Proximitized Josephson junctions in highly-doped InAs nanowires robust to optical illumination
研究了不同入射光通量和三种不同波长的光频光对基于高掺杂InAs纳米线的邻近InAs/Al约瑟夫森结的影响。实验获得的IV曲线建模使用分流结模型，该模型考虑到在接触界面处的散射。约瑟夫森结被发现是令人惊讶的鲁棒性，与入射辐射仅通过加热相互作用，而在临界电流以上，我们的设备显示出由光子暴露引起的非热效应。我们的工作为约瑟夫森结与量子光子电路的共集成提供了重要的指导方针，并为基于量子阱的混合光子探测器的未来工作奠定了基础。
2019-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Supercurrent in Nb/InAs-Nanowire/Nb Josephson junctions
我们报道了平面介观约瑟夫森结的制备和测量，该结由InAs纳米线耦合到超导Nb终端形成。使用具有不同体载流子浓度的Si掺杂的InAs纳米线允许调整结的性质。我们研究了结特性作为温度，栅电压和磁场的函数。在高掺杂浓度的纳米线结中，约瑟夫森超电流值可达100 nA，由于采用Nb作为超导体，约瑟夫森耦合在4K温度下仍能保持。在所有的结中，临界电流随磁场单调下降，这可以用最近发展的超小约瑟夫森结邻近效应的理论模型来解释。对于低掺杂的约瑟夫森结，通过改变栅电压来控制临界电流已被证明。我们研究了纳米线耦合到超导和正常的金属终端的电导波动。超导接触纳米线的电导波动幅度约为接触纳米线的6倍。电导涨落的增强归因于相位相干Andreev反射以及由于Nb电极的大超导能隙而产生的大量相位相干通道。
2012-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin Orbit coupling and Anomalous Josephson effect in Nanowires
在存在自旋轨道耦合和磁场的情况下，超导体-半导体超导体-超导体异质结构即使在超导电极之间没有相位差的情况下也可以支持超电流。我们研究这种现象，反常约瑟夫森效应，采用一个模型能够描述许多带在正常区域。我们讨论了几何和对称条件所需的有限的异常超电流，特别是我们表明，这种现象是增强时，费米能级位于靠近正常区域的带开口。
2015-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Critical current oscillation by magnetic field in semiconductor nanowire Josephson junction
从理论上研究了具有强自旋轨道相互作用的半导体纳米线约瑟夫森结的临界电流。临界电流在外加磁场作用下振荡。我们揭示了在存在自旋轨道相互作用的情况下，临界电流的振荡依赖于磁场的方向。我们使用紧束缚模型对纳米线进行了数值模拟。Andreev能级被计算为两个超导体之间的相位差$φ$的函数。在短结的情况下，直流约瑟夫森电流从Andreev水平评估。自旋-轨道相互作用产生有效磁场。当外场与有效场平行时，临界电流振荡并伴随着$0$ - $π$类跃迁.当外场与有效场之间的夹角越大时，振荡周期越长。
2014-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic anisotropy of critical current in nanowire Josephson junction with spin-orbit interaction
本文提出并研究了半导体纳米线约瑟夫森结的一个极小模型，该模型考虑了塞曼效应和自旋轨道效应。直流约瑟夫森电流的Andreev能级的相位依赖的能量进行评估。在改变所施加的磁场时，临界电流振荡，表现出发出$0$ - $π$转变信号的尖点。在没有自旋轨道相互作用的情况下，尖点的振荡和位置是有规律的，不依赖于磁场的方向。在自旋轨道相互作用的存在下，电流的磁场依赖性变得各向异性和不规则。我们调查这种依赖性的详细说明，它可以用来表征的强度和方向的自旋轨道相互作用的实验与纳米线。
2014-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conduction Channels of an InAs-Al nanowire Josephson weak link
我们提出了一个电可调约瑟夫森结定义在InAs纳米线由外延生长的超导铝壳接近的定量表征。从高度非线性的电流-电压特性中提取了导电通道的数量和传输系数的集合的栅极依赖性。虽然传输非单调地发展，但是可以调整独立通道的数量，并且实现具有单个准弹道通道的配置。
2017-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Josephson effect induced by spin-orbit interaction and Zeeman effect in semiconductor nanowires
从理论上研究了在磁场存在下，具有强自旋轨道相互作用的半导体纳米线的约瑟夫森结。利用紧束缚模型，数值计算了短结情况下Andreev束缚态能级$E_n$与两超导体间相位差$φ$的关系.直流约瑟夫森电流从Andreev水平评估。在不存在SO相互作用的情况下，由于磁场的存在，可以清楚地观察到$0$ - $π$的跃迁。当存在SO相互作用时，SO相互作用和塞曼效应共存，产生$E_n (-φ) \ne E_n (φ)$，在$φ=0$处也有反常约瑟夫森电流流过.此外，观察到的临界电流的方向依赖性，与实验结果一致。
2014-03-07 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
The self-actuating InAs nanowire-based nanoelectromechanical Josephson junction
半个世纪前，布赖恩·约瑟夫森（Brian Josephson）做出了一系列惊人的预测，这些预测与夹在两个超导体之间的隧道势垒有关。一个特别的预测，后来被称为交流-约瑟夫森效应，说在有限的直流偏压下，隧道电流包含一个交流。超导元件，在微波频率下振荡。通过观察与电磁辐射的相互作用修改的结的电流-电压特性，并直接检测从结本身发射的微波辐射，实验验证了这一预测。直流电流-电压特性的行为也被证实是由约瑟夫森结的高频动力学决定的，并可用于研究各种系统，如电子自旋共振中的原子、高温超导体中的光学声子和振动的Nb分子。在这里，我们提出了一个InAs纳米线约瑟夫森结设备，其中振动的纳米线弱连接起着纳米机电谐振器的作用。交流电的流动-通过结的约瑟夫森电流使得能够通过简单的直流传输测量来驱动和检测谐振器的振动模式。
2013-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson diode effect in multichannel Rashba nanowires: Role of inter-subband coupling
Indian Institute of Technology, Kanpur（坎普尔印度理工学院）
研究多通道Rashba纳米线约瑟夫森结中的二极管效应，揭示子带耦合对拓扑相图和二极管响应的影响，发现子带混合可增强二极管效率并实现非反向超导传输优化。
2026-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamic current susceptibility as a probe of Majorana bound states in nanowire-based Josephson junctions
我们从理论上研究了基于半导体纳米线的约瑟夫森结在随时间变化的磁通偏置下的特性。我们建立了一个通用的密度矩阵方法的Majorana结的动态响应，并计算所得的磁通依赖的磁化率使用微观和有效的低能量描述的纳米线。我们发现，对角分量的磁化率，与动态的马约拉纳州人口，占主导地位的标准久保贡献范围广泛的实验相关参数。对角项，迄今为止未探索的马约拉纳物理学的背景下，允许准确地探测存在的马约拉纳结合态的结。
2017-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Signatures of interactions in the Andreev spectrum of nanowire Josephson junctions
我们进行了微波光谱的InAs纳米线之间的超导接触实现有限长度，多通道约瑟夫森弱链接。光谱中的某些特征，例如安德烈耶夫态之间跃迁线的自旋-轨道相互作用分裂，已经在非相互作用模型中得到了理解。然而，我们在这里确定额外的过渡，这证明了库仑相互作用的存在。通过结合实验测量和模型计算，我们达到这些非常丰富的Andreev光谱定性的理解。
2022-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting junction of a single-crystalline Au nanowire for an ideal Josephson device
我们报告的单晶金纳米线，连接到铝电极的超导结的制造和测量。电流-电压特性曲线显示出明显的超导转变温度以下的Al和量子化的电压平台上的应用微波辐射的超导分支，从约瑟夫森关系预期。在正常金属（Au）和超导体（Al）之间的界面处形成非常接近理想极限1的高度透明（0.95）接触。非常高的透明度归因于Au纳米线的单一结晶性和Au与Al之间形成的无氧化物接触。差分电导的子隙结构很好地解释了介观约瑟夫森结的标志--相干多次Andreev反射（MAR）。这些观察结果表明，单晶Au纳米线可用于开发利用相干电输运的新型量子器件。
2011-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Pb/InAs nanowire Josephson junction with high critical current and magnetic flux focusing
我们研究了由高掺杂$n$的InAs纳米线和超导Ti/Pb源漏引线形成的介观约瑟夫森结。通过改变温度和外加面外磁场，研究了系统的电流-电压特性。Pb电极的超导性持续到$ \sim 7$ K，磁场值高达0.4 T。约瑟夫森耦合在零背栅电压观察到高达4.5 K和临界电流被测得高达615 nA。作为磁场的函数的超电流抑制揭示了衍射图案，该衍射图案由形成结的超导电极提供的强磁通量聚焦来解释。
2015-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson coupling driven magnetoresistance in superconducting NiBi3 nanowires
本研究通过对比含与不含Ni杂质的100 nm宽颗粒状NiBi₃纳米线的磁阻测量，证实磁性杂质引发的随机约瑟夫森耦合是导致负磁阻与磁阻振荡的原因，验证了相关理论预言。
2023-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Energy spectrum and current-phase relation of a nanowire Josephson junction close to the topological transition
一个半导体纳米线接近的$s$波超导体可以调整到一个拓扑状态，通过施加磁场。这种量子相变的标志是在导线两端出现马约拉纳零模。在两个纳米线之间的结处的Majorana模式的融合导致$4π$ -周期性约瑟夫森效应。我们阐明如何在高度透明的短纳米线结的拓扑相变的$4π$周期性出现。由于高的传输系数，来自不同导线的马约拉纳零模强烈耦合，由邻近诱导的，场无关的配对势设置的能量尺度。同时，超导关联和塞曼分裂之间的竞争所定义的拓扑谱隙在跃迁点附近变窄。由此产生的杂交的融合马约拉纳状态的光谱连续强烈影响电子的状态密度在结和约瑟夫森能量。我们研究了这种杂交的表现形式在约瑟夫森电流的能谱和相位依赖性。我们查明实验观察到的签名的拓扑相变，重点与弱反向散射的交界处。
2019-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fully in-situ InAs nanowire Josephson junctions by selective-area growth and shadow evaporation
采用一种特殊的超导电极阴影蒸镀工艺，原位制备了基于InAs半导体纳米线和Nb超导电极的约瑟夫森结。与其他金属超导体如Al相比，Nb具有更大的超导能隙的优点，这允许在更高的温度和磁场下操作。我们的结是通过在两个相邻的倾斜Si（111）面上选择性生长的InAs纳米线对上阴影蒸发Nb来制造的，并且彼此以很小的距离交叉。相对于沉积源的上部线充当确定下部纳米线上的超导电极的间隙的荫罩。电子显微镜测量表明，完全原位制备方法给出了一个干净的InAs/Nb界面。在电流-电压特性曲线中观察到明显的约瑟夫森超电流，并可通过底栅进行控制。0.68的过量电流表示高的结透明度。在微波辐射下，观察到明显的整数夏皮罗台阶，表明正弦电流-相位关系。由于Nb的临界场很大，在超过1 T的磁场下仍能维持约瑟夫森超导电流。我们的研究结果表明，原位制备的Nb/InAs纳米线接触是非常有趣的候选人超导量子线路需要大磁场。
2020-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zero-energy quasiparticles in an interacting nanowire containing a topological Josephson junction
研究了具有粒子-空穴对称最近邻相互作用的Kitaev链中的约瑟夫森结。当跨结的相位差是$π$，我们分析表明，全谱是四倍退化的校正，消失在系统的大小指数。已知在链末端的马约拉纳束缚态在相互作用中幸存。我们的结果证明，同样的情况下，零能量准粒子局域在结。我们进一步研究有限尺寸的数值修正，并显示如何排斥相互作用导致更强的端到端的相关性比在一个非相互作用的系统具有相同的体积间隙。
2020-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of the 4$π$-periodic Josephson effect in indium arsenide nanowires
通过非阿贝尔马约拉纳零模（MZM）的量子计算提供了一种通过在拓扑超导体制度中的半导体纳米线网络的非局域电荷宇称态中编码量子信息来实现容错的方法。迄今为止，MZM的实验研究主要依赖于单电子隧穿测量，这导致存储在MZM中的量子信息的退相干。作为拓扑量子计算的下一步，需要基于约瑟夫森效应的电荷宇称守恒实验，这也可以帮助排除零偏压电导异常的非拓扑起源。在这里，我们报告的约瑟夫森辐射频率的直接测量InAs纳米线与外延铝壳。对于第一次，我们观察到的$4π$周期约瑟夫森效应以上的磁场$\approx 200\,$ mT，与估计和测量的拓扑相变的类似设备。
2020-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evidence for $π$-shifted Cooper quartets and few-mode transport in PbTe nanowire three-terminal Josephson junctions
本研究在PbTe纳米线三端约瑟夫森结中观测到π移相约瑟夫森效应和少模输运，证实了库珀四重态介导的端间耦合，为多端拓扑量子器件提供了实验基础。
2024-11-08 cond-mat.mes-hall 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
InAs nanowire hot-electron Josephson transistor
在超导体（S）-正常金属（N）结处，配对相关性可以“泄漏”到N区域中。这种邻近效应[1，2]改变了系统的传输特性，并可能导致SNS结中的超电流[3]。最近的实验工作表明，半导体纳米线（NW）作为纳米级器件的构建块的潜力[4-7]，也与超导元件[8-12]相结合。在这里，我们展示了一个InAs NW约瑟夫森晶体管，其中超电流是由热准粒子注入正常金属电极控制。工作原理是基于NW电子能量分布的修改[13-20]，可以产生降低的耗散和高开关速度。我们将认为，利用异质结构半导体纳米线的这一原则开辟了一条道路，以主机的平衡混合纳米器件的概念[7，21]。
2010-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Photon assisted tunneling of high order multiple Andreev reflections in epitaxial nanowire Josephson junctions
半导体/超导体混合体表现出一系列现象，可用于新物理学的研究和新技术的开发。因此，了解这种混合物的能量谱的起源是一个至关重要的目标。在这里，我们研究的约瑟夫森结定义的阴影外延InAsSb/Al纳米线。该器件在低温下表现出栅极可调的超电流，在有限的偏压下表现出多重Andreev反射（MAR）。在微波辐射下，MAR的光子辅助隧穿（PAT）在量子化能量处产生特征振荡边带，它依赖于MAR阶数$n$，与最近提出的经典Tien-Gordon方程的修正一致.量子化的能量间距与微波频率的缩放提供了由$n^\mathrm{th}$顺序隧道过程转移的有效电荷$ne$的独立确认。测量结果表明，PAT作为一个强大的方法分配的低能量的混合约瑟夫森器件的光谱特征的起源。
2022-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting islands with semiconductor-nanowire-based topological Josephson junctions
我们从理论上研究了基于超导体-纳米线约瑟夫森结的超导岛，并考虑了在结的光谱中存在亚能隙准粒子激发。我们的方法扩展了超导电荷量子比特的标准模型哈密顿量，并用纳米线结的Bogoliubov-de Gennes哈密顿量代替Josephson势，投影到相关的低能子能隙子空间上。这使得充分纳入子间隙水平的连贯动力学在交界处。形成结的纳米线中的自旋-轨道耦合和塞曼能量的组合效应触发拓扑转变，其中子带隙能级从有限能量Andreev束缚态演变成近零能量Majorana束缚态。控制纳米线结的微观能量尺度（约瑟夫森能量、马约拉纳耦合和马约拉纳能量分裂）与超导岛的充电能量之间的相互作用产生了各种各样的物理机制。基于这种不同的能量尺度的相互作用，我们充分表征的微波响应的交界处，从库珀对盒的transmon制度，并显示如何存在的Majoranas可以通过不同的光谱特征检测。在分裂结的几何形状，等离子体模式耦合到相位分散subgap水平导致从马约拉纳杂交通过Jaynes-Cummings类相互作用。作为这种相互作用的结果，在结中的高阶等离子体激发继承马约拉纳属性，包括$4π$效应。
2020-10-05 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
Proximity effect in PbTe-Pb hybrid nanowire Josephson junctions
本文首次在PbTe-Pb混合纳米线中实现超导邻近效应，展示栅极可调超电流和硬超导能隙，为新型半导体体系中马约拉纳零能模探索和栅极可调量子比特应用奠定基础。
2022-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson Current through Semiconductor Nanowire with Spin-Orbit Interaction in Magnetic Field
本文从理论上研究了具有强自旋轨道相互作用的半导体纳米线在平行于纳米线外加磁场时的直流约瑟夫森效应。对于正常区尺寸远小于相干长度的短结，我们采用准一维系统中的单散射体模型。在单导电沟道的情况下，我们得到了Andreev束缚态、$E_n$和超导体$I$的能级随两个超导体之间的相位差$φ$的变化的解析表达式.我们通过调节磁场来显示0- $π$跃迁。在多个导电沟道的情况下，我们发现$E_n (-φ) \ne E_n (φ)$是通过自旋轨道相互作用和塞曼效应的相互作用产生的，从而导致了有限的反常约瑟夫森电流（$φ=0$）和方向依赖的临界电流.
2013-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Macroscopic Quantum Tunneling in Superconducting Junctions of β-Ag$_{2}$Se Topological Insulator Nanowire
报道了β-Ag $_{2}$ Se拓扑绝缘体（TI）纳米线与Al超导电极接触的超导结的制备和电输运性质。临界电流的温度依赖性表明，超导结属于短结和扩散制度。作为窄结的特征，临界电流随着磁场的增加而单调减小。开关电流的随机分布表现出宏观量子隧穿行为，在T = 0.8K之前都是稳定的。我们的观察表明，基于TI晶体管的约瑟夫森结可能是一个有前途的构建块的纳米混合超导量子比特的发展。
2017-08-21 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
Supercurrent detection of topologically trivial zero-energy states in nanowire junctions
我们报道了在短纳米线结的平凡相中零能态的出现，该结具有强自旋轨道耦合和磁场，由纳米线和两个超导体之间的强耦合形成。当超导体在纳米线中引起大的能量偏移时，零能态出现在结中，使得结自然地形成量子点，这是通过超导体宽度高度可调的过程。最重要的是，我们证明了零能量状态产生一个$π$ -移位的相位偏置的超电流，它可以被用来作为一个简单的工具，其明确的检测，排除任何马约拉纳样的解释。
2019-09-13 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
Half-Integer Shapiro Steps in a Short Ballistic InAs Nanowire Josephson Junction
我们报道了在InAs纳米线约瑟夫森结中观察到的半整数Shapiro台阶。我们观察到了短弹道InAs纳米线约瑟夫森结的Shapiro台阶，发现除了传统的整数台阶外，还有反常的半整数台阶。半整数阶跃随着温度的升高或结的透射率的降低而消失。这些实验结果与数值计算短弹道约瑟夫森结中斜电流相位关系的Shapiro响应非常吻合。
2020-04-29 cond-mat.mes-hall
Geometry controlled superconducting diode and anomalous Josephson effect triggered by the topological phase transition in curved proximitized nanowires
我们研究了弯曲半导体纳米线中约瑟夫森输运的关键特性。基于Bogoliubov-de Gennes方程的数值模拟和分析估计的框架内，我们发现的基态相位差$φ_0$之间的超导导线调谐的自旋分裂场$h$驱动系统从拓扑平凡的非平凡的超导状态。相位$φ_0$对于相当小的$h$消失，在拓扑转变周围的一定场范围内增长，然后在Kitaev区域中在大的$h$处饱和。亚能隙和连续准粒子能级都是造成上述反常约瑟夫森相行为的原因。结果表明，交叉区的$φ_0(h)$依赖性揭示了自己的超导二极管效应。由此产生的可调谐相位电池可以用作Majorana网络中拓扑跃迁的探针，并且可以成为各种量子计算设备的有用元件。
2021-05-04 cond-mat.mes-hall 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
Josephson supercurrent in Nb/InN-nanowire/Nb junctions
实验研究了Nb/InN纳米线/Nb结中的约瑟夫森超电流。已经实现了高达5.7 $μ$ A的大临界电流，这证明了纳米线与超导体的良好耦合。本文研究了垂直于约瑟夫森结平面的磁场对临界电流的影响。用超窄宽度平面约瑟夫森结中的磁对断裂效应解释了临界电流随磁场单调下降的现象[J. C. Cuevas和F. S. Bergeret，Phys. Rev. Lett. 99，217002（2007）]
2010-01-14 cond-mat.mes-hall
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
Majorana fermions in topological insulator nanowires: from single superconducting nanowires to Josephson junctions
研究了具有邻近效应的一维拓扑绝缘体（TI）纳米线中Majorana费米子束缚态的特征。计算了单根TI纳米线的相图和能谱，结果表明，当单根TI纳米线中含有0对、1对和2对Majorana费米子时，纳米线可以处于缠绕数为$W=0, \pm 1$和$\pm 2$的拓扑不变相.它还表明，拓扑绕组数，即，可以从由两个TI纳米线制成的约瑟夫森结装置的输运测量中提取TI纳米线中的马约拉纳费米子对的数目，而可以使用超导量子干涉装置（SQUID）设置提取缠绕数目的符号。
2017-03-04 cond-mat.mes-hall
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
Charge transport in InAs nanowire Josephson junctions
我们提出了一个广泛的实验和理论研究的邻近效应InAs纳米线连接到超导电极。我们制造和调查与悬浮栅控纳米线和非悬浮纳米线，具有广泛的长度和正常状态的电阻的设备。我们分析了电流-电压特性的主要特征：约瑟夫森电流，过电流，亚带隙电流作为长度，温度，磁场和栅电压的函数，并与理论进行了比较。短长度器件的约瑟夫森临界电流，L = 30 nm，在低温下表现出800 nA的创纪录的高幅度，接近理论预期值。与理论值相比，所有其他器件中的临界电流通常会降低。过电流与正常电阻数据一致，并与理论相符。亚能隙电流显示出大量的结构，其中一些被确定为由多次Andreev反射产生的亚谐波能隙结构。在悬浮和非悬浮设备中检测到的其他结构具有电压阶跃的形式，其电压与导线的超导能隙或长度无关。通过改变悬浮装置中的栅极电压，我们能够观察到从典型的隧穿输运在大的负栅极电压，抑制子隙电流和负过剩电流，在大的正栅极电压显着的邻近结的行为，增强约瑟夫森电流和子隙电导以及一个大的正过剩电流的交叉。
2014-06-27 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
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
Bridging the gap between nanowires and Josephson junctions: a superconducting device based on controlled fluxon transfer across nanowires
超导电子学的基础可以大致分为两种技术：约瑟夫森结和超导纳米线。虽然约瑟夫森结（JJ）由于其高速和低功耗而仍然是主导技术，但最近提出的纳米线器件提供了诸如增益、高扇出和与CMOS电路的兼容性的改进。尽管有这些好处，但基于超导的电子器件在很大程度上限于二进制操作，器件在超导状态和由不受控制的热点动态控制的高阻抗电阻状态之间切换。与JJ不同，它们不能通过连续切换增加输出，并且它们的操作速度受到缓慢的热复位时间的限制。因此，需要一种中间器件，其具有纳米线的接口能力，但具有更快的、适度的响应，允许调制输出。在这里，我们提出了一个纳米线器件的基础上控制通量输运。我们表明，该设备是能够响应成比例的强度，其输入，不像其他纳米线技术。该器件可以被操作以产生具有可区分状态的多电平输出，其可以通过电路参数来调谐。实验结果和MEMS电路模拟之间的协议表明，该设备是经典的，可以很容易地设计的应用程序，包括使用作为一个多级存储器。
2018-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
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
Thermodynamics in topological Josephson junctions
以量子自旋霍尔（QSH）绝缘体结为例，研究了拓扑约瑟夫森结的热力学性质。特别是，我们建议，相位相关的测量的热容提供了一种替代约瑟夫森电流测量，以证明关键的拓扑特征。即使在费米子宇称不守恒的平衡情况下，热容在其相位依赖性中也表现出明显的双峰，作为Andreev谱中受保护的零能量交叉的标志。这种双峰特征对隧穿势垒的变化是鲁棒的，因此允许人们区分拓扑结和平凡结。在短时间尺度下，费米子宇称守恒，热容在超导相位差中呈$4π$ -周期性。我们提出了一个色散设置耦合约瑟夫森结的坦克LC电路来测量的QSH为基础的约瑟夫森结的热容足够快，以检测$4π$周期性。虽然明确地计算了短的QSH为基础的约瑟夫森结，我们的结果也适用于长期以及基于晶体管的拓扑约瑟夫森结。
2021-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Measurement of the Current-Phase Relation of SFS pi-Josephson junctions
本文测量了超导体-铁磁体-超导体（SFS）约瑟夫森结的电流-相位关系（CPR）随温度的变化。通过将结并入耦合到dc SQUID的超导回路中来确定CPR，从而允许测量结相位差。用Cu_（0.47）Ni_（0.53）薄势垒（~ 22 nm）夹在Nb电极之间制成的结，其临界电流随温度的变化呈现出一个折返的特性，在T =T_（pi）~ 2-4 K时消失。我们发现当T < T_pi时，临界电流为负，表明该结为π-约瑟夫森结。在CPR中，我们没有发现几种理论预测的T_pi附近的二阶约瑟夫森隧穿的证据。
2004-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Measurement of the effect of quantum phase-slips in a Josephson Junction chain
我们在实验上研究了一维约瑟夫森结链中的量子相位滑移物理。这些量子相位滑移是由链的单个结上发生的量子相位波动引起的。在我们的实验中，我们可以调整这些波动的强度，因为每个链结都是以SQUID的形式实现的，从而导致可调约瑟夫森耦合。我们通过测量被大约瑟夫森结分流的链的开关电流来确定链的基态。我们的结果可以很好地拟合一个紧束缚哈密顿量考虑到量子相位滑移。
2010-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
