电流的扭角γ依赖性是相同的.考虑超导小粒子通过绝缘势垒间的约瑟夫森耦合相互作用的矩形和圆形结模型，确定了颗粒d波超导体临界电流的磁场依赖关系。我们将证明，在圆形模型的情况下，约瑟夫森电流的临界电流大于矩形模型的临界电流。
2014-12-09 cond-mat.supr-con
Effect of current injection into thin-film Josephson junctions
新的薄膜约瑟夫森结最近已被测试，其中注入到结组之一的电流支配约瑟夫森现象。因此，可以通过改变注入电流来连续地管理结处的相位分布。提出了一种计算半无限长薄膜带注入电流分布的方法，该半无限长薄膜带的源-汇点位于薄膜边缘的任意位置。假设条带宽度$W$相对于$Λ=2λ^2/d$小，$λ$是膜材料的本体伦敦渗透深度，$d$是膜厚度。
2014-10-04 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
Two-dimensional arrays of superconducting strips as dc magnetic metamaterials
本文从理论上研究了直流磁性超材料的基本结构--二维超导条阵列的磁响应。我们解析地获得了磁场的完全屏蔽状态（即，$Λ/w\to 0$，其中$2w$是条带宽度，$Λ=λ^2/d$是珍珠长度，$λ$是伦敦穿透深度，以及$d$是条带厚度），并且通过平均局部场分布来导出有效渗透率。我们还进行了数值计算的一个现实的情况下，考虑有限的$Λ/w>0$。我们研究了两种类型的条形阵列：矩形阵列和六边形阵列。所得到的有效磁导率具有大的各向异性，这取决于超导条的尺寸和布置，并且发现六边形阵列比矩形阵列更有利于获得大的各向异性。
2011-12-02 cond-mat.supr-con
Josephson effect in mesoscopic graphene strips with finite width
研究了长度为$L$小于超导相干长度、宽度为任意宽度$W$的弹道石墨烯带中的约瑟夫森效应。我们发现临界超电流$I_{c}$对$W$的依赖性对于不同类型的边缘是完全不同的。对于\textit{smooth}和\textit{armchair}边缘，在低载流子浓度下，$I_{c}$随着$W/L$的减小而单调减小，并且对于窄条$W/L\lesssim1$趋于恒定的最小值。最小超电流对于光滑边缘为零，但是对于扶手椅边缘具有有限值$eΔ_{0}/\hbar$。在较高的载流子浓度下，除了这种整体单调变化之外，临界电流还经历一系列具有变化的$W$的峰。另一方面，在具有\textit{zigzag}边缘的条带中，超电流被半整数量化为$(n+1/2)4eΔ_{0}/\hbar$，示出了与$W$的逐步变化。
2006-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fraunhofer patterns for Josephson junctions in narrow thin-films with vortices trapped in one of the banks
研究表明，在窄的薄膜超导带中，平面边缘型约瑟夫森结中的一组涡旋能显著改变结临界电流$I_c(H)$的场依赖性.当涡流在带中间的某些位置处被捕获时，图案$I_c(H)$在$H=0$处为零，而不是传统的“0型”结的最大值。这些位置的数量等于在相同位置处捕获的涡流的数量。当连接涡分离超过约$2W$时，$I_c(H)$不再对涡的存在敏感。
2016-09-20 cond-mat.supr-con
Vortex structure in long Josephson junction with two inhomogeneities
本文报道了势垒层中有一个和两个矩形异质结的长约瑟夫森结的数值实验结果。在一个非均匀性的情况下，我们证明了非对称磁通态的存在。当不均匀性的位置移到结的末端时，混合磁通-反磁通态消失。当存在两个非均匀性时，通过结端非均匀性的Josephson电流幅值的变化对磁通态的稳定性有很大的影响，并使最大值对“临界电流-磁场”的依赖关系变得平滑。
2006-08-15 cond-mat.supr-con
Anomalous finite-size effect in superconducting Josephson junction arrays
我们报告的大规模模拟连续分流约瑟夫森结阵列的带状几何形状。当带宽度增加时，电压首先遵循Minnesian { \it et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 74}，3672（1995）]，然后向Ambegaokar { \it et al.}预测的渐近值上升。[Phys. Rev. Lett. { \bf 40}，783（1978）]。非单调的尺寸依赖性归因于窄条中自由涡的寿命缩短，并指出了将单尺度分析应用于电荷中性超流态的危险。
2001-04-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Dynamics of point Josephson junctions in a microstrip line
我们使用三角形分布的正弦非线性波动方程模拟一维微带线中点约瑟夫森结的动力学。该模型适用于低T $_c$和高T $_c$系统（0和$π$结）。对于线中的单个结，我们发现了两个限制行为：欧姆模式，其中结充当纯电阻器，其阻止波并分离腔和结模式，其中波在整个条带中是均匀的。这种分类允许限制系统的IV曲线。在一个条带中的两个结通常给出欧姆模式和组合结/欧姆模式，并产生关于具有许多结的阵列的行为的信息。最后，我们使用这个分析来理解0和$π$结的多结情况以及外部磁场的影响。
2005-01-27 cond-mat.supr-con
Hysteretic characteristics of a double stripline in the critical state
本文分析了由两个任意间距的共面超导带组成的超导带线的临界状态。两种不同的情况下被认为是：一个带状线与运输电流和条暴露于一个垂直的磁场。在第二种情况下，所获得的解决方案对应于“fieldlike”（对于未封闭的带）和“currentlike”（对于长的矩形超导回路）状态在一个孤立的带，其中的运输电流和磁场施加恒定的比例。
2003-06-16 cond-mat.supr-con
Phase-dependent heat current of granular Josephson junction for different geometries
本文从理论上研究了在垂直磁场作用下，温度偏置颗粒约瑟夫森结的相位相关热输运。我们说明了结的几何形状对热电流的影响。采用颗粒约瑟夫森结而不是体结，使得热流行为发生了显著变化。矩形、圆形和环形几何结构的热流衍射花样与s波超导结的电流衍射花样相似。通过增加俘获磁通量，电流的模式表现为d波超导结。使用由磁场控制的具有不同几何形状的粒状超导体的可行性提供了一种适当的工具来获得特定应用的期望结果。
2018-07-26 cond-mat.supr-con
Geometrical Resonance Conditions for THz Radiation from the Intrinsic Josephson Junctions in Bi2Sr2CaCu2O8+d
Institute of Materials Science, Graduate School of Pure & Applied Sciences, University of Tsukuba（筑波大学纯理学研究科物质材料科学研究所）；Department of Physics, University of Central Florida（中佛罗里达大学物理系）
研究了从Bi₂Sr₂CaCu₂O₈₊d单晶制备的短矩形、正方形和盘形mesa中发出的亚太赫兹辐射，发现辐射频率同时满足交流约瑟夫森效应和mesa谐振模式条件，整数高阶谐波表明交流约瑟夫森效应在新型双源辐射机制中占主导地位。
2010-07-05 cond-mat.supr-con
Mesoscopic cross-film cryotrons: Vortex trapping and dc-Josephson-like oscillations of the critical current
我们从理论和实验上研究了一个简单的铝超导带的输运性质的存在下，一个单一的直载流线，定向垂直于超导带。众所周知，在这种类似冷子管的系统中，超导带材的临界电流Ic可以通过改变控制线中的电流Iw来调节。我们证明了在载流导线附近的窄而长的条带内的钉扎涡/反涡的数量的离散变化导致了Ic对Iw的特有的振荡依赖性。
2011-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Restoring Interlayer Josephson Coupling in La_{1.885}Ba_{0.115}CuO_4 by Charge Transfer Melting of Stripe Order
研究表明，电荷转移激发对电荷密度波（条纹）序的破坏增强了La_{1.885} Ba_{0.115} CuO_4（LBCO）的超导相刚性。时间分辨共振软X射线衍射表明，电荷顺序熔化后迅速近红外光激发，而晶体结构保持完整的中等通量。太赫兹时域光谱表明，对于第一个2 ps以下的光激发，一个新的约瑟夫森等离子体共振边缘，在较高的频率相对于平衡边缘，诱导表明增强的超导层间耦合。的电荷顺序熔化和增强的超导层间耦合的注量依赖与约0.5 mJ/cm 2的饱和极限。使用X射线和光学光谱的组合，我们建立了一个层次的增强超导性，熔化的电荷顺序和晶体结构的重排之间的时间尺度。
2016-07-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collective Josephson vortex dynamics in a finite number of intrinsic Josephson junctions
本文报道了在Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+x}$单晶中由本征约瑟夫森结叠层中的约瑟夫森涡旋晶格激发的集体横向等离子体模的实验证实。通过分析系统的电流-电压特性的约瑟夫森涡流区域中的多个子分支的温度（$T$）和磁场（$H$）依赖性来确认激发。在近静态的约瑟夫森涡旋状态下，一个低的隧道偏置电流，观察到明显的磁阻振荡，这代表了沿c轴的三角晶格涡旋配置。在足够高的磁场和高偏置电流的动态涡旋状态下，观察到单个约瑟夫森涡旋流分支分裂成多个子分支。对不同$H$场的子分支的详细研究表明，子分支代表约瑟夫森涡旋晶格沿c轴的不同模式，具有从三角形到矩形晶格的不同构型。这些多个子分支合并到一个单一的曲线在一个特征温度，以上的约瑟夫森涡晶格的动力学结构转变是预期。
2006-10-12 cond-mat.supr-con
Planar Josephson junction devices with narrow superconducting strips: Topological properties and optimization
West Virginia University（西弗吉尼亚大学）；New York University（纽约大学）
研究通过优化窄超导带宽度，实现了具有更大拓扑间隙的拓扑超导相，为稳健拓扑设备的实现提供了新方法。
2026-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Cavity mode waves during terahertz radiation from rectangular Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ mesas
为了确定辐射的腔模部分是由跨越台面宽度$w$还是沿着台面长度$\ell$的波引起的，与“热点”相关，我们重新检查了来自Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$的矩形台面中的本征约瑟夫森结的辐射的角度依赖性[Wang { \it et al.}，物理修订信函{ \bf 105}，057002（2010）]。我们推导出的角度依赖性预期在这两种情况下的一般腔模式，其中台面的宽度对应于辐射波长的一半的整数倍。假设来自$ac$ Josephson电流源和腔磁表面电流密度源的相干辐射非相干地结合，拟合Kadowaki { \it et al.} [J.日本物理学会{ \bf 79}，023703（2010）]，其使用用于非相干组合的两个模型在两个波方向上具有平均值$\ell/w=5.17$，其分别对应于驻波和行波。结果表明，均匀$ac$ Josephson电流源加上沿矩形长度方向形成的腔波的组合输出与均匀$ac$ Josephson电流源加上沿宽度方向形成的腔波的组合输出的几率相等。然而，对于台面，其中$n\ell/2w$是积分的，其中$n$是矩形TM $^z_{n,0}$模式的指数，它示出，沿台面的长度的驻波腔模式波不辐射在$xz$平面垂直于台面的长度，这表明在这样的台面上的实验可能有助于解决这个问题。
2010-10-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microwave distribution in stacked Bi$_{2}$Sr$_{2}$CaCu$_{2}$O$_{8+x}$ intrinsic Josephson junctions in a transmission-line geometry
研究了矩形叠层（15 $μ$ m $\times$ 0.72 $μ$ m $\times$ 60 nm）$_{2}$ $_{2}$ $_{2}$ O $_{8+x}$本征约瑟夫森结（IJs）内的微波分布。该堆叠被微制造成传输线几何形状，其中几百nm厚的Au层沉积在堆叠的顶部和底部。通过测量不同微波功率下W波段IJs隧穿临界电流的异常抑制来监测微波分布。这种技术可以提供有价值的信息的微波传输模式内的夹层堆叠的IJs，这是非常重要的高频器件应用，使用IJs，如磁通流太赫兹振荡器。
2003-08-05 cond-mat.supr-con
Easy-Plane Magnetic Strip as a Long Josephson Junction
对存在弱面内各向异性的易平面铁磁体（EPF）中的自旋力矩偏置磁动力学进行了理论研究。虽然这种各向异性破坏了U（1）对称性，从而淬灭了传统的自旋超流性，我们表明，该系统，而不是实现了一个密切的模拟长约瑟夫森结（LJJ）模型。后者的传统磁场和电流控制分别映射到施加在磁条两端的面外自旋力矩的对称和反对称组合上。这表明了在绝缘磁系统中实现超流体传输现象的另一种途径。研究了自旋力矩偏置相图，给出了EPF中静态多畴相的解析解。我们适应现有的LJJ的自洽性方法，开发一个近似的解决方案的EPF动态。LJJ-EPF映射允许我们设想高温下的超导电路功能。结果同样适用于反铁磁体与适当的有效自由能的Néel秩序，而不是磁化。
2018-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interaction of hot spots and THz waves in Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 intrinsic Josephson junction stacks of various geometry
在足够高的输入功率下，在Bi_2Sr_2CaCu_2O_8本征约瑟夫森结中，一个热点（加热到超导转变温度以上的区域）与仍处于超导态的区域共存。在“冷”区，可以发生腔共振，使交流约瑟夫森电流同步，并产生强相干太赫兹辐射。我们调查的热点和常设电磁波的相互作用，低温扫描激光显微镜和太赫兹发射测量，使用堆栈的各种几何形状。对于一个矩形和箭头形的结构，我们表明，驻波可以打开和关闭的堆栈结构的各个区域，这取决于热点的位置。我们还报告了驻波和热点的形成在一个盘形台面结构。
2010-05-12 cond-mat.supr-con
In-situ creation and control of Josephson junctions with a laser beam
我们提出用激光束紧紧聚焦在超导带材上，通过光热效应产生约瑟夫森结。该结的临界电流可以很容易地通过激光强度来控制。我们表明，周期性调制的强度大大改变了动态特性的结，并在没有微波辐射的夏皮罗步骤的外观结果。光驱动约瑟夫森结的实验实现可能为超快速创建和切换具有可调几何形状和电流-相位关系的超导器件的复杂图案开辟一条道路。
2019-05-29 cond-mat.supr-con
Collective Dynamics of Josephson Vortices in Intrinsic Josephson Junctions :Exploration of In-phase Locked Superradiant Vortex Flow States
为了阐明运动约瑟夫森涡旋在所有结上激发同相交流电磁场的“超辐射”条件，我们对层间平行磁场作用下的本征约瑟夫森结进行了大规模的真实尺寸模拟.在一定的高场（本模拟中为$H > 1T$）以上，观察到I-V曲线中三个明显的台阶状结构，在此位置我们发现了运动磁通线晶格中的结构转变。约瑟夫森涡流状态相应地分为四个区域（区域I $\sim $ IV与增加的电流），在每个区域中的电场振荡在样品边缘的功率谱测量和约瑟夫森涡流配置的典型快照显示。在四个区域中，特别是在区域III，出现了同相矩形涡格流状态，功率谱显示出明显的尖峰结构，即，超辐射态横向传播的约瑟夫森等离子体振荡的本征模分析的模拟结果的比较表明，约瑟夫森涡流态和一些本征模之间的共振是负责明确的磁通晶格结构的转变。理论分析还表明，I-V特性曲线中的超辐射态区宽度随超导层和绝缘层厚度的减小而增大。
1999-07-15 cond-mat.supr-con
Long Josephson junctions with exciton-polariton condensates
我们证明了利用激子-极化激元凝聚体建立稳定的约瑟夫森$π$结条纹的可能性。任意长极化激元条纹之间的$π$结的稳定性在低泵浦下通过平衡蛇形不稳定性与朝向结的反向传播流来实现。与暗孤子没有什么不同，不稳定性在高泵浦下变得相关，导致形成涡旋偶极子。由此产生的结构可以被稳定化以产生直的和环形几何形状的约瑟夫森涡旋的静态晶格。我们的研究结果建立在室温下基于约瑟夫森效应的量子技术应用的实现。
2019-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Statics of non uniform Josephson junction parallel arrays: model vs. experiment
实验和数值模拟研究了超导带状线并联的非均匀约瑟夫森结阵列的零电压超导电流与磁场的关系。测量的曲线是复杂的，独特的，并与使用专门开发的模型的数值模拟非常一致。使用这个，我们可以优化阵列以具有任何期望的干涉图案。这种新设备可以在磁力测量、准粒子混合器和探测器、磁通流振荡器和超导电子学中找到应用。
2006-09-29 cond-mat.supr-con
Scattering of quasi-one-dimensional solitons on impurities in large Josephson junctions
研究了准一维长约瑟夫森结中不同形状杂质对磁通子的传输。结的宽度明显小于其长度，但同时，是约瑟夫森穿透长度$λ_J$的数量级或超过它。点，线和矩形形状的杂质上的再俘获电流计算作为结的宽度的函数的数值和解析。对于中间（几个$λ_J$）结宽，解析公式与数值模拟结果吻合较好。
2012-06-18 cond-mat.supr-con nlin.PS
We analyze the topological superconductivity and investigate the spectroscopic properties manifested by the zero-energy modes, induced in a metallic strip embedded into a Josephson-type junction. Focusing on the Majorana polarization of such quasiparticles, we propose feasible means for its empirical detection, using the spin-selective Andreev reflection method. Our study reveals a gradual development of a transverse gradient of the Majorana polarization across the metallic strip upon increasing its width. We also inspect the spatial profile and polarization of the Majorana quasiparticles in t…
2020-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic oscillations of critical current in intrinsic Josephson-junction stacks
与约瑟夫森效应相关的一个关键现象是超导隧道结在磁场作用下的不同性质的振荡。本文研究了本征约瑟夫森结叠层中临界电流的磁振荡，这种结是在由层状高温超导体制成的台面中实现的。振荡行为是非常不同的情况下，一个单一的结。取决于堆叠横向尺寸，振荡可以具有每个结半通量量子的周期（宽堆叠状态）或每个结一个通量量子的周期（窄堆叠状态）。我们详细研究这两个政权之间的交叉。分隔区域的典型尺寸与磁场成比例，这意味着交叉可以由磁场驱动。在窄堆制度的晶格结构经历了一系列周期性的相变之间对齐的矩形配置和三角形配置。三角形配置在此制度中实现仅在狭窄的区域附近的磁场值对应于整数个通量量子每结。
2007-05-25 cond-mat.supr-con
Stabilization of in-phase fluxon state by geometrical confinement in small Bi-2212 mesa structures
同相（矩形）磁通晶格是实现堆叠约瑟夫森结的相干太赫兹辐射所必需的。不幸的是，它通常是不稳定的，由于相互排斥的磁通子在相邻的结，这有利于异相（三角形）晶格。在这里，我们实验研究磁场调制的临界电流在小的Bi-2212台面结构具有不同的尺寸。当磁场严格平行于超导CuO平面时，观察到明显的类夫琅和费调制。对于长台面，调制的周期性等于每个本征约瑟夫森结的通量量子的一半，对应于三角形通量晶格。然而，通过减小台面的长度和增加磁场，周期性被改变为一个通量量子，这是矩形通量晶格的特征。因此，我们证明了在小的Bi-2212台面结构中，通过几何限制可以有效地稳定静止的同相通量态。
2009-03-20 cond-mat.supr-con
Ballistic Four-Terminal Josephson Junction: Bistable States and Magnetic Flux Transfer
研究了弹道约瑟夫森微结构中的宏观量子干涉效应。所研究的系统由四块超导体（终端），弱耦合通过介观矩形正常金属（二维电子气）。我们发现，弹道系统的非局域电动力学导致特定的电流相位关系的介观多端约瑟夫森结。超导电流的非定域耦合对超导序参量在不同终端的相位产生“拖曳”效应。基于这种效应的复合约瑟夫森结表现出受外磁通量控制的二能级系统行为。研究了非局域耦合超导环系统中的磁通量传输效应。
1999-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Size-dependent transformation from triangular to rectangular fluxon lattice in Bi-2212 mesa structures
本文系统地研究了Bi-2212本征约瑟夫森结中静态磁通子晶格结构的场和尺寸依赖性，并研究了形成高功率磁通流振荡器所需的矩形磁通子晶格的条件。采用台面技术制备了Bi_2Sr_2CaCu_2 O_（8 +x）和Bi_（1.75）Pb_（0.25）Sr_2CaCu_2 O_（8 +x）单晶的不同尺寸的结，并研究了磁场对临界电流的类夫琅和费调制。根据所形成的磁通晶格的不同，调制可以分为三个区域。在低场时，没有发现周期调制和有序磁通晶格，在中场时，由于三角晶格的存在，出现了半磁通量子周期调制。在高场下，矩形晶格给出整数通量量子周期性。我们提出了这些领域的依赖于样本量，并得出结论，区域之间的过渡仅取决于μ daJ（Jc），并发生在约0.4和1.3磁通每μ daJ，分别。这些数字是通用的测量样品，并与执行的数值模拟一致。
2011-08-24 cond-mat.supr-con
Interlayer transport in high-$T_C$ cuprates is mediated by superconducting tunneling across the CuO$_2$ planes. For this reason, the terahertz frequency optical response is dominated by one or more Josephson plasma resonances and becomes highly nonlinear at fields for which the tunneling supercurrents approach their critical value, $I_C$. These large terahertz nonlinearities are in fact a hallmark of superconducting transport. Surprisingly, however, they have been documented in La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$ also above $T_C$ for doping values near $x=1/8$, and interpreted as an indication of superflu…
2022-02-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex solid phase with frozen undulations in superconducting Josephson-junction arrays in external magnetic fields
在各向异性耦合的外磁场作用下，从理论上发现了阻挫约瑟夫森结阵列（JJA）中具有自生随机性的涡旋固体。由外部磁场引起的涡旋发展出平行于较弱耦合方向的条纹。分析表明，存在一个连续的、无隙的亚稳态带，其中条纹由横向起伏随机变形。具有处于亚稳态的冻结波动的涡旋固体沿着较强耦合的方向自由滑动，从而即使在零温度下也破坏相的有序性，但是沿着较弱耦合的方向被卡住。
2010-11-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
High Tc Josephson nanoJunctions made by ion irradiation : characteristics and reproducibility
用离子辐照的两步工艺制备了可重复的高Tc约瑟夫森结。首先，通过经由金掩模对c轴取向的YBa 2 Cu 3 O 7膜进行离子照射，设计1 ~ 5 μ m宽的微桥，使得未受保护的部分变为绝缘。然后，通过在标准电子光致抗蚀剂中开口的20 nm宽的窄缝以低得多的剂量照射，在桥内限定较低的Tc部分。这些平面结，其设置可以微调，表现出可再现的和接近理想的约瑟夫森特性。非滞后电阻分流结（RSJ）一样的行为，观察到，连同sinc夫琅和费模式的矩形结。IcRn乘积随温度而变化;它可以达到几mV。典型的电阻范围从0.1到几欧姆，临界电流密度可高达30 kA/cm 2。特性的离散度非常低，在5%至10%的范围内。这种纳米结已被用于制造在液氮（LN 2）温度下操作的微SQUID（超导量子干涉器件）。它们表现出非常小的不对称性、良好的灵敏度和相当低的噪声。这个过程很容易扩展，以制造相当复杂的约瑟夫森电路。
2006-12-08 cond-mat.supr-con
Developments Toward a 250-nm, Fully Planarized Fabrication Process With Ten Superconducting Layers And Self-Shunted Josephson Junctions
我们正在开发一种超导电子制造工艺，具有多达九个平面化超导层，可堆叠的螺柱通孔，自分流Nb/AlOx-Al/Nb约瑟夫森结和一层MoNx动力学电感器。工艺中电阻和电感的最小特征尺寸为250 nm。本文给出了在同一或相邻Nb层上制作的线宽和间距从250 nm到1 μm的Nb带线和微带电感的互感数据，以及线宽和电阻均匀性的数据。
2017-04-25 cond-mat.supr-con
Multiple Resonators as a Multi-Channel Bus for Coupling Josephson Junction Qubits
基于约瑟夫森结的量子比特已被证明是未来量子计算机的有前途的组件。这些超导量子比特的网络将需要量子信息存储在其中并在其中传输。由超导金属条制成的谐振器是用于此目的的有用元件，因为它们具有长的相干时间并且可以分散地耦合量子比特。我们探索使用具有不同谐振频率的多个谐振器来耦合量子比特。我们发现，具有不同频率的谐振器阵列可以单独寻址以存储和检索信息，同时分散地耦合量子比特。我们表明，控制量子位可以用来有效地隔离有源量子位从谐振器阵列，使它可以在相同的频率范围内使用的谐振器。
2009-09-20 cond-mat.supr-con
Visualizing supercurrents in ferromagnetic Josephson junctions with various arrangements of 0 and πsegments
具有铁磁势垒的约瑟夫森结可以具有正或负临界电流，这取决于铁磁层的厚度$d_F$。因此，在基态中的约瑟夫森相位等于0（常规或0结）或等于$π$（$π$结）。当0和$π$段连接形成“0- $π$结”时，可在0- $π$边界周围出现自发超电流。在这里，我们报告的超导体-绝缘体-铁磁体-超导体（SIFS）结的超导电流的可视化低温扫描电子显微镜（LTSEM）。我们讨论矩形0、$π$、0- $π$、0-$π$-0和20个\times 0- $π$结、0- $π$边界形成环的盘形结以及具有两个0- $π$边界的环形结的数据。在每个0或$π$段内，临界电流密度是相当均匀的，如临界电流的磁场依赖性的测量和LTSEM所示。$π$部件在$T = 4.2\units{K}$下具有高达$35\units{A/cm^2}$的临界电流密度$j_c^π$，这是迄今为止具有NiCu F层的SIFS结的记录值。我们还表明，SIFS技术能够生产约瑟夫森器件具有独特的拓扑结构的0- $π$边界。
2009-11-25 cond-mat.supr-con
Proximity Induced Josephson-Quasiparticle Process in a Single Electron Transistor
我们在超导-正常金属-超导单电子晶体管中进行了第一次实验，其中有一个额外的超导带部分重叠在正常金属岛上，金属与金属接触良好。超导邻近效应在准粒子阈值以下产生电流峰值。我们解释这些峰值的约瑟夫森准粒子过程，并讨论它们与邻近诱导的能隙在正常的金属岛。
1998-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Radiation emission due to fluxon scattering on inhomogeneity in large two-dimensional Josephson junction
用sine-Gordon理论研究了二维大约瑟夫森结中磁通子与有限面积非均匀性的相互作用。精确计算了矩形和菱形不均匀体发射平面波的谱密度。作为通量速度的函数的总发射能量表现出至少一个局部最大值。连接到以前研究的极限情况下，包括点杂质和一维极限已执行。作为通量速度的函数的发射能量的重要特征是明显的最大值（或多个最大值）。这些最大值的杂质的几何性质的依赖关系进行了详细的研究。
2014-12-11 cond-mat.supr-con nlin.PS
Current-Phase Relation and Josephson Inductance of Superconducting Cooper Pair Transistor
本文研究了超导库珀对晶体管（SCPT）的约瑟夫森电感$L_J$。我们跟踪的电感使用微波反射测量的调谐谐振电路中，SCPT安装在平行的$ \sim 200$ pH带状线电感。当逆的约瑟夫森电感，确定的电荷相位偏置平面上的SCPT的约瑟夫森库仑能量比为$E_J/E_C =1.75$，是集成的相位，我们得到的电流相位关系，这是强烈的非正弦附近的电荷简并点。
2009-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Optimal thickness of rectangular superconducting microtraps for cold atomic gases
本文研究了用于冷原子气体的矩形超导微阱。我们提出了一个一般性的论点，为什么微陷阱打开，如果靠近超导体的表面。我们表明，对于一个给定的宽度的条存在一个最佳的厚度下，可以实现的最近距离的微陷阱从超导体。如果利用超电流在边缘和角部附近的边缘增强，则距离可以显著改善。我们比较了数值计算与结果从保角映射，并表明保角映射往往可以给出有用的近似结果。
2012-08-10 cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Whispering Vortices
本文报道了在环形约瑟夫森结中运动的涡旋激发回音壁型电磁模的实验结果。在相对论速度下，约瑟夫森涡旋与超导带线谐振器的模式相互作用，引起结的电流-电压特性的新谐振。实验数据与基于二维sine-Gordon模型的分析和数值计算结果吻合良好。
1999-11-23 cond-mat.supr-con
Radiation comb generation with extended Josephson junctions
我们提出了一种基于扩展约瑟夫森结的约瑟夫森辐射梳状发生器（JRCG）的实现方式。结临界电流显示已知的衍射图案，并确定当它消失时的关键节点的位置。当磁通量通过这样的临界节点之一时，超导相必须经历$π$-跳跃以使约瑟夫森能量最小化。相应地，在结的极端处产生电压脉冲。在周期性驱动下，这允许我们产生梳状电压脉冲序列。在频域中，可以产生高达数百个基本驱动频率的谐波，从而模仿光学和计量中使用的频率梳。我们讨论了几种实现通过一个矩形，圆柱形和环形结的几何形状，使我们能够产生不同的辐射光谱，并产生一个输出功率高达$10$~pW在$50$~GHz的驱动频率为$100$~MHz。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anodization-free fabrication process for high-quality cross-type Josephson tunnel junctions based on a Nb/Al-AlO$_x$/Nb trilayer
本文提出一种无阳极氧化的Nb/Al-AlO$_x$/Nb交叉型约瑟夫森结制备工艺，步骤少且兼容晶圆级制造，所得结具有低电容和近矩形临界电流密度分布，可应用于超低噪声SQUID及微波多路复用器等超导器件。
2024-10-23 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Radiation From Flux Flow In Josephson Junction Structures
我们推导了磁通流状态下单个约瑟夫森结（JJ）和层状超导体的辐射功率。对于JJ的情况下，我们制定的边界条件的电场和磁场的超导导线的边缘使用麦克斯韦方程组在电介质中，并找到动态边界条件的相位差在JJ占辐射。在有限长度的JJ中，功率转换效率由JJ内的耗散决定，并且当耗散独立于结和电介质阻抗的失配而消失时，功率转换效率趋于单位。我们还建立了层状高温超导体中本征约瑟夫森结在自由空间边界处相位差的动态边界条件。使用这些边界条件，我们发现的动态相位差的线性政权的矩形和三角形晶格的约瑟夫森涡和评估辐射到一个自由空间，这些简单的情况下。
2006-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Radiation of Terahertz Electromagnetic Waves from Build-in Nano Josephson Junctions of Cuprate High-Tc Superconductors
高各向异性铜氧化物超导体中的纳米尺度本征约瑟夫森结具有产生太赫兹电磁波的潜力。当超导体样品的厚度远小于真空中电磁波的波长时，超导体呈现为空腔。与传统激光器不同，由于长结中超导相的内部自由度，腔的存在并不能保证相干发射。本文研究了本征约瑟夫森结中孤子对太赫兹波的激发，特别是对于相对较短的结。相干发射需要矩形孤子结构。然而，这样的配置是不稳定的弱波动，相反，孤子有利于三角形晶格对应的异相振荡的电磁波。为了利用腔，我们建议使用短本征约瑟夫森结的堆叠阵列来产生强大的太赫兹电磁波。该腔使不同堆中的等离子体振荡同步，预计发射强度与堆数的平方成正比。
2010-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Suppression of Geometric Barrier in Type II Superconducting Strips
本文研究了超导双带的磁响应，两个平行的共面薄带，宽度为$2w$，厚度为$d \ll w$，长度为无限长，由宽度为$2s$的间隙隔开，并受到垂直磁场$H$的作用。该系统的磁特性是由存在的几何能量势垒的涡流渗透，我们调查作为一个功能的应用领域$H$和间隙参数$s$。新的结果处理的情况下，一个狭窄的间隙$s \ll w$，从内边缘的字段渗透促进大通量聚焦。在减少的间隙宽度$2s$，我们观察到一个相当大的重新排列的筛选电流，导致一个强大的减少的渗透场和整体磁化循环，与抑制因子达到$\sim (d/w)^{1/2}$的间隙下降到样品厚度，$2s < d$以下。我们比较我们的结果与类似的系统不同的形状（椭圆形，矩形血小板），包括表面障碍的影响。此外，我们验证了所产生的修正的磁响应的Shubnikov相在穿透状态是小的，可以忽略不计。将分析扩展到多个条带，我们确定了不同条带中磁通渗透的特定顺序。我们的研究对于理解带有裂纹的片状样品或在斜向磁场中穿透层状超导体是相关的。
2014-02-19 cond-mat.supr-con
