Ultra-Highly Linear Magnetic Flux-to-Voltage response in Proximity-based Mesoscopic bi-SQUIDs
超导双环干涉仪（bi-SQUID）已经被引入以产生专门设计为呈现作为磁通量的函数的超高线性电压响应的磁通量传感器。这些器件对于量子传感和对于在电磁波谱的射频范围内振荡的信号的信号处理是非常重要的。本文报道了一种基于近似介观Cu约瑟夫森结的Al双环双SQUID。这种方案提供了一种替代传统的基于隧道结的干涉仪的制造方法，其中结特性以及因此的磁通量-电压和磁通量-临界电流器件响应可以很大程度上且容易地通过金属弱连接的几何形状来定制。我们讨论了这样的传感器的性能，通过显示一个完整的表征的设备开关电流和电压降\textit{vs.}磁通量的操作温度范围从30 mK到$\sim 1$ K。文中还讨论了传递函数和总谐波失真的品质因数。后者提供了通量-电压器件响应的线性度的估计，其获得的值高达45 dB。这样的结果让我们预见到的性能已经对与传统的隧道结为基础的双SQUID阵列组成的数百个干涉仪实现。
2021-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Masking effect of heat dissipation on the current-voltage characteristics of a mesoscopic superconducting square with leads
基于耦合的时间相关的Ginzburg-Landau方程和热耗散方程的数值解的理论分析表明，在具有附加接触的介观正方形中，临界电流对施加的磁场具有很强的依赖性。与实验结果一致，我们发现滞后现象是由样品中的强热耗散引起的，其电流接近于金兹伯格-朗道电流和/或超导冷凝物的动力学。理论上得到的非单调依赖的开关电流（从超导到电阻状态）上施加的磁场，所产生的涡量的变化，同意定量与实验数据。我们的研究结果表明，热耗散导致的电流-电压特性的滞后增加，从而掩盖了超导冷凝的实际动态。
2005-02-18 cond-mat.supr-con
Scanning SQUID Microscope Study of Vortex Polygons and Shells in Weak Pinning Disks of an Amorphous Superconducting Film
用扫描SQUID显微镜在非晶MoGe薄膜的大介观圆盘上直接观察涡旋。由于弱钉扎性质的非晶薄膜，涡旋能够形成几何诱导，（准）对称配置的多边形和同心壳在大磁盘。在选定的磁盘上进行系统的测量，使我们不仅可以跟踪的旋涡图案如何演变的磁场，而且还如何改变的旋涡多边形的大小和旋转相对于磁盘中心。结果是在很好的协议与理论考虑足够大的直径的介观磁盘。一系列的旋涡图像中获得的磁盘与钉扎网站揭示了一个独特的线对称的旋涡配置，导致壳填充规则和幻数的修改。
2010-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum squeezing by a parametric resonance in a SQUID
研究了开放谐振子系统中由参量共振产生的旋转压缩量子态。作为这一现象的具体实现，我们研究了一个介观SQUID环，其中的态制备过程在原理上是简单的，并且用目前可用的实验方法是可行的。通过求解动力学和计算光谱性质，我们表明SQUID观测量的量子涨落可以降低到基态值以下。通过将SQUID耦合到传输线来引入测量，该传输线将辐射传送到次级测量设备。除了理论上的兴趣，我们的研究是出于一个实际的量子噪声工程的机会。
2006-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hybrid InAs nanowire-vanadium proximity SQUID
我们报道了基于InAs纳米线和钒超导电极的超导量子干涉器件（SQUID）的制备和表征。这些介观器件被发现是非常强大的热循环和操作高达$\sim2.5$ ~K的温度与降低的功耗。我们表明，我们的几何形状允许获得近对称的设备具有非常大的磁场调制的临界电流。所有这些特性使得这些器件对于片上量子电路实现具有吸引力。
2010-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dissipation in Mesoscopic Superconductors with Ac Magnetic Fields
通过实验和数值模拟研究了介观超导体对交流磁场的响应。我们研究的小正方形样品的尺寸的顺序的渗透深度。我们得到的交流磁化率$χ=χ'+iχ''$在微波频率的直流磁场$H_{dc}$的函数。我们发现，由$χ''$给出的耗散在介观样品中具有非单调的行为。在数值模拟中，我们得到的耗散增加之前的涡的渗透，然后它突然下降后，涡已经进入样品。这是实验验证，我们发现，$χ''$具有强烈的振荡作为$H_{dc}$的功能，在小广场的铅。
2007-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable Flux Qubit manipulated by fast pulses: operating requirements, dissipation and decoherence
由快磁通量脉冲操纵的双SQUID可以用作可调通量量子比特。在本文中，我们研究了量子比特操作的要求，并评估耗散和退相干由于一个典型的系统的操作。此外，我们讨论了使用集成的快速单通量量子逻辑进行量子位控制的可能性。
2006-02-20 cond-mat.supr-con
Quantum behavior of the dc SQUID phase qubit
我们分析了直流超导量子干涉器件（SQUID）相位量子比特的行为，其中一个结作为相位量子比特，其余的设备提供隔离的偏置引线中的耗散和噪声。忽略耗散，我们找到了系统的二维哈密顿量，并使用数值方法和立方近似求解薛定谔方程的本征态，能级，隧穿率，和期望值的结中的电流。使用这些结果，我们研究如何以及这种设计提供隔离，同时保持相位量子位的特性。此外，我们表明，通过隔离结的电流的期望值取决于量子位的状态，并可以用于非破坏性读出的量子位状态。
2008-05-23 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Anisotropic ac dissipation at the surface of mesoscopic superconductors
本文利用含时的Ginzburg-Landau方程研究了介观超导体在微波频率下的交流耗散。我们的数值模拟表明，交流耗散强烈依赖于交流磁场（$h_{ac}$）相对于直流磁场（$H_{dc}$）的方向。当$h_{ac}$平行于$H_{dc}$时，我们观察到每个涡旋穿透事件产生了显著的交流损耗抑制，因为交流磁化率的虚部作为$H_{dc}$的函数在涡旋穿透之前增加，然后在涡旋进入样品之后突然减小。在第二种情况下，当$h_{ac}$垂直于$H_{dc}$时，我们观察到耗散的跳跃发生在相同的$H_{dc}$值处，但比平行配置中小得多。在垂直配置中的耗散的行为类似于在最近的微波实验中使用Pb的介观litographed正方形获得的先前结果[J. Low Temp. 135，119（2004）]。
2007-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev Reflection Enhanced Shot Noise in Mesoscopic SNS Junctions
用SQUID测量了低阻抗透明Nb-Al-Nb结中的电流噪声，其长度与相位断裂长度相当，远长于热长度。的散粒噪声幅度进行比较，由于Andreev反射扩散正常/超导体（NS）结的双散粒噪声的理论预测。我们讨论了通过NS接口从正常部分散热。一个弱的施加磁场的1/f噪声的幅度减少了两倍，表明即使远离平衡的样品是在介观制度。
1999-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Decoherence in dc SQUID phase qubits
我们报告测量拉比振荡和光谱相干时间在Al/AlOx/Al和三个Nb/AlOx/Nb dc SQUID相位量子比特。SQUID的一个结充当相位量子位，另一个结充当电流控制的非线性隔离电感器，使我们能够将与电流偏置引线的耦合原位改变一个数量级。我们发现Al量子位的光谱相干时间T ~ 2 ~* 在3 ~ 7 ns之间变化，Rabi振荡的衰减包络在80 mK时的时间常数T'平均为25 ns。三个Nb器件也显示T2* 在4至6 ns的范围内，但T'为9至15 ns，仅为我们在Al器件中发现的值的约1/2。对于所有的设备，时间常数是大致独立的偏置线的隔离，这意味着噪声和耗散的偏置引线的失相和不均匀加宽的主要来源。
2008-04-28 cond-mat.supr-con
Measuring Magnetic 1/f Noise in Superconducting Microstructures and the Fluctuation-Dissipation Theorem
针对超导器件磁性1/f噪声难分离的问题，本文构建基于互相关dc-SQUID读出的类Wheatstone桥装置，结合复阻抗、噪声测量与涨落-耗散定理识别量化噪声源。
2023-06-01 cond-mat.supr-con
Fluctuation Superconductivity in Mesoscopic Aluminum Rings
波动在相变附近是重要的，在那里它们可能难以定量描述。介观环中的超导性特别有趣，因为临界温度是磁场的振荡函数。一维超导环中的热涨落有一个精确的理论，因此有望成为一个很好的模型系统。我们测量许多环的磁化率，一次一个环，使用扫描SQUID，可以隔离磁信号从7个数量级更大的背景施加通量。我们发现，波动理论描述的结果和一个单一的参数表征的方式，其中波动是特别重要的磁场中的临界温度被抑制。
2009-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tapping-mode SQUID-on-tip Microscopy with Proximity Josephson Junctions
本文提出结合 AFM 与邻近结 nanoSQUID 的轻敲模式 SQUID-on-tip，实现无激光、无外部辐射下电流、磁性、耗散和形貌的同步纳米成像。
2025-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Controlled creation of maximally entangled states using a SQUID ring coupled to an electromagnetic field
我们提出的解决方案的时间相关的薛定谔方程的SQUID环耦合到一个电磁场，都处理量子力学。我们证明了SQUID环可以用来产生一个最大纠缠态，其电磁场在没有耗散的情况下保持时间常数。使用量子光学中熟悉的方法，我们扩展了模型，包括耦合这个系统的耗散环境的影响。通过这个模型，我们表明，尽管这样的环境对系统的时间演化有明显的影响，但它不需要破坏量子技术所需的时间尺度上的这种耦合系统的纠缠。
2003-07-25 cond-mat.supr-con quant-ph
Mesoscopic multiterminal Josephson structures: I. Effects of nonlocal weak coupling
我们研究了弹道四端约瑟夫森结构中的非局域相干输运（其中大块超导体（终端）通过干净的正常层连接，例如，二维电子气）。超导体的宏观波函数在正常区的相干各向异性叠加产生了相滑移线（与相滑移中心的二维类似物）和时间反演对称性破缺的二维涡旋态，以及相拖曳和磁通量转移等效应。在正常层中的本地Andreev态的隧穿密度被示出包含由终端之间的相位差控制的位置处的峰值。我们已经得到了这些影响的弹道介观四端SQUID的终端之间的控制超电流/相位差的一般依赖。
2001-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Cooper pair splitting in diffusive magnetic SQUIDs
我们研究了具有弱连接的约瑟夫森结，弱连接由两个具有磁性的平行无序臂组成-铁磁，半金属或正常的磁性杂质。在长链接的情况下，约瑟夫森效应是由介观波动为主。在这种情况下，系统实现了具有样品依赖性$φ_0$和临界电流的$φ_0$结。两个臂之间的库珀对分裂起主要作用，并导致电流的$2Φ_0$周期性作为臂之间的通量的函数。我们计算的电流和它的磁通量和极化依赖的三种类型的磁性链接。
2018-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fidelity and quantum chaos in the mesoscopic device for the Josephson flux qubit
我们表明，三结SQUID器件设计的约瑟夫森通量量子比特可以用来研究量子混沌的动力学时，在高能量下运行。我们确定的参数区域，系统是经典的混沌。我们用数值方法计算了在磁场和临界电流扰动下量子动力学中的保真度或洛斯赫里回声（LE），并研究了LE的不同区域。我们讨论了如何在实验上观察到LE，同时考虑到初始状态的制备和测量过程。
2007-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Entangled quantum currents in distant mesoscopic Josephson junctions
考虑两个相距较远的介观SQUID环。双模非经典微波源用相关光子照射两个环。在这种情况下，约瑟夫森电流是量子力学算符，并且它们相对于微波的密度矩阵的期望值产生实验观察到的电流。经典相关（可分离）和量子力学相关（纠缠）的微波被认为是，它们的约瑟夫森电流的影响进行量化。两个不同的例子，涉及微波数态和相干态的结果。结果表明，通过两个环中的约瑟夫森结的隧道电子对的量子统计是相关的。
2004-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum chaos in the mesoscopic device for the Josephson flux qubit
我们表明，三结SQUID器件设计的约瑟夫森通量量子比特可以用来研究量子混沌时，在高能量操作。在系统为经典混沌的参数区域，我们分析了谱统计。最近邻分布$P(s)$很好地拟合的Berry Robnik理论采用作为自由参数的纯经典措施的混沌和规则区域的相空间中的不同的能量区域。通过Husimi分布得到了波函数的相空间表示，并分析了经典结构上的局域化。
2007-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Environmentally-Induced Rabi Oscillations and Decoherence in Phase Qubits
研究了具有谐振频率的隔离电路对dc SQUID相位量子比特的退相干效应。SQUID相位量子比特与其环境之间的耦合通过量子耗散/相干性的Caldeira-Leggett公式来建模，其中环境的谱密度与隔离电路的导纳有关。当量子比特的频率至少比隔离电路的谐振频率大两倍时，我们发现量子比特的退相干时间比典型的欧姆机制大两个数量级，其中量子比特的频率远小于隔离电路的谐振频率。最后，我们表明，当量子比特频率与隔离电路共振时，出现振荡非马尔可夫衰减，因为dc SQUID相位量子比特及其环境自生成特征时间尺度短于退相干时间的拉比振荡。
2007-12-07 cond-mat.supr-con
Onset of phase diffusion in high kinetic inductance granular aluminum micro-SQUIDs
超导颗粒铝由于其高动态电感和低损耗而引起越来越多的关注，有利于其在动态电感粒子探测器、超导谐振器或量子比特中的应用。我们进行开关电流测量DC-SQUID，通过引入两个相同的几何收缩颗粒铝环的各种正常状态的结晶度范围从$ρ_\mathrm{n} = 250\,μΩ\mathrm{cm}$到$5550\,μΩ\mathrm{cm}$。SQUID回路的相对高的动力学电感（在数十nH的范围内）导致所测量的开关电流相对于磁通量的调制的抑制，伴随着朝向三角形形状的失真。我们观察到的开关电流直方图的温度依赖性的变化，增加正常状态的膜电阻率。这种行为表明，超导相的扩散运动的开始跨越收缩的二维搓衣板潜在的SQUID，这可能是由当地的电磁环境的变化，增加正常状态的电导率的薄膜。
2019-08-29 cond-mat.supr-con quant-ph
Dissipation in ultra-thin current-carrying superconducting bridges; evidence for quantum tunneling of Pearl vortices
我们已经取得了电流-电压（IV）测量的人工分层高$T_c$薄膜桥。这些膜的扫描SQUID显微镜提供了超过桥宽度的珍珠长度$Λ$的值，并且显示跨桥的电流分布是均匀的。在高温和高电流下，电压遵循幂律$V \propto I^n$，具有$n=Φ_0^2/8π^2Λk_B T+1$，在高温和低电流下，电阻随温度呈指数变化，与热激活涡旋运动的预测非常一致。在低温下，IV与$I^{-2}$中的$\ln V$线性更好地拟合。这是预期的，如果低温耗散是由珍珠涡的量子隧穿主导。
2005-04-06 cond-mat.supr-con
Magnetic microcalorimeter with paramagnetic temperature sensors and integrated dc-SQUID readout for high-resolution X-ray emission spectroscopy
本文研制两种带顺磁传感器与集成dc-SQUID读出的磁性微热量计，并通过四足吸收体和隔热膜设计将X射线能量分辨率提升至1.25(18)eV。
2023-10-12 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Dependence of vortex phase transitions in mesoscopic BSCCO superconductor at tilted magnetic fields
用硅机械微振荡器在直流磁场相对于样品c轴的不同倾角下研究了微米尺寸的超导体BSCCO单晶。通过测量振荡器谐振频率随温度变化的值和符号的变化来检测涡旋物质的不同相位。我们可以解释这种变化在高温下的符号的变化，从二维液体的解耦煎饼的可逆的三维涡旋晶格的过渡。数据表明，这种转变只取决于垂直于超导层的磁场，而在这个过程中涉及的耗散取决于平行于他们的分量。
2008-06-18 cond-mat.supr-con
Three qubit Grover's algorithm using superconducting quantum interference devices in cavity QED
提出了一种利用四能级超导量子干涉器件（SQUID）耦合到超导谐振腔实现三量子比特Grover算法的方案。该方案是基于谐振，非谐振腔场与SQUID的相互作用和经典微波脉冲的应用。我们表明，SQUID水平间距的调整过程中的门操作，绝热通道，和二阶失谐是不需要的，导致更快的实施。我们还表明，即使在存在能级衰减和腔耗散的情况下，也可以高保真地搜索标记态。
2013-08-21 cond-mat.supr-con quant-ph
The stationary SQUID
在SQUID的常规操作模式中，SQUID中的电磁场是时间的振荡函数。在这种情况下，发射电磁辐射，并耦合到样品。这是一个反向作用，可以改变我们打算测量的状态。一个可以作为静止SQUID的电路由一个超导材料环组成，该超导材料环包围着磁通量，连接到超导电极和正常电极。该电路不包含约瑟夫森结或任何其他微型特征。我们研究的序参量和在这个电路中的电化学势的演变，它们收敛到一个固定的制度和电极之间的电压取决于封闭的通量。我们得到表达式的功率耗散和热传输的电流，这些表达式的有效性不依赖于一个特定的演化模型的序参量。我们评估波动的影响。对于SQUID周长的顺序为1 $μ$ m和温度$0.9T_c$，我们得到的顺序为$10^{-5}Φ_0/$ Hz $^{1/2}$的通量分辨率;预计该分辨率将提高温度降低。
2017-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.ins-det
Superconductor-to-Metal Transitions in Dissipative Chains of Mesoscopic Grains and Nanowires
分析了介观超导晶粒链中量子涨落和耗散的相互作用，并将结果应用于纳米线。结果表明，在一维并联约瑟夫森结阵列中，晶粒内的超导正常电荷弛豫起着重要的作用。在零温度下，可以存在两个超导相，主要取决于耗散的强度。在完全超导相（FSC）中，每个晶粒都是超导的，并且与耗散传导的耦合是重要的。在SC* 相中，耗散在长波长处是不相关的。这两个超导相与正常金属相之间的相变可以是局部的也可以是全局的，具有丰富而复杂的临界性质。这些都是从弱耦合和强耦合重整化群分析中推断出来的。在中间温度下，在超导体到正常相变附近，存在超金属行为的区域，其中电阻率首先随着温度降低而逐渐减小，然后随着温度进一步降低而最终增大。链的约瑟夫森结的结果扩展到连续的超导纳米线和微妙的问题，这些是否可以表现出FSC相被认为是。在其他系统中的超导体-金属过渡的潜在相关性也进行了讨论。
2005-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Sputtered MoRe SQUID-on-tip for high-field magnetic and thermal nanoimaging
扫描纳米超导量子干涉器件（SQUID）作为高灵敏度的微观磁性和热表征工具的量子和拓扑状态的物质和设备越来越受到关注。在这里，我们介绍了一种新的技术，准直差压磁控溅射的多功能自对准制造SQUID的尖端（SOT）纳米器件，这不能通过传统的溅射方法，由于其扩散，而不是所需的定向点源，沉积。这项新技术提供了广泛的超导材料和合金，超出了现有热沉积方法中使用的元素超导体，为大大增强SOT特性和功能开辟了道路。利用这种方法，我们已经开发了MoRe SOT设备与子50 nm的直径，磁通量灵敏度为1.2 $μΦ_0/Hz^{1/2}$高达3 T，在4.2 K，和热灵敏度优于4 $μK/Hz^{1/2}$高达5 T，约5倍高于任何以前的报告，铺平了道路，以纳米级成像的磁性和自旋电子现象和耗散机制在以前无法访问的量子态的物质。
2019-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.ins-det
Continuous Generation and Stabilization of Mesoscopic Field Superposition States in a Quantum Circuit
虽然耗散被广泛认为对量子相干性有害，但当适当地设计时，它可以导致非平凡纯量子态的稳定。我们提出了一个利用耗散工程在腔中连续产生和稳定薛定谔猫态的方案。我们首先通过双光子驱动和耗散产生具有确定宇称的非经典光子态，然后稳定这些瞬态以抵抗单光子衰变。单光子稳定是自主的，并通过第二个工程浴，利用光子数依赖的频率分裂，由于克尔相互作用在电路QED的强色散制度。从浴加腔的哈密顿量出发，我们导出了一个只考虑腔光子态的有效模型，以及相关物理量的解析表达式，如稳定率。这种猫态的确定性生成是执行通用量子计算的关键因素之一。
2014-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Development of a microwave SQUID multiplexer for magnetic microbolometers
本文设计、制备并表征了面向磁性微测辐射热计的微波 SQUID 多路复用器，并通过原型实验验证其服务下一代 CMB 探测的适用性。
2025-09-27 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Step Structure Observed in the Superconducting Transition of a Bulk Pb Wire with Very Low Current Densities
我们目前的测量上获得的散装圆柱体的铅与SQUID皮伏表。观察到一个独特的滞后台阶结构。它在增大电流时被冲掉，在更高的磁场中被强化。在中间状态的耗散机制的经典模型进行了简要回顾，并用于给出这些结果的第一个解释，虽然还没有达到一个完整的理解。
1998-06-19 cond-mat.supr-con
The ac magnetic response of mesoscopic type II superconductors
基于含时的Ginzburg-Landau方程（TDGL），数值研究了介观超导体对交流磁场的响应。我们研究的线性交流磁化率$χ(H_{dc}, ω)$在正方形样品的尺寸的顺序的伦敦穿透深度与频率$ω$和直流磁场$H_{dc}$的依赖性。在$H_{dc}=0$下，$χ$作为$ω$的函数的行为与双流体模型非常一致，并且交流磁化率的虚部$χ"(ω)$在频率$ν_o=c^2/(4πσλ^2)$处显示耗散最大值。在存在磁场的情况下，第二耗散最大值出现在频率$ω_p\llν_0$处。介观超导体最有趣的行为可以在固定频率下获得的$χ(H_{dc})$曲线中观察到。在固定的涡流数下，$χ"(H_{dc})$随着$H_{dc}$的增加而连续增加。我们观察到，耗散达到最大值的磁场下方的涡流穿透领域。然后，在每次涡流穿透事件之后，交流损耗突然受到抑制，在$H_{dc}$的几个值处显示出$χ"(H_{dc})$的不连续性。我们发现，这些不连续性是典型的介观尺度和消失在宏观样品，这有一个连续的行为$χ(H_{dc})$。我们认为，这些不连续性在$χ(H_{dc})$是由于{ \it初生涡}的影响，导致了一个大的变化的振幅的表面附近的涡入口之前。
2002-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable superconducting diode effect in higher-harmonic InSb nanosheet interferometers
本研究通过Al-InSb纳米片SQUID实现栅极和磁通可调的超导二极管，利用更高谐波和微波功率控制效率与极性，展示了其在无耗散电子学中的潜力。
2025-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Highly-linear flux-to-voltage transducer based on superconducting quantum interference proximity transistors
NEST, Istituto Nanoscienze-CNR and Scuola Normale Superiore（NEST，意大利国家研究委员会纳米科学研究所和比萨高等师范学院）
本研究提出了一种基于超导量子干涉近邻晶体管的高线性磁通-电压转换器，通过双环架构与差分读出实现高动态范围和低功耗，适用于高密度低温量子电子学。
2026-02-27 cond-mat.supr-con quant-ph
Local imaging of diamagnetism in proximity coupled niobium nano-island arrays on gold thin films
在这项工作中，我们研究了工程无序对邻近耦合超导岛阵列的局部磁响应的影响，通过比较扫描超导量子干涉仪（SQUID）的磁化率测量，我们将系统视为一维（1D）超导体-正常金属-超导体（SNS）约瑟夫森结的网络模型，每个具有由结长度或岛之间的距离确定的约瑟夫森耦合能量$E_J$。我们发现，无序阵列表现出空间非均匀的抗磁响应，低的局部施加磁场，很好地描述了这个结网络模型，我们讨论这些结果，因为它们涉及到非均匀的二维（2D）超导体。我们的模型的阵列的静态磁响应不完全捕获发病的非线性和耗散与增加施加的字段，因为这些影响与涡旋运动由于扫描SQUID磁阻测量的动态性质。本工作演示了一个具有工程无序的二维超导系统模型，并强调了耗散对二维超导体和约瑟夫森结阵列的局部磁性的影响。
2022-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic superconducting memory based on bistable magnetic textures
随着处理大数据的能源需求不断增加，实现低功耗计算技术，如超导逻辑和存储器，已成为一个紧迫的问题。然而，开发快速和非易失性超导存储器元件仍然是一个挑战。超导体-铁磁体混合器件提供了一种有前途的解决方案，因为它们将自旋的超快速操纵与无耗散读出相结合。在这里，我们提出了一种新型的非易失性约瑟夫森结存储器，它利用了一个单一的介观铁磁体的双稳态磁织构。我们使用微磁学模拟来设计一个由Nb/Co双层结构的椭圆形平面结。椭圆可以被制备成均匀磁化的或在零外加磁场下的一对涡旋。这两种状态产生相当不同的临界电流，使元件的可靠电读出成为可能。我们描述了用于控制临界电流的机制，通过应用数值计算来量化铁磁体的局部杂散场，从而改变超导干涉图案。通过结合微磁学模型和双稳态自旋织构结，我们的方法为实现超导存储器应用提供了一条新的途径。
2022-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
Phase-dependent supercurrent and microwave dissipation of HgTe quantum well Josephson junctions
本文通过微波导纳测量并结合Bogoliubov-de Gennes紧束缚模型，表征HgTe量子阱约瑟夫森结的电流-相位关系与耗散，证实相位π处Andreev谱存在小能隙及高界面透明度。
2024-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gate-control of the current-flux relation of a Josephson quantum interferometer based on proximitized metallic nanojuntions
我们展示了一个Al超导量子干涉器件，其中的约瑟夫森结是通过门控邻近Cu介观弱连接实现的。后者的行为类似于真正的超导金属的静电门控的响应方面，并提供了良好的性能方面的电流调制的可见性。我们表明，通过应用程序的静态栅极电压，我们能够修改干涉仪的电流通量关系的方式，这似乎是兼容的$π$通道内的门控弱链接。我们的研究结果表明，在干涉仪中的开关电流的抑制的起源处的微观机制显然是相位相干的，导致在超导相位刚性的整体阻尼。最后，我们解决的性能的干涉仪的响应度磁通量的变化在耗散制度，并讨论了实际意义的门控接近为基础的全金属SQUID在纳米级的磁力。
2021-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
