Half-integer Shapiro-steps in superconducting qubit with a $π$-Josephson junction
本文用反向分流结模型研究了由0-和$π$ -约瑟夫森结组成的超导量子干涉器件(简称$π$ -SQUID)。$π$在微波辐射下在电压$V$ = $(\hbar/2e)Ω(n/2)$、角频率$Ω$和半整数$n$ /2以及整数$n$下显示半整数Shapiro阶跃(SS)。我们证明了$π$ -SQUID可以是一个具有自发环电流的$π$ -量子比特,通过该电流可以产生半整数SS。使0-和$π$ -JJ等价是半整数SS和实现$π$ -量子位的关键。
2021-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Harnessing Josephson-Shapiro physics to verify interlayer exciton superfluidity
University of Antwerp(安特卫普大学);University of New South Wales(新南威尔士大学)
提出基于Dayem桥激子约瑟夫森结中夏皮罗台阶的直接测试方法,预测在双双层石墨烯和低密度过渡金属硫族化物中可分辨的夏皮罗平台,并通过BCS-BEC渡越中的非单调演化提供激子超流性的直接证据。
2026-06-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamic transition and Shapiro-step melting in a frustrated Josephson-junction array
我们考虑一个二维的完全阻挫的约瑟夫森结阵列驱动的直流和交流相结合。在有限温度下,研究了锁模现象(电流-电压特性中的巨大Shapiro台阶)与动态相变之间的相互作用。熔化的Shapiro步骤由于热波动被证明是伴随着动态相变,其中的普适类进行了讨论。
2004-08-25 cond-mat.supr-con
Fractional Shapiro steps without fractional Josephson effect
人们普遍认为,包含拓扑绝缘体和托管马约拉纳类束缚态的超导结可能会表现出不寻常的“分数”($4π$ -周期性)交流约瑟夫森效应。因此,“分数”夏皮罗步骤的电流-电压特性的这种结预计会发生外部微波辐射。在这里,我们微观评估Shapiro步骤拓扑平凡的高度透明的超导弱连接。在我们的分析中恢复的关键特征-包括,例如,所谓的“缺失的”夏皮罗台阶--结果与在拓扑约瑟夫森结中观察到的相似。我们的研究结果表明,谨慎是必要的,而解释超导弱连接的Majorana物理方面的实验结果。
2021-07-12 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
Shapiro Step on the rc-Branch in the IV-characteristic of a Josephson Junction with an LC-shunting
研究了外辐射对LC电路分流的约瑟夫森结相位动力学的影响。结果表明,当约瑟夫森频率等于所形成的谐振电路的频率时,结的电流-电压特性中出现了附加的谐振电路(rc)支路。我们表明,夏皮罗台阶宽度的幅度依赖性的变化至关重要时,夏皮罗步骤是在rc分支相比,约瑟夫森结的情况下,没有分流。这些效应的实验实现可能会为现有的方法和技术提供非常重要的优势。
2014-05-15 cond-mat.supr-con
Detecting topological superconductivity using low-frequency doubled Shapiro steps
分数约瑟夫森效应已经在许多情况下被观察到作为包含零能量马约拉纳模式的拓扑超导态的签名。我们提出了一个非拓扑的方案,可以产生分数约瑟夫森效应一般在基于磁控管的约瑟夫森结,即一个共振杂质束缚态弱耦合到一个高度透明的沟道。我们证明了分数交流约瑟夫森效应可以通过朗道-齐纳过程产生,该过程翻转了杂质束缚态的电子占据。马约拉纳模式的约瑟夫森效应签名变得不同于这种非拓扑的情况下,只有在低频率。我们证明了分数交流约瑟夫森效应的一个变体,即低频加倍的夏皮罗台阶,可以提供一个更可靠的签名的拓扑超导态。
2017-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Characterization of Shapiro steps in the presence of a 4π-periodic Josephson current
位于拓扑超导体边界的马约拉纳零能模(Majorana zero-energy modes,MZMs)最近引起了人们极大的兴趣,因为它们提供了一个探索基础物理如非阿贝尔统计和容错量子计算的平台。微波辐照下约瑟夫森结中Shapiro台阶的倍周期被认为是结边缘MZM出现的有力证据。然而,问题仍然是如何的夏皮罗步骤响应的存在下,一个4π周期约瑟夫森电流。本文研究了Shapiro台阶与4π周期电流与拓扑平凡的2π周期电流之比(α)、结的约化微波频率(Ω)和McCumber参数(β)的关系。我们的分析再现了与针对α、Ω({ \lesssim 0.1})和β({gtrsim 1.0})的特定参数集实验观察到的那些类似的Shapiro步骤。完全抑制n=1阶跃的第一波瓣保证了4π周期约瑟夫森电流的存在.此外,我们还讨论了即使在小α({<0.1})情况下,完全抑制{n=1}阶跃的第一波瓣所需的Ω和β的范围.为了观察“倍周期Shapiro台阶”,即使α很小,结也应该有大的{I_c}{R_N}积和足够大的结电容。
2021-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Half-integer Shapiro Steps in Strong Ferromagnetic Josephson Junctions
通过研究射频微波激励下强铁磁约瑟夫森结(Nb-NiFe-Nb)的电流-相位关系,实验观察到了半整数Shapiro台阶.半整数Shapiro步在T = 4 ~ 7 K的宽温度范围内是稳健的。强铁磁NiFe约瑟夫森结中的半整数Shapiro台阶是由于0态和π态的共存引起的,且随着2 NiFe厚度的空间变化.这种情况也支持高分辨率透射电子显微镜表征的Nb/NiFe/Nb结。
2021-09-27 cond-mat.supr-con
Half-integer Shapiro steps at the 0-pi crossover of a ferromagnetic Josephson junction
我们研究了S/F/S结在0和π基态交叉点附近的电流-相位关系。我们使用Nb/CuNi/Nb结,其中这种交叉由厚度和温度驱动。对于一定的厚度,在交叉温度下观察到临界电流的非零最小值。我们通过施加高频激励来分析这种剩余的超电流,并观察到半整数Shapiro步骤的形成。我们将这些分数阶归因于由于sin(2*phi)电流相位关系而使约瑟夫森频率加倍。这种相位依赖性可以用铁磁交换场中能级的分裂来解释。
2004-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
All fractional Shapiro steps in the RSJ model with two Josephson harmonics
L. D. Landau Institute for Theoretical Physics RAS(朗道理论物理研究所);Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);Laboratory for Condensed Matter Physics, HSE University(高等经济大学凝聚态物理实验室)
本文研究了RSJ模型中通过包含两个约瑟夫森谐波产生所有可能分数肖普步骤的现象,并揭示了正负分数步骤的不对称性。
2025-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con math-ph
Ubiquitous missing first Shapiro step in Al-InSb nanosheet Josephson junctions
Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);Peking University(北京大学)
针对拓扑平庸Al-InSb纳米片约瑟夫森结中第一夏皮罗台阶缺失现象,研究结合实验与RSJ模型分析,揭示该现象源于测量盲区的普遍机制,为分数约瑟夫森效应实验提供新见解。
2025-11-14 cond-mat.supr-con
Model for missing Shapiro steps due to bias-dependent resistance
University of Pittsburgh(匹兹堡大学)
本文提出了一种现象模型,通过抑制奇数Shapiro步来解释传统约瑟夫森结中缺失Shapiro步的现象。
2025-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
3-dimensional arrays of BiSrCaCuO-2212 intrinsic Josephson junctions and the zero-crossing Shapiro steps at 760 GHz
在厚度为200~300 nm的O_{8+x}片上,本征约瑟夫森结的叠层被图形化,并相互连接,与蝴蝶结天线和一些扼流圈集成。在150微米乘170微米的面积上,到目前为止,我们能够制造多达256个堆叠,超过11,000个结。这种本征约瑟夫森结的三维阵列对760 GHz远红外激光的辐照具有灵敏的响应,在0.75 V以下有明显的过零夏皮罗阶跃。此外,还讨论了在量子电压标准等方面的可能应用。约瑟夫森结的高集成密度也有望用于许多其他应用。
2001-10-11 cond-mat.supr-con
On the absence of Shapiro-like steps in certain mesoscopic S-N-S junctions
在介观S-N-S结的直流输运中,已知约瑟夫森耦合随温度的升高呈指数下降,但电导的相位依赖性持续到更高的温度,并且仅随1/T下降。这里指出,尽管这样的相位相关电导确实会为纯DC电压带来AC电流,但它本身不能导致Shapiro台阶的形成。
1997-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Half-integer Shapiro steps in highly transmissive InSb nanoflag Josephson junctions
本文研究高透射 InSb 纳米旗形约瑟夫森结,在微波辐照下观察到对温度鲁棒的半整数夏皮罗台阶,揭示其非平衡起源,为混合器件物理与非平衡动力学研究提供新平台。
2023-03-10 cond-mat.supr-con
From Shapiro steps to photon-assisted tunneling in microwave-driven atomic-scale Josephson junctions with a single (magnetic) adatom
本文研究微波驱动的原子尺度 Josephson 结,揭示普通 Pb-Pb 结的 Shapiro 相干台阶及磁性吸附原子诱导的光子辅助准粒子隧穿导致的非相干转变。
2025-09-30 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
Giant Shapiro steps for two-dimensional Josephson-junction arrays with time-dependent Ginzburg-Landau dynamics
在通过涨落扭曲边界条件(FTBC)实现电流整体守恒的含时Ginzburg-Landau(TDGL)模型和反向分流结(RSJ)模型下,对零温下的二维约瑟夫森结阵列进行了数值研究.对于{ \em both} RSJ和TDGL情况,发现分数巨Shapiro步骤。这意味着RSJ模型所基于的局部电流守恒可以放宽到仅具有全局电流守恒的TDGL动力学,而不改变Shapiro步骤的顺序。然而,当步骤的最大宽度进行比较,为两个模型的一些定性的差异,发现在较高的频率。临界电流也计算和比较与早期的结果。结果发现,FTBC是一个更充分的边界条件比传统的均匀电流注入法,因为它最大限度地减少了边界的影响。
1999-08-02 cond-mat.supr-con
Manipulating fractional Shapiro steps in twisted cuprate Josephson junctions
Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);Southern University of Science and Technology(南方科技大学);Tsinghua University(清华大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
本研究通过操控扭曲铜酸约瑟夫森结中的分数肖皮步骤,揭示了可调电流-相位关系及非拓扑超导机制的可能性。
2025-12-01 cond-mat.supr-con
Quantum and classical Shapiro steps in small Josephson junctions
本文提出模型解释小约瑟夫森结中双重(量子)与经典Shapiro台阶的形成条件,由环境有效弛豫时间控制,并预测可在同一器件中观察到两种台阶,模型能定量拟合实验I-V曲线。
2025-08-06 cond-mat.supr-con
Existence of Shapiro Steps in the Dissipative Regime in Superconducting Weak Links
我们目前的测量微波诱导Shapiro步骤中的超导纳米桥弱链接的耗散分支的滞后电流-电压特性。我们证明,夏皮罗步骤可以用来推断一个减少的临界电流和相关的有效局部温度。我们对耗散分支中Shapiro台阶的观察表明,在耗散态中存在有限的Josephson耦合,因此可以用来限制有效温度和加热到临界温度以上的区域的大小。这项工作提供的证据表明,约瑟夫森行为仍然可以存在于热滞弱连接设备,并将允许扩展的温度范围,基于纳米桥的单通量量子线路,nanoSQUID和约瑟夫森电压标准可以使用。
2019-08-30 cond-mat.supr-con
Transport theory for topological Josephson junctions with a Majorana qubit
我们构建了一个半经典理论的拓扑结的运输从微观哈密顿量,全面包括马约拉纳量子比特之间的相互作用,约瑟夫森阶段,和耗散过程。利用路径积分方法,我们导出了一组半经典运动方程,可以用来计算约瑟夫森相位和马约拉纳量子比特的时间演化。在方程中,我们揭示了丰富的动力学现象,如量子比特诱导的电荷泵,有效的自旋轨道力矩,吉尔伯特阻尼。我们证明了这些动力学现象的影响上的运输签名的交界处。我们应用该理论研究了结的Shapiro阶跃,发现了由于Majorana量子比特的动力学反馈对第一个Shapiro阶跃的抑制。
2022-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Thermomodulated intrinsic Josephson effect in Kagome CsV3Sb5
本文在Kagome材料CsV3Sb5纳米片中观测到本征直流与交流约瑟夫森效应,发现其类Fraunhofer图案和Shapiro台阶受热循环调制,揭示了动态超导畴的贡献,为手性超导研究及量子器件应用提供了新思路。
2025-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Subharmonic Shapiro steps and assisted tunneling in superconducting point contacts
本文分析了在微波辐射下任意传输的超导点接触中的电流。交流约瑟夫森电流与微波信号的相互作用在电压V =(m/n)\hbar ω r/2 e处产生Shapiro阶跃,其中n,m为整数,ω r为辐射频率。次谐波阶跃(n不同于1)是多次Andreev反射(MAR)发生的结果,并在高透射率下提供了特有的交流约瑟夫森效应的明确签名。此外,直流电流表现出丰富的subgap结构,由于光子辅助MAR。
2001-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fast-driving spectroscopy of current-phase relationships of individual Josephson elements
Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学);Institute of Science and Technology Austria(奥地利科学技术研究所);Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校);University of California at Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);Consejo Superior de Investigaciones Científicas(西班牙国家研究委员会)
针对超导结电流-相位关系提取的难题,本文提出基于交流驱动的非侵入式方法,通过拟合受驱结临界电流随驱动功率的变化提取全谐波成分,经仿真和实验验证其抗噪性好、精度高。
2026-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Buzdin, Shapiro and Chimera Steps in $φ_0$ Josephson Junctions
研究 $φ_0$ Josephson 结在电磁辐射下的磁矩进动与 Josephson 振荡锁定,提出 Buzdin 与 Chimera 台阶并揭示其共振和自旋–轨道耦合特性。
2023-08-11 cond-mat.supr-con
The uniqueness of the driven $φ_0$ Josephson junction: when steps are not Shapiro
研究受周期驱动的 $φ_0$ Josephson 结,揭示磁性锁定产生的 Buzdin 台阶区别于 Shapiro 台阶,并通过数值与解析方法阐明其宽度、干涉及磁化重取向机制。
2025-05-12 cond-mat.supr-con
The influence of magnetic vortices motion on the inverse ac Josephson effect in asymmetric arrays
本文研究了在外加磁场B作用下,磁涡旋运动对YBaCuO约瑟夫森结(JJ)的逆交流约瑟夫森效应(直流Shapiro台阶的出现)和相干运转的影响。约瑟夫森涡旋的运动的优先方向是由于不对称引起的棘轮效应,并具有显着的影响:对于一个特定的正直流偏置电流I时,磁通量流是强大的多个明显的Shapiro步骤观察一致的阵列的相干操作。这表明在相关应用中MW的有效发射/检测。相反,当我们反转I的方向时,通量流减少,Shapiro步骤由于高度不相干的操作而被强烈抑制,这表明MW的发射/检测效率低下。值得注意的是,通过稍微改变B,情况就颠倒过来了:对于正电流I,夏皮罗阶跃现在被抑制了,而对于反向电流-I,夏皮罗阶跃很明显。我们的研究结果表明,一个优先的涡旋流有一个非常显着的影响,由多个JJ或一个单一的长JJ不对称偏置的超导设备的相干MW操作。这在用于亚太赫兹集成接收器、通量驱动约瑟夫森(行波)参量放大器或通常在夏皮罗阶跃区域中的偏置电流下操作的片上超导MW发电机的通量流振荡器的情况下是特别相关的。
2022-11-04 cond-mat.supr-con
Fractional Josephson Effect: A Missing Step Is A Key Step
物理学家们正在寻找可以容纳马约拉纳的超导材料。这些难以捉摸的粒子的新证据是由一个偶然的狄拉克半金属介导的约瑟夫森效应中缺失的夏皮罗步骤提供的。
2018-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
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
Variation of Longitudinal Plasma Wavelength under Irradiation and Double Resonance in Coupled Josephson Junctions
研究了电磁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。通过改变辐射的振幅和频率,我们预测了三种新的效应:参量共振时等离子体纵向波长的变化;约瑟夫森振荡与辐射和等离子体纵向波的双共振;超导层在对应于Shapiro台阶的电流区间内的充电。对最近在实验上观察到的IVC中的“凸点”结构进行了论证。我们还观察到参差不齐的夏皮罗步骤在双共振。
2012-05-31 cond-mat.supr-con
i-Josephson Junction as Topological Superconductor
我们证明了由两个具有不同配对对称性的超导体形成的超导约瑟夫森结(称为i-约瑟夫森结)的时间反演对称性不可避免地发生破缺。在这种i-约瑟夫森结中,主要的常规约瑟夫森耦合消失了,而由隧穿产生的二阶耦合总是产生具有破缺时间反演对称性的手征超导序。i结中的约瑟夫森频率加倍,即$ω= 4eV /h$。这一结果为设计拓扑超导电性(如具有非零Chern数的d + id'波超导态)提供了一条途径。
2018-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Voltage-induced Shapiro steps in a superconducting multi-terminal structure
当有限电压下的超导隧道结被微波照射时,交流约瑟夫森电流和交流场之间的相互作用会在直流电流中产生称为夏皮罗台阶的台阶。在这项工作中,我们预测,在一个介观结构连接到几个超导终端可以诱导Shapiro样的步骤,在没有任何外部辐射的情况下,简单地通过调整电压的引线。为了说明这种效果,我们做了定量预测的三端结构,其中包括一个扩散超导正常金属超导结和隧道探针,一个设置,可以实现实验。
2007-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of coupling between junctions on superconducting current and charge correlations in intrinsic Josephson junctions
超导层上的电荷形成和本征约瑟夫森结堆中纵向等离子体波的产生严重改变了通过堆的超导电流。通过研究相邻约瑟夫森结中超导电流的相关性和相邻超导层中电荷的相关性,可以预测电流-电压特性中的附加特征。电荷自相关函数清楚地表明了在断点区域谐波和混沌行为之间的差异。关联函数的应用为分析耦合约瑟夫森结的电流-电压特性提供了一种强有力的方法。
2009-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Self-consistent solution for proximity effect and Josephson current in ballistic graphene SNS Josephson junctions
我们使用紧束缚的Bogoliubov-de Gennes(BdG)形式自洽地计算了弹道石墨烯SNS约瑟夫森结中的邻近效应、约瑟夫森电流和局域态密度。短和长的结,相对于超导相干长度,被认为是,以及不同的掺杂水平的石墨烯。我们发现,自洽性并没有显着改变电流相位关系较早得出的短结使用非自洽Dirac-BdG形式主义,但预测一个显着增加的临界电流与更强的结长度依赖。此外,我们表明,在没有费米能级之间的N和S区域的不匹配的结超导性持续存在,即使在最长的路口,我们可以调查,表明在正常区域的发散金斯堡-朗道超导相干长度。
2008-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phenomenology and Dynamics of Majorana Josephson Junction
我们推导了一个通用的马约拉纳约瑟夫森结的唯象模型,该模型解释了避免Andreev态的交叉,并研究了在恒定偏置电压下的动力学,揭示了在慢退相干极限下任何-π约瑟夫森效应的意想不到的模式。
2011-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Stationary Charge Imbalance Effect in System of Coupled Josephson Junction
研究了耦合过阻尼约瑟夫森结系统中的稳态电荷不平衡效应。结果表明,结间耦合和电阻态的非零稳态电荷不平衡导致了叠层约瑟夫森结中约瑟夫森频率的降低。在约瑟夫森频率的形成的差异导致的不均匀的开关的夏皮罗步骤制度的存在下,外部电磁辐射和外观的扭结的电压上的IV特性的堆栈。我们还表明,由于台阶边缘的电荷不平衡电位的差异,静态电荷不平衡会导致Shapiro台阶的斜率。对电压偏置耦合约瑟夫森结的理论和实验结果与电流偏置耦合的情况进行了比较。
2019-03-22 cond-mat.supr-con
Composite excitation of Josephson phase and spin waves in Josephson junctions with ferromagnetic insulator
从理论上研究了超导体/铁磁绝缘体/超导体(S/FI/S)结中约瑟夫森相位波和自旋波的耦合。结合Maxwell方程和Landau-Lifshitz-Gilbert方程计算了FI中结内的电磁场和与自旋波耦合的Josephson电流。在S/FI/S结中,发现电流-电压(I-V)特性曲线出现两个共振峰。共振峰处的电压是电磁场简正模的函数,这表明S/FI/S结中电磁场和自旋波的复合激发。我们还研究了另一种类型的结,在这种结中,绝缘体(I)位于S和FI之间的界面之一。在这样的S/I/FI/S结中,由于约瑟夫森相位耦合到I层中的EM场,所以在I-V曲线中出现三个谐振峰。
2011-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Decoherence and Quantum Measurement of Josephson-Junction Qubits
这项工作涉及约瑟夫森量子比特设计和操作中的两个紧迫问题-相干性损失和测量。(更长的摘要在工作中。
2005-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
The ac Driven Annular Josephson Junctions: The Missing Steps
在外辐射存在下对欠阻尼约瑟夫森结的环形系统的研究表明,系统与某些外辐射锁定的能力不仅取决于旋转激励的数量,而且取决于旋转激励的类型(磁通子或反磁通子)。电流-电压特性曲线中的Shapiro台阶仅在含有陷获磁通子或磁通子-反磁通子对的系统中才能观察到。如果被俘获的磁通子与磁通子-反磁通子对同时循环,则无论所施加的外部辐射的振幅或频率如何,都不存在夏皮罗阶跃。
2019-11-13 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
Theory of the Josephson effect in superconductor / one-dimensional electron gas / superconductor junction
本文提出了一种非常规超导体/一维电子气/非常规超导体(s/o/s)结中的约瑟夫森效应理论,其中约瑟夫森电流由垂直于界面注入的分量携带.当两侧超导体具有三重对称性时,由于在界面附近形成的零能态,约瑟夫森电流在低温下增强。通过测量这种s/o/s结中的约瑟夫森电流,我们可以确定超导体的宇称。
1999-06-11 cond-mat.str-el 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
Dynamics of Majorana States in a Topological Josephson Junction
拓扑约瑟夫森结携带4 π周期束缚态。施加到结的有限偏压通过动态地将其耦合到连续体来限制束缚态的寿命。另一个特征时间尺度,相位调整时间,是由电路的电阻“看到”的结。我们表明,4 π周期性体现在夏皮罗步骤的奇偶效应,只有当相位调整时间短于束缚态的寿命。在约瑟夫森频率的一半处的电流噪声频谱中的峰值的存在是4pi周期性的更鲁棒的表现,因为它持续任意长的相位调整时间。我们指定,在电路参数方面,必要的条件,观察的表现形式的4 π周期性的噪声谱和夏皮罗步骤测量。
2013-07-08 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