Frequency-Tunable Josephson Junction Resonator for Quantum Computing
我们制作并测量了一个谐振频率可调的高Q值约瑟夫森结谐振器。直流磁通量允许谐振频率改变超过10%。当平均少于一个光子存储在谐振器中时，与环境的弱耦合允许$\thicksim$ 7000的品质因数。在大光子数下，约瑟夫森结的非线性产生两个稳定的振荡态。该谐振腔可以作为研究单光子极限以下量子比特中约瑟夫森结质量的工具，也可以作为高光子数下的微波量子比特读出器。
2007-03-04 cond-mat.supr-con
Parity dependent Josephson current through a helical Luttinger liquid
考虑超导体-二维拓扑绝缘体-超导体结（S-2DTI-S），研究了电子-电子相互作用对2π和4π周期约瑟夫森电流的影响.在长结极限下，超导电流可以通过将系统建模为耦合到超导储层的螺旋Luttinger液体来评估。在引入玻色子化的奇偶约束的存在下，我们转而考虑完美和不良接口的限制。对于透明的界面，完美的Andreev反射发生在边界处，约瑟夫森电流是轻微的相互作用的影响。相反，如果强磁散射体存在于弱连接中，则情况会发生显著变化。在这里，库仑相互作用在低温和高温下都起着至关重要的作用。此外，约瑟夫森电流的相移可以通过改变杂质的磁化方向来诱导。
2013-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson junction with magnetic-field tunable current-phase relation
我们考虑一个0- $π$约瑟夫森结，它由不同长度的非对称0和$π$区组成，$L_0$和$L_π$具有不同的临界电流密度$j_{c,0}$和$j_{c,π}$。如果两个段都相当短，则整个结可以由空间平均相位$ψ$的\emph{effective}电流-相位关系来描述，该关系包括通常项$\propto\sin(ψ)$、\emph{negative}二次谐波项$\propto\sin(2ψ)$以及可由磁场$H$调谐的不寻常项$\propto H \cosψ$。因此，获得了电子可调的电流-相位关系。在H=0时，这对应于$φ$约瑟夫森结。
2012-08-20 cond-mat.supr-con
Josephson Junction through a Disordered Topological Insulator with Helical Magnetization
本文研究了由三维拓扑绝缘体无序表面态构成的约瑟夫森结中的超导和邻近涡旋。在一个政权的螺旋磁化的旋转周期大于结的宽度，我们发现超导0-π交叉作为结的厚度，磁化强度和固有的螺旋调制和表面状态的参数的函数。超导电流反转与邻近诱导的涡旋相关联，沿着结宽度成核，其中涡旋的数量和它们的位置可以通过超导相位差和上述参数来操纵。
2018-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anomalous Josephson current in superconducting topological insulator
研究了超导拓扑绝缘体（STI）表面螺旋马约拉纳费米子对超导体约瑟夫森电流的影响.由于自旋和动量的方向彼此锁定，因此本STI中的表面态具有自旋螺旋性。STI/s波超导结中的约瑟夫森电流-相位关系由于镜像对称性而显示出稳健的sin（2 π），其中π表示两个超导体之间的宏观相位差。相反，在STI/STI结的最大约瑟夫森电流表现出非单调的温度依赖性取决于两个表面态的相对自旋螺旋度。检测到这些功能资格作为独特的实验证据，在STI的螺旋马约拉纳费米子的识别。
2013-03-05 cond-mat.supr-con
Symmetry analysis of transport properties in helical superconductor junctions
研究了具有d矢量$k_{x}\hat{x}\pm k_{y}\hat{y}$或$k_{y}\hat{x}\pm k_{x}\hat{y}$的螺旋$p$波超导体所满足的离散对称性，以及对称性操作所带来的对铁磁和自旋单重态超导体的变换，这些变换与包括螺旋超导体在内的异质结中的输运性质有着密切的联系.特别是在自旋-旋转和规范-旋转操作下的哈密顿量的部分对称性是隧道结中电导的新的不变性和最低电流的新的选择规则以及最近报道的约瑟夫森结中的特殊相图的原因。分析了约瑟夫森结构造自由能的对称性，与哈密顿量的结果一致。
2017-01-13 cond-mat.supr-con
Tunable Josephson diode effect on the surface of topological insulators
本文理论证明拓扑绝缘体表面上的超导体-正常金属-超导体约瑟夫森结二极管具有高度可调性，其品质因子大小和符号受磁场、栅压及结长影响，源于多通道电流-相位关系相互作用，可用于设计超导二极管器件。
2023-06-16 cond-mat.supr-con
Orbital tunable 0-$π$ transitions in Josephson junctions with noncentrosymmetric topological superconductors
研究了由一个常规的$s$波超导体与一个多轨道非中心对称超导体耦合的约瑟夫森结中的约瑟夫森输运性质。相反，典型的单带非中心对称超导体，我们证明了本地轨道间自旋三重态配对是绑在不同的带与$d$波对称性的符号变化的自旋单重态对振幅的发生。这种多带$d^{\pm}$波态是一种独特的超导配置，其驱动具有显示高度电子控制的0- $π$跃迁的意外约瑟夫森效应。值得注意的是，我们发现，一个非中心对称/ $s$波约瑟夫森结的相位状态可以在0和$π$之间切换以多种方式通过电子填充的变化，自旋轨道耦合的强度，反转不对称相互作用的幅度，和结的透明度。这些结果突出了约瑟夫森响应的固有轨道和电可调性，并提供了独特的路径来揭示非常规多轨道超导性的性质，以及激发约瑟夫森量子器件的创新设计。
2020-10-13 cond-mat.supr-con
Gate-Switchable Josephson Diode Effect in Graphene via Magnetochiral Anisotropy
School of Optoelectronic Information Engineering, Shangrao Normal University（上饶师范学院光电信息工程学院）；School of Mathematics and Physics, Shangrao Normal University（上饶师范学院数学与物理学院）
本文提出石墨烯约瑟夫森结作为栅极可调平台，利用磁手性各向异性实现非互易超导电流，其效率可从零调至约40%，并伴随掺杂类型切换时的符号反转。
2026-10-20 cond-mat.supr-con
Tunable Majorana corner states driven by superconducting phase bias in a vertical Josephson junction
本文证明了在垂直约瑟夫森结中存在Majorana角态，并发现其位置可通过超导相位偏置精确控制，同时提出了在三个圆形垂直约瑟夫森结系统中实现拓扑编织的方案，推进了拓扑量子计算领域。
2025-09-04 cond-mat.supr-con
Helical phases and Bogoliubov Fermi surfaces probed by superconducting diode effects
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
研究通过二极管效应探测非中心对称超导体中的螺旋相和博格利乌夫费米面，揭示了超导二极管效应和约瑟夫森二极管效应的机制与特性。
2025-10-21 cond-mat.supr-con
Highly Tunable Junctions and Nonlocal Josephson Effect in Magic Angle Graphene Tunneling Devices
魔角扭曲双层石墨烯（MATBG）最近出现作为一个高度可调的二维（2D）材料平台，表现出广泛的相，如金属，绝缘体和超导体状态。对这些阶段的局部静电控制可以实现以前在其他单一材料平台中无法实现的通用量子器件的创建。在这里，我们利用MATBG的电可调谐性来设计约瑟夫森结和隧穿晶体管，所有这些都在一种材料中，仅由静电栅极定义。我们的多门控器件几何结构提供了对约瑟夫森结的完全控制，能够独立地调整弱连接、势垒和隧穿电极。我们表明，这些纯二维MATBG约瑟夫森结在磁场中表现出非局域电动力学，与珍珠理论的超导体。利用本征带隙的MATBG，我们还演示了单片边缘隧穿光谱在相同的MATBG设备和测量的能量谱的MATBG在超导相。此外，通过引入双势垒几何形状，器件可以作为单电子晶体管操作，表现出库仑阻塞。这些MATBG隧穿器件具有包含在单一材料中的多功能性，可以在基于石墨烯的可调超导量子比特、片上超导电路和下一代量子纳米电子学中的电磁传感中找到应用。
2020-11-04 cond-mat.supr-con
Josephson junction with magnetic-field tunable ground state
我们考虑由不同长度L_0和L_pi的0和pi区组成的非对称0-pi约瑟夫森结。如前所述，该系统可以通过空间平均相位psi的有效sine-Gordon方程来描述，使得该系统的有效电流-相位关系包括\emph{negative}二次谐波~sin（2 psi）。如果它的振幅足够大，结的基态是双简并的psi= \pmvarphi，其中varphi取决于第一和第二谐波的振幅。我们研究了这种结在外加磁场H中的行为，证明了H在有效电流-相位关系中引入了一个附加项~ Hcos（psi）。这通过磁场导致非平凡的基态\emph{tunable}。临界电流对H的依赖性允许通过实验揭示基态。
2011-10-11 cond-mat.supr-con
Field-free Josephson diode and tunable $ϕ_0$-junction in chiral kagome antiferromagnets
Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Center for Correlated Matter and School of Physics, Zhejiang University（浙江大学关联物质中心与物理学院）；School of Emerging Technology, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学新兴技术学院）
研究在手性kagome反铁磁体中实现无磁场约瑟夫森二极管和可调ϕ₀-结，通过破坏TM_z对称性产生非 reciprocal 超导输运。
2025-12-18 cond-mat.supr-con
Phase-dependent charge and heat current in thermally biased short Josephson junctions formed at helical edge states
本文研究二维拓扑绝缘体螺旋边缘态形成的短约瑟夫森结中相位依赖的电荷流与热流，发现相位诱导的零能不对称不足以产生耗散热电电流，与长结行为形成对比，并给出了热流幅度的决定因素。
2023-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ultra-compact tunable split-ring resonators
提出了一种采用非线性约瑟夫森电感的可调谐超导开口环谐振器。一部分SRR被Nb-AlOx-Nb约瑟夫森隧道结并联取代，形成超导量子干涉器件（SQUID），其电感对外部直流磁场敏感。由于约瑟夫森电感的集总特性，SRR可以被制造得非常紧凑，并且其谐振频率可以通过施加磁场来调谐。我们提出的模型，广泛的EM模拟和实验数据的SRR弱耦合到传输线的频率范围内11-13 GHz的结果。
2013-08-22 cond-mat.supr-con
Flux-Tunable Josephson Diode Effect in a Hybrid Four-Terminal Josephson Junction
本文研究了InAs/Al异质结构中磁通可调四端约瑟夫森结的约瑟夫森二极管效应，实现了效率高达约34%且幅度和符号均可大范围调节的超导二极管，为开发无需特殊材料或外磁场的可调约瑟夫森二极管提供了新途径。
2023-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable $φ$ Josephson Junction ratchet
我们实验证明了一个确定性的约瑟夫森棘轮与可调不对称的操作。棘齿是基于$φ$约瑟夫森结与铁磁屏障在欠阻尼制度。该系统还在附加直流电流的作用下被探测，该直流电流充当试图停止棘轮的反作用力。在这些条件下，棘轮克服反作用力工作，从而产生非零输出功率。最后，我们估计的$φ$约瑟夫森结棘轮的效率。
2016-07-26 cond-mat.supr-con nlin.SI
Tunable $\pmφ$, $φ_0$ and $φ_0\pmφ$ Josephson junction
本文研究了具有非对称电感和非对称临界电流的0- $π$直流超导量子干涉器件。把这种直流SQUID看作一个两端的黑盒子，计算了它的有效电流-相位关系$I_s(ψ)$和约瑟夫森能量$U(ψ)$，其中$ψ$是两端的约瑟夫森相位.我们发现，有一个域的参数，黑盒子具有退化的基态相位$ψ=\pmφ$的$φ$ JJ的属性。$φ$结构域相当大，因此可以很容易地通过实验构建$φ$ JJ。我们推导出当前的相位关系，并表明，它可以通过施加外部磁通量，导致系统之间的连续过渡与静态解决方案$ψ=\pmφ$，$ψ=φ_0$（$φ_0 \neq 0,π$），甚至$ψ=φ_0\pmφ$调谐\emph{in situ}。$φ_0$对外加磁通量的依赖关系不是$2π$（单磁通量量子）周期性的。
2015-06-02 cond-mat.supr-con
Efficient phase-tunable Josephson thermal rectifier
约瑟夫森隧道结被提出作为有效的相位可调热整流器。后者利用超导态密度的强温度依赖性和流过约瑟夫森结的热流的相位依赖性来操作。值得注意的是，使用传统材料和标准制造方法可以潜在地实现高达800%的大的热整流系数。此外，这些装置允许热整流幅度和方向的原位微调。
2013-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-switch Josephson junctions with magnetically tunable $\sin(δφ/n)$ shape
结合简单的分析参数和广泛的数值模拟，我们在理论上提出了一个约瑟夫森结与$n+1$超导体的电流相位关系可以在原位之间切换的$\sin(δφ)$和$\sin(δφ/n)$形状使用外加磁场。特别是集中在$n=2$的情况下，我们表明，通过使用现实的系统参数，如不平等的接口crosperencies，$\sin(δφ/2)$形的解决方案保留其$2π$ -周期性由于在$δφ= \pm π$的不连续性。此外，我们表明，作为一个之间的$\sin(δφ)$和$\sin(δφ/2)$形的解决方案切换，系统作为一个开关，并可以实现两个以上的数量级之间的超电流在开和关状态的差异。最后，我们认为，同样的方法可以推广到开关$\sin(δφ/n)$结的任意整数~ $n$，我们通过解析求解约瑟夫森方程的双和三势垒结。
2017-06-13 cond-mat.supr-con
AC Josephson effect in a gate-tunable Cd$_3$As$_2$ nanowire superconducting weak link
本文通过辐射谱和Shapiro花样测量研究Cd$_3$As$_2$纳米线超导弱连接的交流约瑟夫森效应，发现传统超流占主导，并结合RCSJ模型热噪声解释了拓扑贡献被掩盖的机制。
2023-05-31 cond-mat.supr-con
Low-loss tunable metamaterials using superconducting circuits with Josephson junctions
我们报告的实验与超导材料含有约瑟夫森结。在这些结构中，传统超材料中使用的开口环谐振器被超导回路取代，超导回路被约瑟夫森结中断，所谓的rf-SQUID。与开口环谐振器一样，这些元件可以被视为耦合到磁场的LC谐振器。超导薄膜超材料的优点在于，由于约瑟夫森结的可调谐的本征电感，可以通过施加外部直流磁场来改变rf-SQUID的谐振频率。我们目前的实验结果表明，这些设备的谐振频率的可调谐性。
2013-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electrically Tunable Macroscopic Quantum Tunneling in a Graphene-based Josephson Junction
石墨烯基约瑟夫森结中的随机开关电流分布呈现出从经典到量子的过渡，揭示了低温下约瑟夫森相粒子的宏观量子隧穿（MQT）现象.微波光谱测量表明，在搓板势阱中，通过离散的能级发生多光子吸收过程。MQT的交叉温度和量子化的能级间距由门电压控制，这意味着它的潜在应用门可调超导量子比特。
2011-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
From Josephson junction metamaterials to tunable pseudo-cavities
本文重新讨论了通过中断超导线的约瑟夫森结的散射，包括功率泄漏。我们还讨论了如何通过级联结来制作可调谐宽带谐振镜。作为应用，我们展示了如何使用这些反射镜构建腔，从而连接两个研究领域：JJ量子超材料和耦合腔阵列。最后，我们讨论的第一个非线性校正的散射和可测量的效果。
2013-05-21 cond-mat.supr-con quant-ph
Spin-resolved spectroscopy of helical Andreev bound states
我们提出了一个多功能的设置，允许执行螺旋Andreev束缚态的自旋分辨光谱，证明它们的存在，因此，主办他们的约瑟夫森结的拓扑性质。后者是在二维拓扑绝缘体的螺旋边缘上实现的，与两个超导电极接近。光谱分析是通过量子点接触，耦合的结与另一个螺旋边缘作为自旋敏感证明。通过直接的输运测量，可以检测螺旋Andreev束缚态的特定自旋结构，并揭示导致其存在的机制，即约瑟夫森结内受保护的Andreev反射的存在。我们讨论了这个螺旋Andreev光谱仪的鲁棒性方面的过程，削弱自旋电荷转换。
2022-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gate-tunable Josephson parametric amplifiers based on semiconductor nanowires
University Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Grenoble INP（格勒诺布尔国立理工学院）；Institut Néel（内尔研究所）；Center for Quantum Devices（量子器件中心）；Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔研究所）；University of Copenhagen（哥本哈根大学）
本研究基于平行InAs纳米线阵列制备出栅极可调约瑟夫森参量放大器，实现近1 GHz的频率调谐范围、超20 dB的多频增益及接近量子极限的噪声水平，为同材料体系的栅极可调量子比特与量子极限放大器片上集成提供了新平台。
2026-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Generation of tunable Terahertz out-of-plane radiation using Josephson vortices in modulated layered superconductors
我们发现，在空间调制的层状超导体中，运动的约瑟夫森涡旋产生面外太赫兹辐射。值得注意的是，磁场和平面内电场辐射是相同的顺序，这是非常不寻常的任何良好的导电介质。因此，面外辐射可以被发射到真空中，而没有标准阻抗失配问题。因此，所提出的设计可以是更有效的可调谐太赫兹发射器比以前的建议，辐射仅沿ab平面传播。
2005-08-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Helical vortex phase in the non-centrosymmetric CePt_3Si
本文研究了磁场对断裂的反型超导体CePt_3Si的作用。我们表明，沿c轴的场的上临界场表现出比垂直于c轴施加的场弱得多的顺磁效应。在序参量中出现的螺旋结构大大降低了面内顺磁效应。我们发现，要得到良好的理论和最近的实验测量之间的协议H_{c2}，这种螺旋结构是必需的。我们提出了一个约瑟夫森结实验，可以用来检测这种螺旋秩序。特别是，我们预测约瑟夫森电流将表现出磁干扰模式的磁场施加垂直于结法线。我们还讨论了不寻常的磁效应与螺旋秩序。
2005-03-10 cond-mat.str-el 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
Generation of tunable Terahertz radiation using Josephson vortices
我们提出了如何控制空间调制（无论是沿c轴或ab平面）的Bi-2212和相关的超导化合物样品中的快速移动约瑟夫森涡旋产生的太赫兹辐射。我们发现，在一个子集的较弱的结移动的JVs可以产生外的AB平面和外锥切伦科夫辐射。超导性质的ab平面调制（例如，通过离子辐照光刻实现）可以导致某些频率窗口内的跃迁辐射，即，允许设计可调谐的THz发射器和THz光子晶体。
2005-08-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Josephson Effect in Noncentrosymmetric Superconductor Junctions
讨论了两个非中心对称超导体间的约瑟夫森电流。自旋单态$Δ_{\text{S}}$和螺旋p波自旋三态$Δ_{\text{T}}$之间超导序参量的共存丰富了约瑟夫森电流依赖于它们相对振幅的各种低温行为。我们将证明，$Δ_{\text{S}} > Δ_{\text{T}}$的约瑟夫森电流的特征行为明显不同于$Δ_{\text{S}} < Δ_{\text{T}}$。拓扑保护的零能表面束缚态是造成这种明显差异的原因。我们认为约瑟夫森电流很好地反映了非中心对称超导体的拓扑表面态和对对称性的特征。
2011-07-14 cond-mat.supr-con
Tunable Superconducting Josephson Dielectric Metamaterial
我们展示了一种基于约瑟夫森效应的具有可调特性的低耗散电介质超材料。加载有规则间隔的约瑟夫森结（$I_c \approx 0.25$ $μ$ A）的超导导线跨越K波段波导并且与微波电场对准，从而产生超导电介质超材料。外加直流电流调谐这种独特的电超材料的截止频率和有效介电常数。计算结果与微波在人工介质中传输的解析模型一致。
2019-11-01 cond-mat.supr-con nlin.CD physics.app-ph
Josephson vortex interaction mediated by cavity modes: Tunable coupling for superconducting qubits
本文提出了一个描述超导传输线中约瑟夫森涡旋（磁通子）相互作用的量子力学模型。涡流通过线性波的发射和吸收（电磁腔模式）相互作用。我们表明，在一个经典的制度，这种特殊类型的相互作用是由通量子的瞬时速度的产品。在量子体系中，该性质提供了涡旋之间的可调谐耦合，其可用于涡旋量子比特的纠缠。涡旋相互作用的物理机制类似于基于捕获离子的量子比特。不同类型的传输线介导的涡流相互作用的建议。
2003-03-11 cond-mat.supr-con quant-ph
A Compound Josephson Junction Coupler for Flux Qubits With Minimal Crosstalk
实验证明了一种改进的可调谐耦合元件，用于构建耦合rf-SQUID通量量子比特网络。这种新形式的耦合器基于复合约瑟夫森结rf-SQUID，提供了量子位之间的符号和幅度可调谐互感，具有从耦合器调谐参数到量子位的最小非线性串扰。定量协议之间示出的耦合器的潜在的有效的一维模型和耦合器的持续电流和磁化率的测量。
2009-07-16 cond-mat.supr-con
Design and experimental study of superconducting left-handed transmission lines with tunable dispersion
研究了超导可调谐共面波导的微波特性。成对的约瑟夫森结正在形成超导量子干涉器件（SQUID），它分流了CPW的中心导体。通过施加外部直流磁场，SQUID的约瑟夫森电感在0.08-0.5 nH的范围内变化。CPW的中心导体包含提供额外电感的串联连接的约瑟夫森结;控制SQUID的磁场足够弱，不会影响单个结链的电感。该电路被设计为具有由可变抑制带分隔的左手和右手传输特性;带边缘可以通过磁场进行调谐。我们目前的传输测量CPWs的基础上，多达120个Nb-AlOx-Nb约瑟夫森结。在零磁场下，我们观察到在8-11 GHz的频率范围内没有抑制带。当施加磁场时，出现7 GHz和9 GHz之间的抑制带。实验数据与数值模拟进行了比较。
2013-09-29 cond-mat.supr-con
Tunable $φ$-Josephson junction with a quantum anomalous Hall insulator
本文用晶格格林函数方法研究了超导体/量子反常霍尔绝缘体/超导体结中的约瑟夫森电流。当向量子反常霍尔绝缘体施加面内外部塞曼场时，约瑟夫森电流$J$在没有相位差的情况下流过结$θ$。在电流-相位关系中吸引人的相移$φ$（$J\propto \sin(θ-φ$）与塞曼场的振幅成正比，并取决于塞曼场的方向。Andreev反射过程的现象学分析解释了$φ$的物理起源。量子反常霍尔绝缘体同时打破了时间反演对称性和镜面反射对称性。然而，它保持磁镜反射对称性。这种特征的对称性使我们能够得到一个带有量子霍尔绝缘体的可调谐$φ$结。
2017-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase tunable Josephson junction and spontaneous mass current in a spin-orbit coupled Fermi superfluid
原子电子学具有制造新型功能器件的潜力，如约瑟夫森结（JJ）。以往的研究主要集中在基态间具有0或$π$超导相位差的JJ，而相位任意可调的JJ在超导电子学和量子计算中可能有重要的应用。在这里，我们表明，相位可调JJ可以实现在自旋-轨道耦合的冷原子气体与磁隧穿势垒的自旋相关的聚焦激光束。我们认为JJ被限制在线性谐振势阱或圆环势阱中。在环形阱中，磁势垒诱导出JJ的基态自发质量流，证明了冷原子的磁电效应。
2016-07-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Valley-polarized Josephson Junctions as gate-tunable $0$-$π$ qubit platforms
本文提出利用 MATBG 栅极定义 Josephson 结中的谷极化弱连接，通过电容分路实现栅极可调、抗局部微扰退相干的 $0$-$π$ 量子比特，并可参数调控为大非谐性类 transmon 比特。
2023-08-15 cond-mat.supr-con
Diode effect in a skyrmion-coupled high-temperature Josephson junction
Indian Institute of Technology Roorkee（印度理工学院鲁尔基分校）
本研究提出基于下方置有斯格明子晶体的d波平面约瑟夫森结的可调超导二极管，利用斯格明子交换场破缺对称性实现效应，理论计算证实其效率可通过栅压和斯格明子半径调控，且d波超导体可提升工作温度，为无场超导二极管设计提供新机制。
2025-11-01 cond-mat.supr-con
Tunable critical supercurrent and spin-asymmetric Josephson effect in superlattices
将约瑟夫森效应与磁性或一般的自旋依赖性结合起来，创造了新的物理现象。自旋非对称约瑟夫森效应是一种被预言的现象，其中在约瑟夫森结上施加自旋相关的电势，诱导自旋极化的约瑟夫森电流。在这里，我们提出了一种方法来观察自旋非对称约瑟夫森效应与自旋相关的超晶格，可实现的，例如，在超冷原子气体中。我们表明，观察这种效果是可行的，通过数值研究的量子动力学系统在一维。此外，我们还证明了铁磁约瑟夫森结中临界超电流的增强或可调谐性[F. S. Bergeret，A. F. Volkov和K. B. Efetov，Phys. Rev. Lett. 86，3140（2001）]可以通过自旋非对称约瑟夫森效应来解释。
2014-02-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gate-tunable Superconducting Diode Effect in a Three-terminal Josephson Device
本研究在基于 InAs 量子阱二维电子气的三端约瑟夫森器件中观测到栅极和磁场可调的超导二极管效应，并将其归因于含高次谐波的电流-相位关系，展示了多端非线性整流与可扩展应用潜力。
2023-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase-tunable colossal magneto-heat resistance in ferromagnetic Josephson thermal valves
我们提出了一个热阀的基础上的热输运和邻近诱导的交换分裂约瑟夫森隧道结之间的相互作用。我们表明，结热导强烈依赖于在超导体中诱导的交换场的相对对齐。在适当的温度和相位条件下，以及合适的铁磁体-超导体组合下，预计会出现高达10^7%的巨大磁热电阻比。此外，量子相位剪裁，固有的约瑟夫森耦合，提供了一个额外的自由度的热导控制。我们的预测的相位相干和自旋相关的调谐的热通量可以提供一个有用的工具，在纳米级的热管理。
2012-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson effect in a multi-orbital model for Sr$_{2}$RuO$_{4}$
我们研究了Sr $_{2}$ RuO $_{4}$的能带结构，如三个导带，体中的自旋轨道相互作用和界面处的自旋轨道相互作用.我们假设Sr $_{2}$ RuO $_{4}$中有五个超导序参量：一个手征p波对称性和四个螺旋p波对称性。我们计算了这些结中的电流-相位关系$I(φ)$，其中$φ$是两个超导体之间的宏观相位差。手征p波配对对称性的计算结果表明，由于时间反演对称性（TRS）破缺，电流-相位关系中出现了$\cos(φ)$项。另一方面，$\cos(φ)$项在保留TRS的螺旋配对状态中不存在。我们还研究了角结中最大约瑟夫森电流$I_c$与外磁通$Φ$的关系。$I_c(Φ)$的计算结果表明手性态的$I_{c}(Φ) \neq I_{c}(-Φ)$和螺旋态的$I_{c}(Φ)=I_{c}(-Φ)$之间存在关系。我们计算了角点和对称SQUID几何中的$I_c(Φ)$。在对称SQUID几何中，所有的配对态都满足关系式$I_{c}(Φ)=I_{c}(-Φ)$，不能区分手征态和螺旋态。另一方面，角SQUID的结果总是显示$I_{c}(Φ) \neq I_{c}(-Φ)$和$I_{c}(Φ)=I_{c}(-Φ)$的手征和螺旋状态，分别。这些关系在角结和SQUID的实验测试可以作为一种工具，明确确定的配对对称性的Sr $_{2}$ RuO $_{4}$。
2017-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Flux-tunable barrier in proximity Josephson junctions
我们报告的实验微米级正常的金属环连接的超导导线，样品的几何形状，使充分调制的热激活势垒与应用磁通量，类似于一个对称的量子干涉装置。我们发现，除了一个恒定的因素为5，调制的障碍可以很好地拟合的Ambegaokar-Halperin模型的一个constitutively分流结，这里扩展到邻近结通量可调耦合能量估计使用准经典理论。这一观察结果有助于理解邻近结中的热涨落效应，同时也可能导致量子干涉器件中前所未有的控制水平。
2009-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Stochastic single flux quantum neuromorphic computing using magnetically tunable Josephson junctions
单通量量子（SFQ）电路形成了一种自然的神经形态技术，SFQ脉冲和超导传输线分别模拟动作电位和轴突。在这里，我们提出了一个新的组件，磁约瑟夫森结，具有可调性和可重构性，缺乏从以前的SFQ神经形态电路。纳米级的磁性结构作为一个可调的突触成分，修改结临界电流。这些电路可以在热极限附近工作，其中神经元的随机放电是该技术的重要组成部分。该技术能够创建复杂的神经系统，每秒超过10^21次神经放电，功耗约为1 W。
2016-11-12 cond-mat.supr-con cs.NE
Effects of the Spatial Extension of the Edge Channels on the Interference Pattern of a Helical Josephson Junction
约瑟夫森结（JJ）在磁场的存在下，表现出定性不同的干涉图案取决于通过结的超电流的空间分布。在基于二维拓扑绝缘体（2DTI）的JJ中，形成库珀对（CP）的电子/空穴可以沿着相同的边缘传播或者分裂到两个边缘中。前者导致SQUID样的干涉图案，超导通量量子$ϕ_0$（其中$ϕ_0=h/2e$）作为基本周期。如果额外包括CP的分裂，则所得周期性加倍。由于边缘状态通常被认为是强局部化的，因此临界电流不会随着磁场而衰减。本论文超越了这种方法，并检查了一个拓扑JJ的隧道制度具有扩展的边缘状态。在这里，它被认为是一个CP的两个电子传播和探索结独立的长度尺度可比的超导相干长度的可能性。作为空间扩展的结果，获得具有不同可能周期的衰减模式。特别是，它示出，如果交叉Andreev反射（CAR）是占主导地位的边缘状态重叠，由此产生的干涉图案的功能振荡的周期性接近$2ϕ_0$。
2023-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase-tunable electron transport assisted by odd-frequency Cooper pairs in topological Josephson junctions
我们考虑一个有限尺寸的拓扑约瑟夫森结的边缘形成的二维拓扑绝缘体接近传统的超导体和研究的影响库珀对对称性的电子输运。我们发现，由于有限的结的尺寸，电子输运是高度可调的超导相位差$ϕ$跨结。在零频率和$ϕ=π$，该设置表现出消失的局部Andreev反射和完美的正常传输由于有限的结尺寸和拓扑Andreev束缚态的形成在结的中间的相互作用。我们发现，这种惊人的行为，使奇频库珀对成为唯一类型的配对内的拓扑结，有助于运输。因此，我们的论文提供了一个高度可调的检测方案，奇频库珀对。
2022-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gate-tunable crossover between vortex-interaction and pinning dominated regimes in Josephson-coupled Lead-islands on graphene
本文研究了石墨烯上铅岛约瑟夫森结阵列的超导转变，发现其随栅压演化表现出涡旋相互作用与钉扎主导区间的可调转变，分别由BKT模型和Ambegaokar-Halperin模型描述。
2024-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson junction transmission lines as tunable artificial crystals
本文研究了一维广义单元约瑟夫森结阵列作为设计微波带隙的电路方法。由具有基底的晶格描述的阵列可以被设计成在电磁波谱中具有带隙，完全类似于双原子或多原子晶体中的电子带隙。我们推导出这个间隙的依赖关系的阵列参数的线性制度，并建议实验可行的设计，使以下的单结等离子体频率的间隙。间隙可以通过施加外部磁通在宽的频率范围内进行调谐，并且在存在小缺陷的情况下仍然存在。
2011-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Wireless Josephson Junction Arrays as Tunable Metamaterials: Inducing Discrete Frequency Steps with Microwave Radiation
我们报告低温，微波传输测量一个新的可切换和可调类的非线性超材料。将约瑟夫森结（JJ）的无线二维阵列作为超材料进行探测，其中阵列中的每个元胞被认为是一个元原子。在微波存在的情况下，这种由30，000个连接的元原子组成的紧凑超材料阻止了库珀对的流动，从而在我们测量的最低温度下产生具有2800的品质因数的单一鲁棒谐振信号。传输信号被打开和关闭，其幅度和频率随温度、入射射频功率或直流磁场而调谐。令人惊讶的是，将入射射频功率增加到阈值以上会导致谐振分裂为多个离散谐振，这些谐振在宽温度窗口的240 MHz范围内延伸。我们认为，这种效果是一个新的化身的逆交流约瑟夫森效应的约瑟夫森等离子体频率锁定到射频驱动频率产生量化的频率阶跃，而不是电压阶跃，在没有直流偏置。
2015-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gate-Tunable Ambipolar Josephson Current in a Topological Insulator
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Soochow University（苏州大学）
研究通过门控调节在拓扑绝缘体横向约瑟夫森结中实现双极约瑟夫森电流，揭示了厚度对双极行为的影响及化学势调控对磁场抗性的作用。
2025-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microwave-Tunable Diode Effect in Asymmetric SQUIDs with Topological Josephson Junctions
本文研究由拓扑约瑟夫森结与平庸约瑟夫森结构成的非对称SQUID中的约瑟夫森二极管效应，揭示分数约瑟夫森效应在磁场下的表现、极性翻转机制及微波功率对二极管极性的可调性。
2024-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gate Tunable Dissipation and "Superconductor-Insulator" Transition in Carbon Nanotube Josephson Transistors
耗散在量子系统中无处不在，它与涨落的相互作用对维持量子相干性至关重要。实验研究了单壁碳纳米管与超导体耦合时的耗散动力学。的电压-电流特性显示门可调滞后，与正常状态电阻RN的大小完全相关，表明结经历欠阻尼和过阻尼制度之间的周期性调制。令人惊讶的是，当器件的费米能级通过局部电导最小值调谐时，我们观察到从类超导到类绝缘的栅控跃迁，“临界”R_N值约为8-20 kohm。
2008-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
