Inverse ac Josephson effect in Josephson diode
针对由4π与2π周期电流-相位关系互作产生非互易临界电流的拓扑约瑟夫森二极管，研究发现纯交流驱动可诱导有效直流电压的逆交流约瑟夫森效应，其源于非互易临界电流的整流作用，还探究了该效应的优化条件。
2025-04-13 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
Excitonic Josephson effect induced by interlayer tunneling current: robust evidence for exciton condensation
约瑟夫森效应可以被认为是激子凝聚的一个显著表现。有人建议通过施加层间隧穿电流来调节双层激子的凝聚相。Huang { \it et al} [Phys. Rev. Lett. $\bf 109$，156802（2012）]证明了在任一边缘处的层间隧穿电流的临界值可以通过在另一边缘处传递第二层间隧穿电流来控制。我们成功地将这种新颖的耦合归因于由隧道电流产生的相对相位引起的激子约瑟夫森效应，并表明黄的实验是激子凝聚的非常有力的证据。我们进一步提出了一个新的建议：存在一个临界约瑟夫森电流，超过这个临界电流，约瑟夫森耦合崩溃，外部电流倾向于转换成边缘态电流，以满足黄在$\pm$ 16 nA以上的第二隧道电流的观察--两个边缘的突然去耦伴随着一个大的边缘间电压。此外，我们还提出了一种通过测量环形激子约瑟夫森结的感应磁场来检测约瑟夫森电流的可行性建议。这一工作不仅解决了激子凝聚识别的长期不确定性，而且为激子凝聚的研究开辟了一个新的方向。
2022-02-05 cond-mat.supr-con
Noise induced transition in Josephson junction with second harmonic
我们在约瑟夫森结中发现了噪声引起的基频和二次谐波跃迁。周期性调制的乘性色噪声可以稳定这样的系统中的不稳定的配置。不稳定配置的稳定性已被捕获的有效潜力的系统通过整合出的高频成分的噪声。由于系统中存在这种随机性，这是了解不稳定配置稳定性的经典方法，我们的数值分析证实了分析计算的预测。
2018-03-05 cond-mat.supr-con
Sequence of phase transitions induced in an array of Josephson junctions by their crossover to pi-state
我们表明，由温度的降低引起的常规和π态之间的约瑟夫森结的过渡诱导在一个规则的二维阵列的这种结不只是一个单一的相变之间的两个阶段与不同的顺序，但两个，三个或四个相变的序列。相应的相图构造的情况下，二分（正方形或蜂窝状）和三角形晶格。
2010-01-18 cond-mat.supr-con
Instabilities in Josephson Ladders with Current Induced Magnetic Fields
我们报告的理论分析，包括数值计算和分析工作，约瑟夫森结的梯形阵列的同步电流感应磁场的影响下的稳定性。令人惊讶的是，我们发现，作为阵列的细胞的互感自感的比例增加的区域的不稳定的行为发生后，再入稳定的同步。分析工作告诉我们，为了充分理解观察到的不稳定性的原因，有时忽略了梯形阵列的分析分析中的垂直结的行为，必须考虑在内。
2000-08-18 cond-mat.supr-con
Near-field induced FIR Josephson-detection by c-axis-oriented YBa_2Cu_3O_7-delta-films
报道了一种利用c轴取向YBa_2Cu_3O_7-δ薄膜电接触近区场效应实现远红外本征约瑟夫森探测的新方法。虽然只有一个测辐射热信号被观察到聚焦辐射远离C轴正常膜上的接触，照射接触的边缘产生了一个几乎波长无关的快速信号，显示约瑟夫森检测的特征强度依赖性。该信号归因于在金属接触结构处的衍射近区场中产生的电辐射场的c轴平行分量。
1999-09-11 cond-mat.supr-con
Novel Spin Dynamics in a Josephson Junction
我们解决了一个单一的自旋嵌入在两个超导体之间的隧穿势垒的动力学。由于超导态中的对关联，自旋显示出丰富而不寻常的动力学。为了恰当地描述自旋的时间演化，我们在Keldysh轮廓上的自旋有效作用量中发现了广义Wess-Zumino-Witten-Novikov项。超导关联导致有效的自旋作用，这是非本地的时间导致非常规的进动。我们的预测可以直接用于宏观自旋团簇。
2004-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microwave-induced flow of vortices in long Josephson junctions
本文报道了零直流磁场下微波诱导长约瑟夫森结中涡旋流动的实验和数值研究。我们有趣的观察是，施加一个小频率$f \ll f_p $和足够大的幅度的交流偏置改变结的电流-电压特性（$I$ - $V$曲线）的方式类似于直流磁场的效果，众所周知的磁通流行为。该低压支路的特征电压$V$随着微波辐射的功率$P$而增加，作为具有指数$α\simeq 0.5 $的$V_{s}\propto P^α$。使用低温激光扫描显微镜的实验明确地表明了微波驱动的约瑟夫森涡旋的运动。数值模拟结果与实验数据一致，并显示出强烈的{ \it不规则}涡运动。我们解释了我们的研究结果，利用微波诱导的涡流之间的类比在长约瑟夫森结和非相干多光子吸收小约瑟夫森结中存在的大的热波动。在长约瑟夫森结的情况下，涡旋运动中的时空混沌模拟了热涨落。根据这个类比，通过改变长结的阻尼常数来控制其混沌强度，会导致$I$ - $V$曲线的形状发生明显变化。我们的结果为以前测量到的但尚未理解的高温超导体中本征约瑟夫森结的微波驱动特性提供了一种可能的解释。
2004-07-12 cond-mat.supr-con
Magnetic moment manipulation by triplet Josephson current
本文计算了多层铁磁弱连接约瑟夫森结中由能带电子提供的感应磁矩。F层的非共线磁化提供了产生三重态超导关联的必要条件。它导致了长程感应磁矩，出现在超导（S）层。它被证明是依赖于约瑟夫森相位。通过调节约瑟夫森电流，可以控制长程感应磁矩。或者，施加电压可以产生振荡磁矩。这种自旋效应的检测可以作为三重态超导性的独立证据。该机制对于低损耗的超导自旋电子器件具有很大的吸引力。
2012-10-12 cond-mat.supr-con
Fabrication process-induced variations of Nb/Al/AlOx/Nb Josephson junctions in superconductor integrated circuits
目前，在HYPRES，Inc.可以在约40 GHz的时钟频率下工作。电路呈现多层结构，其包含通过四个Nb布线层、电阻器和其它电路元件互连的各种尺寸的数万个Nb/Al/AlOx/Nb约瑟夫森结（JJ）。为了可操作，集成电路应当被制造成使得约瑟夫森结的临界电流保持在紧密的设计裕度内，并且不同尺寸的JJ的临界电流之间的适当关系被保留。本文给出了集成电路中Nb/Al/AlOx/Nb约瑟夫森结的临界电流和能隙的实验数据，并讨论了工艺引起的临界电流和能隙变化的机理。我们证明，约瑟夫森临界电流可能取决于连接到结的电路元件的类型和面积，电路图案，以及在制造过程中的连接步骤。特别地，我们讨论了a）结基极连接到地平面，b）结反电极连接到地平面，以及c）通过Nb布线连接到Ti/Au或Ti/Pd/Au接触焊盘的反电极的影响。我们表明，工艺引起的Nb/Al/AlOx/Nb结的性质的变化所造成的杂质原子（氢）之间的迁移，包括集成电路的不同层。
2009-09-16 cond-mat.supr-con
Imaging the Spatial Form of a Superconducting Order Parameter via Josephson Scanning Tunneling Spectroscopy
受最近实验的启发，我们研究了s波超导体中的约瑟夫森扫描隧道光谱。我们表明，空间振荡的超导序参量引起的缺陷，可以通过空间成像的临界约瑟夫森电流的本地测量，提供了前所未有的洞察超导的性质。约瑟夫森电流的空间形式反映了缺陷的性质，并可用于探测从$S=0$到$S=1/2$基态的缺陷诱导相变。
2017-01-03 cond-mat.supr-con
Ground state and bias current induced rearrangement of semifluxons in 0-pi long Josephson junctions
我们数值研究了具有多个相位π不连续点的长约瑟夫森结。这种结通常被制造为各向异性铜氧化物超导体如YBCO和各向同性金属超导体如Nb之间的斜坡。从顶部看，它们看起来像在拐角处具有约瑟夫森相位的π跳跃的双引号。这些π跳跃在一定条件下导致形成半整数通量量子，我们称之为半通量子（SF），钉扎在角落里。结果表明：（a）SF的自发形成依赖于结长;（b）无SF的基态可以通过施加偏置电流转变为有SF的状态;（c）SF的组态可以通过偏置电流重新排列。所有这些效应都可以使用SQUID显微镜观察到。
2002-09-09 cond-mat.supr-con
Pulse-induced switches in a Josephson tunnel stacked device
在叠层双隧道铌基约瑟夫森系统中观察到了从亚稳态到运行态的脉冲激活跃迁，反之亦然。实验结果进行了比较与数值模拟的基础上的正弦-戈登模型的堆叠结注入脉冲的幅度可变的结的堆栈之一，并观察其他结的电压响应。实验和数值计算结果表明，诱导直接和回切换过渡从亚稳态到运行状态的可能性，简单地通过改变的幅度的电子脉冲注入整个堆栈设备。
2001-05-17 cond-mat.supr-con
Unconventional Josephson supercurrent diode effect induced by chiral spin-orbit coupling
本研究理论探讨了具有交叉界面拉什巴场的约瑟夫森结库珀对传输，发现交叉场相互作用可在势垒磁化与电流共线时产生非常规超流二极管效应，为手性自旋织构提供灵敏探针。
2025-04-18 cond-mat.supr-con
Dynamic spin-triplet order induced by alternating electric fields in superconductor-ferromagnet-superconductor Josephson junctions
动态为控制量子物质的性质提供了更大的可能性。最近的努力集中在研究的有序状态下出现的时间依赖驱动器。在这里，我们证明了一类系统的功能动态自旋三重态超导秩序的交变电场刺激。这种效应是基于铁磁性、界面自旋轨道耦合（SOC）和场驱动的凝聚体运动的相互作用，将铁磁性和SOC共同作用产生的隐藏的静态p波序转换为动态s波等自旋三重态关联。我们证明，托管这些状态的约瑟夫森结的临界电流是成比例的电磁功率，由外部照射或由交流电流源提供。基于这些不寻常的属性，我们提出了一个约瑟夫森晶体管的计划，可以通过交流电压切换，并演示了偶数序列的夏皮罗步骤。将光敏约瑟夫森结与最近发现的约瑟夫森相电池相结合，我们发现了光磁SQUID器件，它可以在暴露于辐射时产生自发磁场。
2021-10-03 cond-mat.supr-con
Chemically Induced Nanoscale Josephson Effects in Non-Stoichiometric High-Temperature Superconductors
本文综述了作者最近提出的一些新的预期发生在本征颗粒非化学计量比材料中的新效应，这些材料由二维约瑟夫森结阵列模拟，该阵列由规则的二维孪晶界位错网络产生，应变场作为欠掺杂晶体中空穴富集畴之间的绝缘势垒。在第2节中，我们考虑相位相关的磁化效应，包括约瑟夫森化学磁性（化学诱导磁矩在零施加磁场）和它的影响，在低场磁化（化学诱导PME），和磁浓度效应（额外的氧空位在施加磁场的创建）和它的影响，在高场磁化（化学诱导类似的“鱼尾”异常）。第3节讨论了与电荷有关的现象，这些现象实际上与第2节中描述的化学磁效应是双重的。更具体地说，我们讨论了一个可能存在的非零电极化的强度（化学磁电效应）和相关的变化的电荷平衡在本质上粒状非化学计量材料的影响下施加的磁场。特别是，我们预测了一个异常的低场磁行为的有效结电荷和伴随的磁电容在顺磁迈斯纳相位和电荷模拟的“鱼尾”异常，在高磁场以及场依赖性减弱的化学诱导的库仑阻塞。
2005-09-02 cond-mat.supr-con
Strong mechanically-induced effects in DC current-biased suspended Josephson junctions
超导性是宏观尺度上量子相干性的结果。由金属或绝缘弱连接分开的两个超导体表现出交流约瑟夫森效应-直流电压偏置转换为交流超电流。该电流可用于激活悬挂的薄弱环节中的机械振荡。由于直流电压偏置条件在实验中很难实现，因此我们从理论上分析了如何利用约瑟夫森效应在纯直流电流偏置的实验相关条件下激活和检测机械振荡。我们首次揭示了如何改变机电耦合的强度，结果在两个定性不同的制度，显示出戏剧性的影响的振荡的直流电流-电压特性的设备。这些现象包括弱耦合时出现Shapiro状平台，强耦合时出现突然的机械诱导再俘获。我们的预测，可测量的最先进的实验设置，允许使用DC技术的谐振器的频率和品质因数的确定。
2017-09-05 cond-mat.supr-con
Flux-induced Topological Superconductor in Planar Josephson Junction
具有附着在其顶表面上的正常金属的平面约瑟夫森结由于其三维性质而将形成中空纳米线结构。在这种中空纳米线结构中，由小磁场（约0.01 T）感生的磁通量将使系统调谐到拓扑非平凡相，因此在纳米线的端部处将形成两个马约拉纳零模。通过调节正常金属的化学势，可以获得几乎所有能带能量的拓扑非平凡相。此外，系统可以方便地通过超导体之间的相位差在拓扑平凡和非平凡相位之间进行调谐。这样的设备，通过通量可操纵，可以方便地制造成所需的2D网络。最后，我们还提出了一种通过控制相位差实现马约拉纳零模编织的十字形结。
2019-06-27 cond-mat.supr-con
Light-induced new collective modes in La$_{1.905}$Ba$_{0.095}$CuO$_4$ superconductor
报道了超导单晶La $_{1.905}$ Ba $_{0.095}$ CuO $_4$（T $_c$ =32 K）的近红外和中红外泵浦c轴太赫兹探测测量。测量结果表明，泵浦引起的变化主要发生在约瑟夫森等离子体的边缘位置低于T $_c$。在强近红外脉冲的激发下，超导态受到严重的扰动，在静止等离子体边缘以上的频率范围内产生非相干准粒子激发。然而，在很短的时间延迟（$\sim$ 1.5 ps）内，我们观察到一个非常尖锐的约瑟夫森等离子体边缘的频率低于静态约瑟夫森等离子体边缘的再现和一个新的光诱导约瑟夫森模式的出现在更高的能量。结果表明，光可以诱导新的约瑟夫森耦合与不同的耦合强度。对于中红外泵浦，观察到类似但较弱的效果。在T $_c$以上未检测到泵诱导效应。
2017-12-04 cond-mat.supr-con
Proximity-induced minimum radius of superconducting thin rings closed by the Josephson 0 or pi junction
超导性被证明是完全破坏薄介观或纳米级环封闭的结与一个明显的界面对断裂和/或约瑟夫森耦合，如果一个环的半径r是小于最小半径r_min。数量r_min取决于跨结的相位差，或控制的相位差的磁通偏置环上的磁通量。它还取决于约瑟夫森和界面有效耦合常数，特别是取决于环是由0结还是π结闭合。当环的半径对于一些相位差值超过r_min或稍微超过其最大值时，电流-相位关系被实质上修改。修正后的临界温度Tc以及Tc附近随温度变化的超导电流都是环半径和磁通量的函数。
2017-01-03 cond-mat.supr-con
Induced superconductivity and engineered Josephson tunneling devices in epitaxial (111)-oriented gold/vanadium heterostructures
我们报道了一种独特的实验方法，通过在具有强自旋轨道耦合的外延金属薄膜中诱导超导性来创建拓扑超导体。在超高真空条件下，利用分子束外延技术，在取向良好的钒（V）s波超导薄膜上生长出了（111）取向的单相金（Au）薄膜。我们获得了原子级光滑的金薄膜的厚度甚至下降到纳米以下，表现出接近理想的表面质量。生长态的V/Au双层异质结构在4K左右出现超导转变。在由外延双层膜制成的S-I-S隧道结中观察到了清晰的约瑟夫森隧穿和Andreev反射。势垒厚度相关的隧穿和相关的亚谐波能隙结构（SGS）证实了Au（111）中的感生超导性，为工程化基于薄膜异质结构的p波超导体和Majorana费米子纳米器件铺平了道路。
2016-01-27 cond-mat.supr-con
Supercurrent-induced long-range triplet correlations and controllable Josephson effect in superconductor/ferromagnet hybrids with extrinsic SOC
我们预言，在具有非本征杂质自旋轨道耦合（SOC）的超导体/铁磁体（S/F）混合体中，通过超导引线中沿S/F界面流动的超电流可以产生和操纵长程三重关联（LRTC）. LRTC通过两种基本机制出现。第一种方法的实质是利用超导自旋霍尔效应产生三重态。在凝聚动量和铁磁体磁化强度的适当相互取向下，这些对在铁磁体中是长程的。第二种机制是基于S/F界面处的单重态-三重态转换，随后通过自旋流交换机制旋转所获得的短程相反自旋对。研究了S/F双层膜和S/F/S约瑟夫森结的超导LRTC结构。我们证明了在S/F/S结中，约瑟夫森耦合是通过超导感应LRTC实现的，基态相位可以以可控的方式在$0$和$π$之间切换。通过使超导导线中的超导电流反向来实现开关，从而实现了$0-π$移位器的新物理原理。
2022-04-08 cond-mat.supr-con
Photo-induced new metastable state with modulated Josephson coupling strengths in Pr$_{0.88}$LaCe$_{0.12}$CuO$_4$
利用超快近红外（NIR）脉冲（其能量远高于超导能隙）在超导体上进行光激发有望通过破坏库珀对来抑制/破坏超导性，并将准粒子从占据态激发到远高于费米能级的未占据态。这似乎是真的，只有小泵浦注量。在这里，我们表明，强近红外泵浦有不同的效果。我们对电子掺杂的铜氧化物超导体Pr $_{0.88}$ LaCe $_{0.12}$ CuO $_4$（T $_c$ =22 K）进行了强近红外泵浦、c轴太赫兹探测测量。测量结果表明，强近红外泵浦不仅没有破坏超导性，也没有激发准粒子，而是将系统从具有均匀约瑟夫森耦合强度的平衡超导态驱动到具有低于T $_c$的调制约瑟夫森耦合强度的新亚稳超导相.
2018-06-24 cond-mat.supr-con
Theory of macroscopic quantum tunneling with Josephson-Leggett collective excitations in multi-band superconducting Josephson junctions
集体激发揭示了超导态的基本性质和潜在应用。本文从理论上研究了多带超导体组成的约瑟夫森结中的宏观量子隧穿（MQT），重点研究了由带间涨落引起的相位模：约瑟夫森-莱格特（JL）集体激发模。利用时间路径积分方法，我们推导出低温开关事件的MQT逃逸率公式。我们阐明了JL模对MQT有两个主要的影响：（i）零点涨落增强了逃逸率，（ii）由与规范不变相位差耦合引起的量子耗散抑制了量子隧穿。我们发现，增强超过了抑制的结参数范围很广。这种增强源于隧道变量和带间涨落之间的单模相互作用。
2014-05-23 cond-mat.supr-con
Topology-Induced Critical Current Enhancement in Josephson Networks
研究了非均匀结构的约瑟夫森结网络的性质。该网络被成形为“方形梳状”平面晶格，其上的约瑟夫森结连接布置在平面中的超导岛以产生相关拓扑。与参考线性阵列的行为相比，网络的分支的约瑟夫森电流的温度依赖性表现出相关的差异。观察到的现象证明了超导约瑟夫森阵列的新的和令人惊讶的行为，以及与玻色子结阵列的显着相似之处。
2006-09-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Anharmonic Josephson current in junctions with an interface pair breaking
具有大的有效Josephson耦合常数和明显的界面对断裂的平面超导结被示出为具有小的临界电流和强非谐电流-相位关系的弱连接。考虑到界面对的破缺以及任意强度的电流退配对和约瑟夫森耦合诱导的对破缺，描述了Tc附近的超电流。得到了一个新的非简谐超电流的解析表达式，它与数值结果非常吻合。在具有大的有效约瑟夫森耦合常数和明显的界面对断裂的结中，电流诱导的退配对在界面附近显著增强，因此尽管在体中存在小的退配对，但对电流-相位关系具有至关重要的影响。
2012-03-05 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
Probing disorder-induced time-reversal symmetry breaking in Josephson junctions
本研究制备铝与离子轰击Sr2RuO4的垂直约瑟夫森结，观测到依赖无序沉积时间的磁阻滞后，证实超导态下的TRS破缺，其源于无序诱导的反常通量，可由多带Ginzburg-Landau框架的序参量重构解释。
2024-11-02 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
Microwave-induced thermal escape in Josephson junctions
通过实验和数值模拟研究了微波辐射下约瑟夫森隧道结的热激活过程。当所施加的信号与约瑟夫森等离子体频率振荡谐振时，开关电流可以在远远超过经典到量子交叉温度的温度范围内变得多值。跟踪作为所施加的信号频率的函数的开关电流的曲线图显示出非常好的协议与预期的约瑟夫森等离子体频率依赖于偏置电流的函数形式。通过对热驱动经典约瑟夫森结模型的数值模拟，得到了与实验数据非常吻合的结果。
2004-03-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Vibration Mode Induced Shapiro Steps and Backaction in Josephson Junctions
本文研究了零温下超导隧道结与机械振子耦合的模型，其中机械振子与隧道电子之间为线性耦合。研究发现，超导体间的约瑟夫森电流受振荡器运动的调制。与谐振器的耦合在约瑟夫森结特征的$I-V$中产生额外的夏皮罗阶跃，其位置由振动模式的频率调谐。我们还发现了一个新的速度依赖项起源于交流约瑟夫森电流的反作用。该项在时间上是周期性的，并且在零偏置电压处消失。
2003-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zeeman effect induced 0-$π$ transitions in ballistic Dirac semimetal Josephson junctions
在约瑟夫森结的夹层中具有有限动量的库珀对的结果之一是$π$结行为。有限动量可以是由于铁磁约瑟夫森结中的交换场，也可以是由于塞曼效应。本文报道了在$_{1-x}$三维狄拉克半金属基约瑟夫森结中观察到塞曼效应引起的0- $π$跃迁。来自在结的平面中施加的磁场的塞曼效应的大g因子允许将约瑟夫森结从0调节到$π$状态。这一点通过非对称超导量子干涉装置（SQUID）的外加磁场对临界电流调制的符号变化来揭示。此外，我们直接测量非正弦电流相位关系的非对称SQUID，符合弹道约瑟夫森输运模型。
2019-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
FMR induced Josephson Current in a Superconductor/Ferromagnet/Superconductor Junction
提出了超导体/铁磁体/超导体（SC/FM/SC）约瑟夫森结中自旋波诱导的相位动力学。利用两个s波超导体之间的规范不变相位差，将描述超导体相位差动力学的反向分流结（RSJ）模型推广到包含铁磁共振（FMR）激发自旋波的情形.在SC/FM/SC结中，通过将微波频率调谐到FMR来驱动FM中的磁化时，电流-电压特性显示出台阶结构。这一结果为利用约瑟夫森效应观察自旋波激发提供了一条新的途径。
2008-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin Josephson diode effect induced by higher-harmonic spin Josephson currents in a diffusive Josephson junction
National Institute of Technology (KOSEN), Fukui College（福井国立技术大学短期大学部）
该研究在带有Rashba金属层的扩散型约瑟夫森结中，通过推导高次谐波自旋约瑟夫森电流的解析表达式，揭示了无需外部磁场即可产生自旋约瑟夫森二极管效应的机制。
2026-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson AC effect induced by weak gravitational field
本文利用引力-麦克斯韦理论，研究了地球引力场在两个超导体之间产生约瑟夫森交流效应的可能性。理论框架利用了弱场展开的引力场和标准麦克斯韦公式之间的对称性，结合了约瑟夫森结物理。我们还提出了一个合适的实验装置，也分析了相关的测量可能遇到的困难。
2020-09-10 cond-mat.supr-con gr-qc hep-th
Analytically determined topological phase diagram of the proximity-induced gap in diffusive n-terminal Josephson junctions
最近，多端约瑟夫森结被提出作为人工模拟拓扑物质的一种途径，其显着优势是其性质可以通过超导相位差来控制，从而在4端几何结构中产生外尔点。一个关键的目标是准确地确定系统何时作为系统中相位差的函数从带隙状态过渡到非带隙状态，后者有效地扮演了常规拓扑物质中准粒子动量的角色。在这里，我们确定的邻近间隙相图的扩散n-终端约瑟夫森结，无论是数值和分析，通过确定一类解决方案的Usadel方程在零能量的完全邻近效应制度。我们提出了一个分析方程，它提供了一个任意数量的终端n的相图。在简要地证明了分析方法的有效性，在以前研究的2-和3-终端的情况下，我们专注于4-终端的情况下，并绘制出的制度，在系统中的电子激发的缺口和非缺口，分别证明在这种情况下，也完全一致的分析和数值方法之间。
2017-01-31 cond-mat.supr-con
On piezophase effects in mechanically loaded atomic scale Josephson junctions
在位错诱导的原子尺度约瑟夫森效应的框架内，考虑了本征约瑟夫森接触对外部施加的应力的响应。预测的准周期性（Fraunhofer样）应力-应变和应力-电流模式应该表现为在固有缺陷（例如，孪生）晶体。
1998-05-27 cond-mat.supr-con
Deformation-induced thermomagnetic effects in a twisted weak-link-bearing superconductor
基于最近介绍的约瑟夫森结中的热相和压相介观量子效应，预测了在温度梯度和外加磁场影响下扭曲超导体（含小环形SIS型接触）中的几种新现象.即，我们考虑约瑟夫森压磁（以及相关的磁力效应）的扭转模拟，以及弱耦合超导体在扭转变形（扎瓦里茨基效应的模拟）下可能产生的热通量诱导的磁矩，以及伴随的压热电能和压热导率现象。在此条件下，可以在传统的超导体和纳米结构材料注入约瑟夫森接触实验测量的预测效果进行了讨论。
2002-04-26 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
Microwave induced tunable subharmonic steps in superconductor-ferromagnet-superconductor Josephson junction
研究了超导体-铁磁体-超导体约瑟夫森结中铁磁与超导相动力学的耦合。结的电流-电压特性表现出次谐波电流阶跃的模式，形成魔鬼的楼梯结构。我们发现，在铁磁共振的步骤的宽度变得最大。此外，我们还证明了台阶的结构和宽度可以通过改变外磁场的频率、约瑟夫森与磁能的比值、吉尔伯特阻尼和结的尺寸来调节。
2019-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Robustness of Majorana Fermion induced Fractional Josephson Effect
已有的工作表明，超导量子线中两个Majorana端态之间的耦合导致分数约瑟夫森效应。然而，在现实的实验条件下，多个频带的线被占用和马约拉纳端态伴随着其他费米端态。这就提出了分数约瑟夫森效应在这些情况下的鲁棒性的问题。在这项工作中，我们表明，没有避免的能量交叉引起的分数约瑟夫森效应是强大的，即使当马约拉纳费米子与任意强度耦合到其他费米子。此外，我们计算了分数约瑟夫森电流的温度依赖性，并表明它被抑制的热激发到其他费米子束缚态。
2011-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
AC induced damping of a fluxon in long Josephson junction
我们提出了一个理论和实验研究的约瑟夫森涡（磁通量）在空间均匀的直流和交流偏置电流的存在下移动。通过将这个问题映射到计算小约瑟夫森结的电流-电压特性的问题，我们导出了平均磁通速度对直流偏置电流的依赖关系。特别是，我们发现，低频交流偏置电流的磁通运动的额外的非线性阻尼的结果。这种交流感应阻尼主要取决于固有阻尼参数，并且随着该参数的减小而急剧增加。我们发现一个很好的协议的分析与直接的数值模拟和实验测量的电流-电压特性的长环形约瑟夫森结与一个陷阱磁通。
2001-06-18 cond-mat.supr-con nlin.PS
Thermally induced 0-pi phase transition in Josephson junctions through a ferromagnetic oxide film
我们研究了铁磁氧化物薄膜的约瑟夫森输运，La $_2$ BaCuO $_5$，理论上。使用递归格林函数技术，我们发现在这样的系统中的π结的形成。此外，随着温度的升高，0-π相变也随之发生。这种基于铁磁氧化物的约瑟夫森结可能成为未来量子计算机架构中的一个元素。
2010-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
High Q Cavity Induced Fluxon Bunching in Inductively Coupled Josephson Junctions
我们考虑一堆电感耦合长约瑟夫森结的磁通动力学连接电容到一个共同的谐振腔的边界之一。我们研究，通过理论和数值分析，腔诱导的可能性，从能量有利的状态空间分离穿梭通量在不同的结的高速，高能状态相同的通量模式。
2008-11-08 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Superconducting transition of a two-dimensional Josephson junction array in weak magnetic fields
实验研究了弱磁场作用下二维约瑟夫森结阵列的超导转变。电阻测量揭示了超导电阻相边界的理论和数值预期严重不符。$IV$特性的临界标度分析表明，与弱磁场中的超导到电阻转变与磁场诱导的涡旋直接从钉扎固相到液相的熔融转变相关联的预期相反。没有观察到预期的从钉扎固相到中间浮动固相的旋涡脱钉过渡。讨论了无序诱导的随机钉扎势对二维约瑟夫森结阵列中涡旋相变的影响。
2005-06-11 cond-mat.supr-con
On wireless connection between Josephson qubits
通过将循环约瑟夫森电流诱导的抗磁矩归因于SQUID型三能级量子比特，提出了仅基于它们的磁矩之间的偶极-偶极相互作用的量子比特之间的无线连接。模型参数的估计表明，相当乐观的可能性，实验实现建议的耦合方案。
2009-03-26 cond-mat.supr-con
New Josephson Plasma Modes in Underdoped YBa2Cu3O6.6 Induced by Parallel Magnetic Field
测量了欠掺杂YBa_2Cu_3O_（6.6）（YBCO）在T_c = 59 K以下，平行磁场H//CuO_2 ~ 7 T的c轴反射率谱。当施加平行场时，在有限频率处出现新的峰值，其代价是抑制c轴冷凝物重量。我们的结论是，戏剧性的变化起源于不同的约瑟夫森耦合强度之间的双层约瑟夫森涡和没有。我们发现，在平行磁场作用下，YBCO中400 cm ^-1宽电导峰的光谱权重增加，这表明在ω=0处的凝聚权重不仅分配给了新的光学约瑟夫森模，而且也分配给了双层内模。
2002-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantized Josephson phase battery
具有夹在其间的自旋翻转器（磁性杂质）的铁磁约瑟夫森结充当相位电池，其可以存储结的基态中的超导相位差$Φ_0$的量化量。此外，对于这种$Φ_0$ -约瑟夫森结，反常约瑟夫森电流出现在零相位差。我们研究了这种量子自旋翻转散射诱导的反常约瑟夫森电流的性质，特别是它通过两个铁磁体之间的取向差角的可调谐性。
2019-06-01 cond-mat.supr-con
Resonant-Cavity-Induced Phase Locking and Voltage Steps in a Josephson Array
我们描述了一个简单的欠阻尼约瑟夫森结阵列耦合到谐振腔的动力学模型。从一维模型的数值解中，我们发现：（i）阵列的电流-电压特性具有自感共振阶跃（SIRS），（ii）在固定的无序度和耦合强度下，阵列锁定到一个相干的，周期性的状态以上的临界数量的有源约瑟夫森结，和（iii）当$N_a$有源结是同步的SIRS，发射到谐振腔中的能量与$N_a$成二次方。所有三个特征与最近的实验[Barbara { \it et al}，Phys. Rev. Lett. { \bf 82}，1963（1999）]}。
2000-12-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Revealing the frequency-dependent oscillations in the nonlinear terahertz response induced by the Josephson current
本研究利用太赫兹泵浦-探测光谱观测高温超导铜氧化物 c 轴响应中与探测频率线性相关的振荡，并通过 Josephson 三阶非线性电动力学与界面发射理论加以解释。
2023-11-02 cond-mat.supr-con
Effect of disorder on coherent quantum phase slips in Josephson junction chains
我们研究了约瑟夫森结链中的相干量子相位滑移，包括两种类型的淬火无序：结面积的随机空间调制和随机感生背景电荷。通常情况下，量子相位滑移幅度对环中超导相位振荡的正常模式结构（Mooij-Schön模式，它们都是由面积无序局域化的）敏感。然而，我们发现，模式的贡献是小的无序引起的相位滑移作用的波动，和不同的结上的作用的波动主要是由本地结参数。我们研究了链上的总QPS振幅的统计，并表明它可以是非高斯的链不够长。
2018-06-25 cond-mat.supr-con
π and 4π Josephson Effects Mediated by a Dirac Semimetal
Cd_3As_2是一个三维拓扑Dirac半金属，具有连接的费米弧表面态。有人提出，利用超导体邻近效应，可以在拓扑材料的非平凡表面态实现拓扑超导。本文报道了在铝-Cd_3As_2-铝约瑟夫森结中观察到的π和4π周期超导电流。π周期表现为临界超导电流的磁场依赖性和交流中半整数Shapiro台阶的出现。约瑟夫森效应我们的宏观理论表明，π周期产生的诱导体超导性和诱导费米弧表面超导性之间的干扰。4π周期由缺失的第一个Shapiro步骤表现出来，并且被预期用于拓扑超导性。
2018-01-13 cond-mat.supr-con
Josephson junctions of Weyl semimetal $\text{WTe}_2$ induced by spontaneous nucleation of $\text{PdTe}$ superconductor
我们报道了利用外尔和高阶拓扑半金属$\text{WTe}_2$制备弱连接约瑟夫森结器件。我们发现，$\text{WTe}_2\text{/Pd}$接触在80°C的低温退火没有表现出超导性能，因为无论是$\text{WTe}_2$还是Pd在基态都不是超导体。在180°C退火时，由于Pd扩散而自发形成超导$\text{PdTe}$使我们能够获得适合于约瑟夫森结的$\text{WTe}_2$和超导体之间的界面。这一结果为制作约瑟夫森结和诱导库珀对形成拓扑碲化物半金属提供了一种简便的技术。
2022-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
