BaFe_{1.8}Co_{0.2}As_2 thin film hybrid Josephson junctions
约瑟夫森结与铁磷属元素化物打开了基础实验的超导性在这些材料和它们的应用在超导器件。在这里，我们提出了混合约瑟夫森结与BaFe_{1.8} Co_{0.2}的As_2薄膜电极，金障碍和PbIn反电极。在对电极的临界温度约为7.2K时，结表现出类似RSJ的电流-电压特性。临界电流IC的温度依赖性不表现出Ambegaokar-Baratoff行为。在10- 18 GHz的微波频率下观察到明显的Shapiro台阶。假设在4.2K下的过电流I_ex为200 μA，则有效I_C R_N积为6 μV。
2010-09-01 cond-mat.supr-con
Universal R-C crossover in current-voltage characteristics for unshunted array of overdamped Nb-AlO_x-Nb Josephson junctions
本文报道了人工制备的二维无分流Nb-AlO_x-Nb过阻尼约瑟夫森结阵列的电流-电压特性（CVC）的一些异常行为。发现所获得的非线性CVC在一定电流I_{cr} = \left（\frac{1}{2β_C}-1 \right）I_C下表现出明显的（并且实际上与温度无关的）交叉，从电阻R主导的状态（其中V_R=R \sqrt{I^2-I_C^2}低于I_{cr}）到电容C主导的状态（其中V_C= \sqrt{\frac{\hbar}{4eC}} \sqrt{I-I_C}高于I_{cr}）。所观察到的行为的起源进行了讨论，假设传统的RSJ模型与一个有限的电容和Ambegaokar-Baratoff关系的单结的临界电流在一个单一的plaquette近似。
2010-08-26 cond-mat.supr-con
Quantum Waveguide Theory of the Josephson effect in Multiband Superconductors
我们制定了量子波导理论的约瑟夫森效应在多带超导体，特别强调铁基材料。通过推广散射问题的边界条件，我们首先确定Andreev能级谱，然后导出一个显式表达式的约瑟夫森电流，推广的单带情况下的公式。在推导结果中，我们提供了一个第二量子化场论允许评估的电流相位关系和约瑟夫森电流波动的多频带系统。我们提出了两种不同的序参量对称性，即$s_\pm$和$s_{++}$，这是相关的多频带系统的结果。结果表明，$s_\pm$对称性可以支持在$s_{++}$情形中不存在的$π$态.我们还认为，在$s_{++}$的情况下，约瑟夫森电流对相位波动一定的脆弱性。约瑟夫森临界电流的温度依赖性也进行了分析，我们发现，对于这两个序参量对称性，显着违反Ambegaokar-Baratoff关系。结果是相关的，鉴于可能的实验，旨在调查使用介观约瑟夫森结的多带超导体的序参量对称性。
2015-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Improving Josephson junction reproducibility for superconducting quantum circuits: junction area fluctuation
约瑟夫森超导量子比特和参量放大器是近年来发展迅速的超导量子线路的突出例子。随着这种器件的复杂性不断增加，对它们在芯片上的电特性的再现性的要求变得更加严格。因此，作为最重要的电参数的约瑟夫森结的临界电流$I_c$变化需要被最小化。而临界电流则与正常状态下的电阻有关，即Ambegaokar-Baratoff公式，可以在室温下测量。在这里，我们集中在约瑟夫森结临界电流非均匀性结面积变化的主导来源。我们优化了约瑟夫森结的制作工艺，并分别展示了$9.8-4.4\%$和$4.8-2.3\%$在$22{\times}22$ $mm^2$和$5{\times}10$ $mm^2$芯片面积上的电阻变化。对于从$0.008$ $μm^2$到$0.12$ $μm^2$的宽范围结区，我们确保在4500个结区（从$80$到$680$ $nm$的线性尺寸）上测量$4$ $nm$的小线宽标准偏差。在超导高相干transmon量子比特$(T_1 > 100\:μs)$和非线性非对称电感元件参量放大器上测试了所开发的过程。
2022-10-27 cond-mat.supr-con quant-ph
Superconducting Memristors
约瑟夫森在他最初的工作中预测，超导隧道结中应该存在相位相关的电导，这是一种难以检测的效应，主要是因为很难将其从通常的非耗散约瑟夫森电流中分离出来。我们提出了一个解决这个问题的方案，包括使用不同的超导材料来实现超导干涉仪的两个结。根据Ambegaokar-Baratoff关系，当临界电流相等时，两个结的电导不同，因此可以通过将回路中的磁通量固定在磁通量子的一半来抑制约瑟夫森电流，而不需要抵消相位相关的电导。我们的建议可以用来研究相依赖电导，在原则上存在于所有超导弱链接的效果。从非线性电路理论的观点来看，这种器件实际上是一种理想的忆阻器，可能应用于超快和低能耗超导数字电路框架中的存储器和神经形态计算。
2014-09-26 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
Single Channel Josephson Effect in a High Transmission Atomic Contact
扫描隧道显微镜（STM）中的Josephson效应是通过Ambegaokar-Baratoff（AB）关系在局域尺度上探测超导序参量性质的一个很好的工具。使用单原子接触原子操作的手段创建，我们证明，在一个单一的传输通道的极端情况下，通过原子结修改的电流相位关系导致显着偏离线性AB公式有关的临界电流所涉及的间隙参数。由于结电容的充电能量不能忽略，我们利用任意沟道传输的完整电流-相位关系，在动态库仑阻塞机制中模拟约瑟夫森效应。我们发现与实验数据非常吻合。将电流-相位关系投影到电荷转移算符上表明，在高透射率下可能发生多个库珀对隧穿。这些偏差在Josephson-STM中变得不可忽略，例如，当扫描单个吸附原子时。
2018-10-24 cond-mat.supr-con
Explanation of small I_cR_n values observed in inhomogeneous superconductors
对非均匀高温超导体，通过测量，导出了T=0 K时JosephsonI_cR_n积的带填充关系，这是基于s波理论的Ambegaokar-Baratoff（AB）理论的推广。乘积由J_{obs} R_n ={1.57}{rho}{Gap_i}={rho}J_iR_n给出，其中0<{rho}<=1是带填充（或局域密度），{Gap_i}是本征超导真带隙且很小。当{rho}=1时，J_{obs} R_n=J_iR_n是本征约瑟夫森真积（或AB积），其中J_i是由库珀对产生的本征约瑟夫森真电流。当0<{rho}<1时，J_{obs} R_n是J_iR_n在测量区域上的平均值，并且是测量的效果。J_{obs} R_n解释了实验观察到的小I_cR_n值。此外，从Bi-2212的I_cR_n数据分析了本征能隙，8.5<{Gap_i}<17 meV。在Bi-2212晶体中不存在d波反射成分。
2003-06-17 cond-mat.supr-con
Fabrication and properties of MgB2/AlOx/MgB2 tunnel junctions
利用分子束外延生长的MgB_2薄膜制备了三明治型MgB_2约瑟夫森隧道结（MgB_2/AlOx/MgB_2）。该结具有明显的超导电流和明确的超导能隙（D=2.2~2.3mV）。超导能隙电压（D）与多能隙情况下较小能隙的电压（D）一致。IcRN乘积在4.2K时为0.4- 1.3mV，但在50 mK时接近2.0mV。Ic具有特殊的温度依赖性，远离Ambegaokar-Baratoff公式。它随温度迅速下降，并消失以上T = 20 K，这是远远低于间隙关闭温度。AlOx和MgB 2之间的界面微结构进行了研究，使用横截面透射电子显微镜，以澄清我们的隧道结中的问题。在AlOx阻挡层和上MgB 2层之间存在几纳米的差结晶MgB 2层和/或非晶Mg-B复合层。MgB 2/AlOx/MgB 2结的非理想性主要是由于上层Mg-B层的结晶性较差，表现为正常金属或劣化的超导层。
2006-01-31 cond-mat.supr-con
Tunneling Spectroscopy of Overdoped Bi2Sr2CaCu2O8+d Single Crystals
用点接触隧穿技术研究了过掺杂Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+δ}$（Bi-2212）单晶中的准粒子电流和约瑟夫森电流，其体T $_{c}$值接近62 K.高品质的超导体-绝缘体-正常金属（SIN）隧道结之间形成的Bi-2212晶体和金尖，显示良好的解决准粒子间隙功能，包括尖锐的电导峰。在两片Bi-2212晶体之间还获得了可再生的超导体-绝缘体-超导体（SIS）隧道结，从而产生了同时的准粒子电流和约瑟夫森电流。超导能隙值是使用具有d波对称性的模型从SIS数据获得的。SIS隧穿电导在高偏置电压下也表现出非常明显的对称凹陷和隆起。高偏置电导数据表明，凹陷和隆起特征是延伸到300-400 mV的较大频谱的一部分。SIN和SIS结的动态电导定性地类似于在最佳掺杂的Bi-2212上发现的动态电导，但是具有减小的间隙值（$Δ$ =15-20 meV）。最大约瑟夫森电流取决于结电阻，其方式与Ambegaokar-Baratoff理论一致，但其$I_{c}R_{n}$乘积降低为$\sim$ 2.4 mV。
1998-07-30 cond-mat.supr-con
Subharmonic gap structures and Josephson effect in MgB2/Nb micro-constrictions
采用点接触的方法，在铌尖和高质量的MgB $_{2}$芯块之间实现了微收缩。在4.2 ~ 500 K温度范围内测量了样品的电流-电压特性和动态电导随偏压的变化。高于Nb的临界温度T $_{C}^{Nb}$，MgB $_2$ /正常金属收缩的电导行为的预测由BTK模型的低电阻接触，而高电阻结显示准粒子隧穿特性。一致地，从整个数据组中，我们推断出MgB $_2$的三维能隙的值$Δ_π = 2.5 \pm 0.2$ meV。在T $_{C}^{Nb}$以下，由于多次Andreev反射，低电阻接触显示约瑟夫森电流和次谐波间隙结构（SGS）。这两个功能的同时观察，明确表示耦合的三维带的MgB $_2$与Nb超导序参量。我们发现约瑟夫森临界电流的温度依赖性遵循经典的Ambegaokar-Baratoff行为，在低温下具有值$I_CR_N=(2.1 \pm 0.1)$ meV。
2006-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Theory of ballistic SNS junctions revisited
Racah Institute of Physics, Hebrew University of Jerusalem（拉卡物理研究所，耶路撒冷希伯来大学）
本文再探讨弹道SNS结理论，修正了先前忽略超导引线相位梯度的理论，计算了不同温度下的电流-相位关系，分析了有正常散射的情况，还讨论了对非平面结的意义，对短InAs纳米线桥结反向倾斜CPR实验给出定性解释。
2026-07-29 cond-mat.supr-con
Flux-tunable transmon incorporating a van der Waals superconductor via an Al/AlO$_x$/4Hb-TaS$_2$ Josephson junction
Technion – Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Helen Diller Quantum Center (Technion)（海伦·迪勒量子中心（Technion））
本研究提出了一种基于Al/AlO$_x$/4Hb-TaS$_2$约瑟夫森结的可调磁通分量transmon，实现了超导体与亚能隙激发的微波探测，并揭示了混合系统的非平凡物理特性。
2026-01-27 cond-mat.supr-con quant-ph
Magnetotransport Experiments on Fully Metallic Superconducting Dayem Bridge Field-Effect Transistors
在过去的60年中，传统的固体和电解质门控允许在金属超导体中的表面载流子浓度的相当大的调制，导致调谐它们的导电性和改变它们的临界温度。最近的传统的超导金属纳米结构的门控实验表明，在正常状态下的电阻和临界温度的变化的临界电流的完全抑制。这些结果仍然缺少微观解释。在这篇文章中，我们展示了一套完整的门控实验钛基超导Dayem桥和建议的经典热力学模型，这似乎占我们的几个实验结果。特别是，零偏置电阻和临界电流IC的测量突出了以下几点：与栅极电压的两个极性的IC的抑制，表面性质的效果，临界温度独立于电场和栅极诱导的子间隙耗散组件的增长。此外，约瑟夫森临界电流的温度依赖性似乎显示出从弹道Kulik-Omelychuck行为的Ambegaokar-Baratoff隧道的特性，通过增加电场的过渡。此外，IC抑制在存在相当大的横向到平面磁场的情况下持续。我们提出了一个经典的热力学模型，能够描述一些实验观察的本和以前的作品。最重要的是，该模型抓住了双极电场引起的IC抑制和子间隙耗散分量的出现接近完全抑制的超电流。最后，应用所讨论的效果提出。
2018-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Generalized DC and AC Josephson effects in antiferromagnets and in antiferromagnetic d-wave superconductors
约瑟夫森效应通常被描述为库珀对隧穿，但它也可以在更一般的上下文中理解。DC约瑟夫森效应是两个耦合系统的伪戈德斯通玻色子，具有破缺的连续阿贝尔U（1）对称性。因此，一个类似的系统应该存在间断的连续非阿贝尔对称。为了展示这种现象的普遍性，并从一个现实的模型作出预测，我们研究反铁磁体之间的隧道，也反铁磁d波超导体之间。对约瑟夫森结进行类似于Ambegaokar和Baratoff的计算，我们发现在反铁磁体中，通过结的交错磁化的平衡电流与s_L × s_R成比例，其中s_L和s_R是结两侧的Neel矢量。在微观上，这种效应的存在是因为自旋为1的粒子-空穴对的相干隧穿。在存在的磁场，这是不同的两侧的结，我们发现一个模拟的交流约瑟夫森效应之间的角度依赖于时间的尼尔矢量。在反铁磁d波超导体的情况下，我们预测，有一个贡献的临界电流，取决于反铁磁秩序和贡献的自旋临界电流，取决于超导秩序。后者的贡献来自三重态库珀对的隧穿，这是必然存在于反铁磁d波超导体的基态。所有这些效应在隧穿矩阵元的平方中均以最高顺序出现。
2010-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
