Fabrication of submicron La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_{4}$ intrinsic Josephson junction stacks
铜氧化物超导体的本征约瑟夫森结(IJJ)堆叠具有实现为在相对高的温度下工作的本征相位量子比特的潜力。我们成功地报道了从单晶中切割出的亚微米La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$(LSCO)IJJ堆叠的制造。我们还展示了一种新的制造方法,其中氩离子蚀刻后进行聚焦离子束蚀刻。其结果是,我们得到了一个LSCO IJJ堆栈中出现的电阻多分支。通过开发这种方法,可以以单个IJJ的精度控制堆叠IJJ的数量。
2011-08-17 cond-mat.supr-con quant-ph
Breakdown of the universal Josephson relation in spin ordered cuprate superconductors
我们提出\emph{c}轴红外光学数据上的一些Ba,Sr和Nd掺杂的铜氧化物的La $_{2}$ CuO $_{4}$(La 214)系列中,我们观察到显着的偏差,从通用约瑟夫森关系连接正常状态的运输(直流电导率$σ_{DC}$在$T_{c}$测量)与超流密度($ρ_{s}$):$ρ_{s}\proptoσ_{DC}(T_{c})$。我们发现约瑟夫森标度的破坏与超流密度的各向异性显著增强有关。这些数据使我们能够将约瑟夫森层间物理学的崩溃与CuO $_2$平面中磁序的发展联系起来。
2011-05-26 cond-mat.supr-con
Light-induced switching to a Metastable Phase in a Layered Superconductor La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ (x=0.15)
利用800 nm光抽运和太赫兹探测光谱研究了最佳掺杂的高Tc超导体La 2-xSrxCuO 4(x=0.15)的瞬态光响应。随着光激发强度的增加,约瑟夫森等离子体共振显示出逐渐的红移,表明光激发对超导性的抑制。随着光激发强度的进一步增加,在损失函数谱中出现了一个新的纵模,并从高能量侧生长,伴随着一个新的横模,表现在电导率谱。所观察到的光谱描述的多层膜模型与交替层间约瑟夫森耦合。新的纵模和横模在光激发后的持续时间远超过几百皮秒,表明强光激发诱导了具有交替层间约瑟夫森耦合的新亚稳相。
2018-03-14 cond-mat.supr-con
Switching current distributions in InAs nanowire Josephson junctions
我们报道了由InAs半导体纳米线制成的纳米混合约瑟夫森结中的开关电流分布。开关电流分布的温度依赖性可以通过Josephson相粒子从倾斜的搓衣板势中逃逸的运动来理解,该运动很好地拟合了宏观量子隧穿、热激活和相扩散模型,取决于温度。利用门电压调节约瑟夫森耦合强度,可以调节逃逸过程的有效温度,这对于发展门可调超导相位量子比特具有重要意义。
2016-05-11 cond-mat.supr-con
Switching and symmetry breaking behaviour of discrete breathers in Josephson ladders
我们研究了最近在约瑟夫森阶梯实验中观察到的旋转呼吸子。我们描述的开关机制,其中旋转路口的数量增加。在接近开关的区域,我们发现频率锁定、倍周期、准周期行为和对称性破缺都发生了。这表明在开关过程中发生了混沌动力学。接近开关的感应磁通急剧增加,显然在开关机制中起着重要作用。我们还发现了三个临界频率是独立的耗散常数$α$,只要$α$是不是太大。
2000-04-05 cond-mat.supr-con
Current Noise Investigation in Josephson Devices by Switching Current Measurements
本文报道了用开关电流测量技术对欠阻尼铌基约瑟夫森结临界电流噪声的实验研究。通过用电流斜坡扫描结,我们使用标准飞行时间技术测量临界电流开关,并分析数据以提取电流噪声。实验结果表明,电流白噪声与结面积和温度呈线性关系。这些测量提供了关于涉及SQUID和量子比特的约瑟夫森器件的本征噪声的非常有用的信息。
2010-07-09 cond-mat.supr-con
Terahertz third harmonic generation in c-axis La$_{1.85}$Sr$_{0.15}$CuO$_4$
本研究利用高场太赫兹时域光谱在最佳掺杂La$_{1.85}$Sr$_{0.15}$CuO$_4$中观测到Josephson等离子体边缘红移和三次谐波产生,验证了JPM的非线性驱动,为探测和控制超导性质提供了新途径。
2023-03-30 cond-mat.supr-con
Non-equilibrium Effects in the Thermal Switching of Underdamped Josephson Junctions
研究了低阻尼极限下的热逃逸问题。我们发现势垒的有限性对于解释热激活结果是至关重要的。在这种情况下,对通常的理论进行低势垒非平衡修正是必要的。我们提出了一个简单的理论扩展占这些非平衡过程,同意数值结果。我们应用我们的理论来理解欠阻尼约瑟夫森结中的开关电流曲线。
2010-04-14 cond-mat.supr-con
Switching Current Measurements of EuBa2Cu3Oy Intrinsic Josephson Junctions
研究了两种不同各向异性参数γ(=(m*c/m*ab)1/2)的EuBa 2 Cu 3 O y(Eu 123)本征约瑟夫森结(IJJs)的开关动力学.与Bi 2212中的弱耦合IJJ相比,由于Eu 123 IJJ的强耦合性质,在它们的开关电流分布P(I)中观察到了与单堆约瑟夫森结的热激活逃逸模型的显著偏离。这表明在高温液态He中观察到宏观量子隧穿。
2007-05-11 cond-mat.supr-con
Switching Current Distributions in Josephson Junctions at Very Low Temperatures
在约瑟夫森结上进行的扫描偏置实验给出了从零电压状态提前开关的概率分布。众所周知,Kramers的一维势热激活逃逸理论无法解释当结处于毫开尔文温度时的实验。我们提出了一个简单的修订的理论,这是产生非常好的协议与实验数据。
2014-08-30 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
Switching Current Measurements in Josephson Rings
我们提出了在铌-氧化铝-铌欠阻尼约瑟夫森环开关电流的测量。欠阻尼约瑟夫森环显示滞后电流-电压曲线,其特征在于它们的开关电流,施加的电流值,在该结切换到能隙电压。开关电流的值受温度和系统中磁通子的存在的强烈影响。我们观察到一个非常小的电压(0.2 nV)的环切换前,表明一个低速fluxon扩散状态之前,跳转到一个完整的运行状态。在类比与以前的工作单结,我们分析了开关电流数据的热激活过程中的耗散势垒,系统从低速状态切换到高速状态。我们发现,我们的数据同意定性与这种描述,进一步支持磁通扩散的观察。
2008-07-18 cond-mat.supr-con
Strong polaritonic interaction between flux-flow and phonon resonances in Bi2Sr2CaCu2O8+x intrinsic Josephson junctions: Angular dependence and the alignment procedure
Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8 +x单晶代表在金属CuO 2-Ca-CuO 2和离子绝缘SrO-2BiO-SrO层之间形成的原子尺度本征约瑟夫森结的自然堆叠。绝缘层中的电致伸缩效应通过交流约瑟夫森效应导致c轴声子的激发。在这里,我们实验研究之间的相互作用和速度匹配(Eck)的电磁共振的磁通流状态的小台面结构与c轴光学声子。报道了一种非常强的相互作用强相互作用,这种相互作用导致由红外和拉曼激活的横光学声子形成声子-极化激元。在这项工作中的一个特别的重点是对共振的角度依赖性的分析。我们描述了一个准确的样品对准过程,防止入侵的Abrikosov涡流场高达17特斯拉,这是必不可少的,以实现高品质的共振在创纪录的高频率高达13太赫兹。
2012-10-10 cond-mat.supr-con
In-plane current-voltage characteristics and oscillatory Josephson-vortex flow resistance in La-free Bi$_{2+x}$Sr$_{2-x}$CuO$_{6+δ}$ single crystals in high magnetic fields
研究了高质量无La Bi $_{2+x}$ Sr $_{2-x}$ CuO $_{6+δ}$(Bi 2201)单晶在40 mK以下平行和倾斜磁场中的面内$I(V)$特性和约瑟夫森涡流阻力。对于电阻性上临界场$H^{*}_{c2}$以下的平行磁场,$I(V)$特性服从幂律,随着磁场的增加,其指数从5以上下降到1,具有平滑的变化。相反,双层铜酸盐Bi 2212,所观察到的平滑变化表明,在调查的温度范围内的耗散机制(没有Kosterlitz无相变)没有变化。当外加磁场与$ab$平面成小角度时,观察到$I(V)$特性中显著的电流阶跃和约瑟夫森涡流阻力的周期性振荡。而在恒定磁场下,电流阶跃在电压中是周期性的,阶跃的电压位置以及磁通流电压随磁场非线性地增加。$ab$ -流阻随磁场的变化而振荡,在宽范围的磁场和温度下具有恒定的周期。$I(V)$特性和流阻振荡中的电流阶跃可以与跨层约瑟夫森涡的运动相联系。
2008-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High resolution measurements of the switching current in a Josephson tunnel junction: Thermal activation and macroscopic quantum tunneling
本文提出了一种利用定时技术高分辨率测量电流偏置约瑟夫森隧道结开关电流分布的方法。测量设置被实施为使得数字控制和读出电子器件与附接到样品的模拟偏置电子器件光学解耦。我们已经成功地用这种技术测量了小约瑟夫森隧道结中相的热激活和宏观量子隧穿,具有很高的实验分辨率。这种技术可以用来表征电流偏置约瑟夫森隧道结的应用在量子信息处理。
2002-04-24 cond-mat.supr-con
Anomalous Low Temperature Behavior of Superconducting Nd(1.85)Ce(0.15)CuO(4-y)
利用电子掺杂铜氧化物超导体Nd(1.85)Ce(0.15)CuO(4-y)的双晶晶界约瑟夫森结测量了面内伦敦穿透深度λ(T)和最大约瑟夫森电流Ic(T)的温度依赖性。这两个量揭示了一个反常的温度依赖性低于约4 K。与通常的λ(T)(Ic(T))随温度降低而单调减小(增加)相反,发现λ(T)和Ic(T)分别随温度降低而增加和减小,从而导致非单调的总体温度依赖性。在对Pr(1.85)Ce(0.15)CuO(4-y)进行的类似测量中发现不存在这种反常行为。由此我们得出结论:Nd(1.85)Ce(0.15)CuO(4-y)的反常行为是由于Nd ~(3+)顺磁矩的存在引起的。用Nd矩引起的磁化率随温度的变化修正Nd(1.85)Ce(0.15)CuO(4-y)的λ(T)依赖关系,得到了一个指数依赖关系,表明各向同性s波配对。这一结果与Pr(1.85)Ce(0.15)CuO(4-y)的λ(T)依赖性完全一致。
1999-08-23 cond-mat.supr-con
Influence of length on the noise delayed switching of long Josephson junctions
本文在白噪声源作用下的sine-Gordon模型框架下研究了长重叠约瑟夫森结的瞬态动力学。对于过阻尼sine-Gordon方程,观察到了噪声延迟衰减效应。结果表明,这种噪声引起的效果,在小的噪声强度的范围内,消失的结长度大于几个约瑟夫森穿透长度。
2008-10-09 cond-mat.supr-con
Switching Current Distributions in Josephson Junctions at Low Temperatures Resulting From Noise Enhanced Thermal Activation
约瑟夫森结中开关电流分布的实验是研究结突然转变为有限电压态的机理的灵敏探针。在低温下的数据表现出平滑和逐渐偏离的期望的经典理论的热激活的障碍在倾斜的搓衣板电位。在本文中,它表明,如果一个非常小的比例的噪声能量进入装置在室温下生存过滤,并达到样品,它可以提高逃逸率足以复制的开关偏置的温度依赖性的实验观察。这一猜想成功地测试对已发表的实验数据。
2021-08-18 cond-mat.supr-con
Broken symmetry of row switching in 2D Josephson junction arrays
本文对二维约瑟夫森结阵列的行开关进行了实验和理论研究。我们已经观察到新颖的动态状态与阵列内的电压降的奇特的双折射模式。这些状态直接可视化使用激光扫描显微镜和表现出的阵列的电流-电压特性的精细分支。数值模拟表明,这样的双折射模式有一个内在的起源和发生独立的位置无序。我们认为,这些动态的外观是由于阵列中的各种亚稳超导态的存在。
1999-11-29 cond-mat.supr-con
Resonant switching current detector based on underdamped Josephson junctions
本工作定量描述了基于欠阻尼 Josephson 结的随机开关电流探测器,发现激活 Josephson 等离子体共振可按品质因子比例提升响应度,对 Nb/AlOx/Nb 结灵敏度可达 $S\simeq 5\times10^{12}$ (V/W)。
2025-04-29 cond-mat.supr-con
Switching Dynamics of Bi$_{2}$Sr$_{2}$CaCu$_{2}$O$_{8+δ}$ Intrinsic Josephson junctions: Macroscopic Quantum Tunneling and Self-Heating Effect
研究了电流偏置$_{2}$ $_{2}$ $_{2}$ O $_{8+δ}$本征约瑟夫森结(IJs)的开关动力学,以阐明d波超导性和叠层结构对开关特性的影响.制作了高质量的IJJ,然后测量了第一次和第二次开关的开关概率分布的温度依赖性。虽然两次切换检测到的分布的标准偏差显示出类似的饱和特性,随着温度的降低,饱和温度是第二次切换比第一次切换高约13倍。第一切换的性质可以用常规欠阻尼JJ来解释,即,低于交叉温度的宏观量子隧穿,以及高于交叉温度的具有品质因数70 $\pm$ 20的热激活。相反,从切换概率分布评估的第二切换的相对较高的有效温度表明,即使在足够低的温度下,在自加热效应的影响下,也存在占主导地位的热激活过程。
2008-07-23 cond-mat.supr-con
Direct Observation of Dynamical Switching between Two Driven Oscillation States of a Josephson Junction
我们进行了一个新的相敏微波反射实验,直接探测约瑟夫森等离子体共振的动力学在线性和非线性政权。当结被驱动到非线性制度的等离子体频率以下,我们第一次观察到两个不同的动态预测的非线性系统之间的过渡。在我们的实验中,这种转变出现在一个临界激发功率的反射信号相位的突变。
2003-12-21 cond-mat.supr-con
Phase dynamics of ferromagnetic Josephson junctions
我们研究了欠阻尼铁磁约瑟夫森结的经典相动力学,通过测量开关概率在固定和非固定制度下降到350 mK。我们发现逃逸温度是浴温度,没有额外的自旋噪音的证据。在非定常状态下,我们通过增加结电流偏置的频率对约瑟夫森相位进行了泵浦-探测实验。我们表明,一个不完全的能量松弛导致动力学相分岔。分叉表现为过早切换,导致双峰切换分布。我们直接测量相位弛豫时间的双峰开关分布的演变,当改变偏置频率。数值模拟占相位弛豫时间的实验值。
2009-04-10 cond-mat.supr-con
Strongly-overdoped La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$: Evidence for Josephson-coupled grains of strongly-correlated superconductor
对于铜酸盐在大空穴掺杂下超导性如何消失的解释一直存在争议。为了解决这个问题,我们提出了一个实验研究的单晶和薄膜样品的La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$(LSCO)与$x\ge0.25$。特别是,测量与$x=0.25$ LSCO晶体的体磁化率表明在$T_{c1}=38.5$ K的抗磁性的开始,与一个尖锐的过渡到一个阶段,在$T_{c2}=18$ K,独立的字段方向与全体屏蔽。引人注目的是,面内电阻率仅在$T_{c2}$处变为零。$x=0.25$晶体上的非弹性中子散射证实了与较低掺杂水平相比强度降低的低能量无公度磁激发的存在。自旋能隙与$T_{c2}$的比值非常大。我们的研究结果是一致的强烈过掺杂的铜酸盐的斯皮瓦克,Oreto和Kivelson,其中超导性最初开发的断开的自组织颗粒内的特点是减少空穴浓度,与体超导性发生后,超导性是由邻近效应引起的周围介质中的空穴浓度较高。除了超导到金属的过渡,局部微分电导测量的LSCO薄膜上的配对相关的区域生存,但太稀,以支持超导秩序。未来的实验将需要测试的程度,这些结果适用于过掺杂铜酸盐一般。
2022-12-21 cond-mat.supr-con
Josephson-like Colossal Resistive Switching in Nanocrystalline Y-Ba-Cu-O at Room Temperature
本文报道了两种纳米晶YBa_2Cu_3O_(7-x)(YBCO)样品在4.2 K至室温、磁场至8 T的电压-电流(V-I)曲线中均表现出类约瑟夫森巨阻开关(JCRS)的数据。我们报告约瑟夫逊式滞后的积极和消极的电流,尚未观察到之前在巨大的电阻开关材料。在所有温度下的运输测量中测量非零电阻。在低温(< 90 K)下,我们还观察到YBCO的常见性质,包括弱超导和顺磁行为,使用交流磁化率和磁化测量。这些纳米晶样品的电阻率是3个数量级高于标准的多晶材料在300 K和温度依赖性的电阻器样。我们不能排除这些材料含有超导成分的可能性,该成分负责室温下的JCRS行为。
2016-04-10 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
Flipping coin experiment for studying switching in Josephson junctions and superconducting wires
当用电流脉冲探测时,约瑟夫森结和超导导线表现出从超导到稳定的非零电压状态的随机切换。开关概率(所谓的S曲线)或开关电流分布的电流依赖性是控制逃逸过程的物理学的指纹。本文通过一系列开关实验,提出了独立开关事件的判据。将约瑟夫森结看作具有电流调谐开关概率的电子硬币,研究了开关事件之间的相关性对开关统计的影响。
2018-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Analysis of Josephson junctions switching time distributions for the detection of single microwave photons
Università di Salerno(萨莱诺大学);INFN, Gruppo Collegato Salerno(意大利国家核物理研究所萨莱诺协作组);INFN, Laboratori Nazionali di Frascati(意大利国家核物理研究所弗拉斯卡蒂国家实验室);University of Roma Tre(罗马第三大学);Univ. of Sannio(桑尼奥大学)
本文通过分析约瑟夫森结开关时间分布,提出一种探测单微波光子的最优方案,并建立光子场性质、量子效率与开关特性间的关系。
2026-09-23 cond-mat.supr-con
Terahertz phase slips in striped La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$
高- $T_C$铜酸盐的层间输运是由穿过CuO $_2$平面的超导隧穿介导的。由于这个原因,太赫兹频率光学响应由一个或多个约瑟夫森等离子体共振主导,并且在隧穿超电流接近其临界值$I_C$的场处变得高度非线性。这些大的太赫兹非线性实际上是超导传输的标志。然而,令人惊讶的是,它们已经在La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$中被记录,对于接近$x=1/8$的掺杂值也高于$T_C$,并且被解释为条纹相中的超流动性的指示。在这里,电场诱导二次谐波(EFISH)是用来研究的时间依赖的层间电压的动力学时,La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$驱动与大幅度太赫兹脉冲,在正常状态下约瑟夫森隧道的其他特征签名搜索。我们表明,这种方法是敏感的电压异常与2 $π$约瑟夫森相位滑移,附近的$x=1/8$观察到低于和高于$T_C$。这些结果证明了一个新的制度的非线性输运的股票功能的波动条纹和超导相动力学。
2022-02-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase-induced switching of ferromagnetic insulators in Josephson spin valves
University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学);Donostia International Physics Center (DIPC)(圣塞巴斯蒂安国际物理中心)
本研究通过分析约瑟夫森结中的自由能竞争,提出了一种利用相位差在有限温度下切换铁磁绝缘体磁化方向的方法,为超导存储器件提供了新途径。
2025-10-07 cond-mat.supr-con
Prominent Josephson tunneling between twisted single copper oxide planes of Bi$_2$Sr$_{2-x}$LaxCuO$_{6+y}$
本研究利用原位冷堆叠技术制备了单层CuO$_2$平面的Bi-2201扭转结,发现在45°扭转角下存在显著约瑟夫森隧穿及常规衍射特征,对d波配对对称性施加了严格约束并揭示了不可或缺的各向同性配对分量。
2023-11-20 cond-mat.supr-con
Detection of signals in presence of noise through Josephson junction switching currents
University of Yaoundé I(雅温得第一大学);University of Douala(杜阿拉大学);University of Sannio(萨尼奥大学)
本文研究约瑟夫森结在噪声中检测正弦信号,通过线性斜坡偏置电流并分析开关电流,发现检测效率随斜坡速率增加而提升,该方法稳健且可利用有限时间收集数据。
2026-09-22 cond-mat.supr-con
RF assisted switching in magnetic Josephson junctions
我们测试了外部射频场对磁约瑟夫森结(MJJ)开关过程的影响,该结适合实现与单通量量子逻辑兼容的快速、可扩展的低温存储器。我们表明,微波和磁场脉冲的组合应用可以提高器件的性能,增加对应于逻辑“0”和“1”的临界电流电平之间的分离。使用最佳参数集,电流电平分离的增强可以高达80%。我们表明,外部RF场可以被用作一个额外的工具来操纵的存储器状态,我们预计,这种方法可能会导致选择MJJ的新方法的发展和操纵它们的状态在存储器阵列中的各种应用。
2018-03-28 cond-mat.supr-con
Ferromagnetic Josephson switching device with high characteristic voltage
我们开发了一种快速磁约瑟夫森结(MJJ)-超导铁磁器件,用于可扩展的高密度低温存储器,其速度和制造与节能的单通量量子(SFQ)电路兼容。我们目前的实验结果超导体-绝缘体-铁磁体-超导体(SIFS)MJJ的高特征电压IcRn的>700 uV证明其适用于超导电路。通过施加磁场脉冲,器件可以在MJJ逻辑状态之间切换。MJJ IcRn产品仅比在同一工艺中联合生产的传统结低约30%,允许集成基于MJJ和基于SIS的超快速数字SFQ电路,工作频率为数十GHz。
2012-05-15 cond-mat.supr-con
Observation of polaritons in Bi2Sr2CaCu2O8+x single crystals
Bi_2Sr_2CaCu_2 O_(8 +x)高温超导体是一种天然的超材料,由金属CuO双层夹在离子BiO平面之间组成。每对CuO双层形成原子尺度的约瑟夫森结。本文利用本征约瑟夫森效应在Bi_2Sr_2CaCu_2 O_(8 +x)单晶中原位产生和探测电磁波。我们观察到电磁波与多个横光学声子形成极化激元。这表明铜酸盐中存在未屏蔽的极性响应,这可能导致强烈的电-声子相互作用。我们的技术可以提供强烈的相干,单色声子极化激元与千瓦/厘米2功率密度的本地源。
2010-10-29 cond-mat.supr-con
Field Dependence of the Josephson Plasma Resonance in Layered Superconductors with Alternating Junctions
本文研究了低垂直磁场中具有交变临界电流密度的层状超导体中的约瑟夫森等离子体共振。在涡旋固相中,电流密度和裸等离子体频率的平方随磁场线性减小。考虑到由于层上电荷涨落引起的耦合,我们从最近的SmLa_{1-x} Sr_x CuO_{4-delta}的光学数据中提取出T=10 K时平行于层的约瑟夫森穿透长度lambda_{ab}约为1100 A。
2002-08-28 cond-mat.supr-con
Running-phase state in a Josephson washboard potential
在开关电流实验中,我们研究了理想欠阻尼约瑟夫森结的相位变量的动态特性。这些实验为大约瑟夫森结中的宏观量子隧穿提供了第一个证据,目前用于超导量子比特的状态读出。我们计算所得到的宏观波包的形状,并发现,足够长的波包的传播后,开关事件导致的平均电压随时间线性增加。
2005-01-12 cond-mat.supr-con
Noise induced phenomena in point Josephson junctions
本文分析了短过阻尼约瑟夫森结在直流和周期信号驱动下的平均开关时间及其标准偏差。研究了噪声增强稳定性的影响。结果表明,波动可能会减少和增加的开关时间。
2008-10-09 cond-mat.supr-con
Thermal fluctuations in moderately damped Josephson junctions: Multiple escape and retrapping, switching- and return-current distributions and hysteresis
在一些最近的出版物中,已经报道了在温度T* 处的适度阻尼的约瑟夫森结的开关电流分布的宽度s的温度依赖性中的交叉,对于较低的温度T<T*,正的ds/dT和IV特性与欠阻尼行为相关联,并且对于较高的温度T>T*,负的ds/dT和IV特性类似于过阻尼行为。我们已经详细研究了约瑟夫森结的行为,通过使用蒙特卡罗模拟,包括从运行状态到超导状态的再俘获本-雅各布等人的模型给出的温度T* 周围。我们开发的多个逃逸和再俘获事件的重要作用的讨论中的适度阻尼制度,特别是考虑在该地区的行为接近T*。我们表明,通过考虑两个交叉温度,可以更充分地理解该行为,并且T* 周围的分布和s(T)的形状以及较低的T<T*,在很大程度上取决于传统的热激活开关分布的形状。我们表明,特征温度T* 是不是唯一的一个特定的约瑟夫森结,但有一定的依赖于所施加的偏置电流的斜坡率。我们还考虑在适度阻尼约瑟夫森结的滞后,并讨论了不太常见的测量分布的返回电流的电流斜坡下降。我们发现,一些滞后应预期持续以上的T*,我们强调的重要性,甚至低于T*,适当占热波动时,确定阻尼参数Q。
2008-07-28 cond-mat.supr-con
Coherent Emission from Surface Josephson Plasmons in Striped Cuprates
电荷有序和超导性之间的相互作用仍然是量子材料研究的中心主题之一。在铜氧化物的情况下,条纹电荷波动和局部电磁场之间的耦合是特别重要的,因为它影响超导关联的输运性质,相干性和维数。在这里,我们研究的相干太赫兹辐射的发射在单层铜氧化物的La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$家庭,这种效果预计将被禁止的对称性。我们发现,发射消失的化合物中的条纹是准静态的,但激活时$c$轴反转对称性被打破的无公度或波动的电荷条纹,如在La $_{1.905}$ Ba $_{0.095}$ CuO $_4$和La $_{1.845}$ Ba $_{0.155}$ CuO $_4$。在这种情况下,太赫兹辐射由表面约瑟夫森等离子体发射,表面约瑟夫森等离子体通常是暗模式,但由于条纹调制而耦合到自由空间电磁辐射。
2022-09-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Premature Switching in Graphene Josephson Transistors
我们研究了单层石墨烯与超导电极耦合的电子输运。在这些约瑟夫森晶体管中,我们观察到显着的抑制临界电流Ic和大的变化的产品IcRn相比,理论预测的弹道极限。我们发现,抑郁症的IC可以解释为过早切换在欠阻尼约瑟夫森结内描述的电容和电容并联结(RCSJ)模型。通过考虑过早开关和耗散的影响,计算的产品IcRn的栅极依赖性符合实验数据。我们的发现强调了热波动在石墨烯约瑟夫森晶体管中电子传输中的关键作用。
2009-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Comparative study of macroscopic quantum tunneling in Bi_2Sr_2CaCu_2O_y intrinsic Josephson junctions with different device structures
研究了两种器件结构的$_2$ $_2$ O $_y$本征约瑟夫森结(IJJ)的宏观量子隧穿(MQT).一种是只有两个或三个IJJ的纳米厚小台面结构,另一种是在窄桥结构上堆叠数百个IJJ。实验结果表明,对于单约瑟夫森结,从零电压状态开始的第一次开关事件的开关电流分布与传统理论吻合较好,表明前一种器件结构从热激活到MQT区的交叉温度与后一种器件结构一样高。结合MQT机制中量子化能级之间的多光子跃迁的观察,这些结果强烈地表明,所观察到的MQT行为是高$T_c$铜酸盐中单个IJJ所固有的,与器件结构无关。从第一电阻状态的第二切换事件的切换电流分布,这是仔细区分从第一切换,也比较了两个器件结构之间。尽管在热传递环境的差异,两个设备的第二切换事件被发现显示出类似的温度无关的行为高达比第一切换的交叉温度高得多的温度。我们认为,它不能解释的自加热由于耗散电流后的第一次切换。作为可能的候选者,MQT过程的第二开关和电子温度的有效增加,由于准粒子注入进行了讨论。
2009-03-09 cond-mat.supr-con
Comparative Study of First and Second Switches with Nearly Identical Switching Current in Bi$_2$Sr$_2$Ca$_{0.85}$Y$_{0.15}$Cu$_2$O$_y$ Intrinsic Josephson Junctions
研究了Bi $_2$ Sr $_2$ Ca $_{0.85}$ Y $_{0.15}$ Cu $_2$ O $_y$本征约瑟夫森结中开关电流$I_{\rm SW}$几乎相同的第一开关和第二开关.与早期研究中观察到的$I_{\rm SW}^{\rm 1st}$和$I_{\rm SW}^{\rm 2nd}$之间的较大差异相反,对于第二SW,到量子相逃逸的交叉温度$T_{\rm cr}$被强烈降低$(\sim$ 2.8~K),并且与第一SW的情况一致。这证实了在具有$I_{\rm SW}^{\rm 1st} < I_{\rm SW}^{\rm 2nd}$的IJJ中通常观察到的$T_{\rm cr}^{\rm 2nd}$的异常增强,对微波诱导逃逸的详细分析表明,IJs中可能存在非线性分叉现象。
2019-09-13 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
Probing the intrinsic Josephson potential in Bi-2212 by thermal activation
本文研究了Bi-2212小本征约瑟夫森结中的热涨落现象。通过测量{ \it single}本征结的开关电流,我们观察到它的统计特性可以很好地用具有正弦电流-相位关系的周期约瑟夫森势的热激活来描述。这是强各向异性高温超导体中直流本征约瑟夫森效应的直接证据,也是对层间输运隧穿性质的首次明确证实。此外,从开关电流统计分析中提取的无波动临界电流表现出典型的超导体-绝缘体-超导体隧道结的温度依赖性。
2005-01-27 cond-mat.supr-con
Effective description of tunneling in a time-dependent potential with applications to voltage switching in Josephson junctions
我们提出用含时虚势来描述量子力学隧穿时变势垒。我们使用伽莫夫解决方案的静态隧穿问题,以证明我们的选择的潜力,我们应用我们的方法来描述隧穿的介观量子变量:相变跨越约瑟夫森结。约瑟夫森结相变量的行为相当于在倾斜搓板势中运动的粒子的位置坐标,我们对这种具有随时间变化的倾斜势中运动的一般解再现了与约瑟夫森结中电压切换相关的许多特征。除了在量子信息研究中作为人工原子的应用外,约瑟夫森结还可以作为电场敏感探测器,我们的研究提供了对电压开关动力学如何与电场幅度耦合的详细理解。
2013-05-17 cond-mat.supr-con quant-ph
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
Buzdin, Shapiro and Chimera Steps in $φ_0$ Josephson Junctions. II. Bifurcation, Switching, and Hysteresis
本文研究 $φ_0$ 约瑟夫森结在电磁辐射下的磁化动力学与电流-电压特性,揭示两种磁化态间的迟滞转换,并提出了实验验证方法,成果可应用于超导自旋电子学和量子计算。
2024-03-06 cond-mat.supr-con
Effects of antiferromagnetic planes on the superconducting properties of multilayered high-Tc cuprates
本文提出了多层铜氧化物中超导-(SC)和反铁磁(AF)CuO_2共存相的高临界温度(T_c)的机制。用相邻CuO_2面间的跳跃积分,微扰地计算了被AF绝缘体(莫特绝缘体)隔开的SC面间的约瑟夫森耦合。结果表明,AF面内的AF交换分裂抑制了所谓的π-约瑟夫森耦合,而长程0-约瑟夫森耦合导致了较高Tc值的共存。
2005-04-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Josephson-current induced conformational switching of a molecular quantum dot
我们讨论了一个两能级系统耦合到一个量子点接触超导源/漏电极的行为,代表一个简单的模型的分子点或断裂结的构象自由度。约瑟夫森电流被示出诱导构象变化,包括完全反转。对于小的偏压,周期性的构象运动诱导的Landau-Zener跃迁之间的Andreev状态的预测。
2008-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Voltage noise, switching rates, and multiple phase-slips in moderately damped Josephson junctions
采用矩阵连分式方法和全计数统计相结合的数值方法研究了中等阻尼约瑟夫森结的电压噪声特性,包括开关速率和相位滑移统计特性.通过分析的RCSJ模型得到的噪声结果,我们确定不同的主导成分,即热噪声接近平衡(小电流偏置制度),散粒噪声的(多个)相位滑移在偏置的中间范围和开关噪声更高的偏置电流。我们提取到目前为止无法访问的特性率的相位滑移的散粒噪声制度,以及逃逸和再捕获率的开关制度作为各种结的参数的函数。该方法可推广应用于其它实验相关的约瑟夫森结电路。
2013-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anticorrelation between temperature and fluctuations in moderately damped Josephson junctions
研究了耗散对中等阻尼约瑟夫森结开关电流统计特性的影响。研究了具有可控阻尼的不同类型的低和高$T_c$结。通过改变温度、磁场、栅压、引入铁磁层或电容分流等方法,可以在很宽的范围内调节结的阻尼参数。在所有研究的结中,随着$T$的增加,开关电流波动发生矛盾的崩溃。这种现象严重依赖于结中的耗散,并解释了热波动的两个相互抵消的后果,这一方面有助于过早切换到电阻状态,另一方面有助于重新捕获回到超导状态的相互作用。这是一个罕见的例子之间的温度和波动幅度的物理可测量的量。
2007-06-15 cond-mat.supr-con
Self-resonance effects for intrinsic Josephson junctions in Nd(2-x)CexCuO4 films
M.N. Miheev Institute of Metal Physics of Ural Branch of Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院乌拉尔分校M.N.米赫耶夫金属物理研究所)
通过测量Nd2-xCexCuO4/SrTiO3薄膜霍尔电压,观察到Uy(j)振荡为Fiske台阶序列,证实了多层超导体中交流约瑟夫森效应的存在。
2026-06-28 cond-mat.supr-con
Properties of ferromagnetic Josephson junctions for memory applications
在这项工作中,我们给出了一个表征的RF效应的记忆开关的Nb-Al/AlOx-(Nb)-Pd $_{0.99}$ Fe $_{0.01}$ -Nb约瑟夫森结作为磁场脉冲幅度和持续时间的函数,以及这样的结的电动力学特性,与标准的Nb-Al/AlOx-Nb隧道结相比。利用微波来调节磁约瑟夫森结的开关参数是发展旨在改善超导存储器性能的新型寻址方案的一个步骤。
2018-05-17 cond-mat.supr-con