Josephson tunnel junctions with strong ferromagnetic interlayer
本文测定了Nb/Al_2O_3/Cu/Ni/NbJosephson隧道结的临界电流密度j_c与铁磁层厚度d_F的关系，并将其划分为F层厚度区，表现为死磁层区、交换区、交换+各向异性区和j_c的完全抑制区。约瑟夫森耦合随d_F从0变化到π，并且-非常接近交叉厚度-随温度变化。与非磁性\Nb /Al_2O_3/Cu/Nb结相比，超导电流的强抑制表明F层的插入导致了额外的界面散射。死磁层内的输运处于脏极限。对磁激活区进行了清洁极限理论和脏极限理论的拟合，指出了脏极限条件。在文献的框架内讨论了结果
2008-11-10 cond-mat.supr-con
Novel Josephson Effects in d-wave Superconductor Junctions with Antiferromagnetic Interlayers
我们计算了通过约瑟夫森隧道结的直流超导电流，该隧道结由夹在两个d波超导体（d）之间的反铁磁（AF）夹层组成。这样的d/AF/d结表现出丰富的约瑟夫森电流对层间参数的依赖性，包括随着温度或层间厚度的变化而发生0-π跃迁的可能性。此外，我们研究了d/I/d结时，dSC导线包括次优势磁相关。在这种情况下，界面附近的感生磁性可以强烈地减小110取向结的临界电流，而对于100取向没有得到抑制。这可能有助于解决高温超导体中临界电流与晶界角关系的长期难题。
2007-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Triplet contribution to the Josephson current in the nonequilibrium SFS junction
在铁磁层间电子态的非平衡自旋相关占据区域，对长s波超导体/弱铁磁体/s波超导体弱连接中的Josephson电流进行了理论研究.虽然在所考虑的非平衡条件下的标准超电流，载流态密度的单重态部分进行，实际上是不修改，额外的超电流流经载流态密度的三重态部分出现。取决于电压，控制夹层中自旋相关非平衡的特定形式，该附加电流可以增强或减小单重态分量的通常电流，并且还在$0$ -和$π$ -状态之间切换结。
2010-08-06 cond-mat.supr-con
Anomalous phase shift in a Josephson junction via an antiferromagnetic interlayer
对S/AF/S约瑟夫森结中存在Rashba SO耦合时的反常基态相移进行了预测和数值研究。发现这是S/AF界面处未补偿的磁矩的结果。异常相移表现出强烈的依赖性的值的SO耦合和亚晶格磁化的同时存在的稳定和亚稳分支。通过对界面未补偿磁矩取向的依赖，它强烈地依赖于Neel矢量相对于S/AF界面的取向，这为在Josephson系统中利用超电流控制Neel矢量开辟了一条途径。
2019-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of superconducting current in a mesa-heterostructure with an interlayer of the strontium iridate film with strong spin-orbit interaction
在Nb/Au/Sr_2 IrO_4/YBa_2Cu_3 Ox（Sr_2 IrO_4层间厚度d=5和7 nm，面内尺寸L=10-50 mcm）的台面异质结构中观察到超导电流。铱酸锶，Sr 2 IrO 4，在低温下被认为是一种倾斜的反铁磁绝缘体，并且由于IrO 2平面的影响，其特征还在于强的自旋-轨道相互作用。在T=4.2K时，当d=7 nm时，超导临界电流密度jC = 0.3A/cm ^2。超导临界电流IC（T）和Nb电极带隙奇异性I-V曲线上的电压位置随温度的升高而增大，与Nb能隙的BCS行为相对应。临界电流对外部磁场的影响非常敏感，在与地球磁场相当的外部磁场（L=40-50 mcm，H=0.2 Oe）下，临界电流减小两倍;低H下的磁场依赖性IC（H）比夫琅和费图案窄约1.5倍。在频率fe=38 GHz和fe=50 GHz的微波辐射下，观察到电压V=（m/n）（h/2 e）fe的整数和分数Shapiro阶跃。分数阶Shapiro阶跃（m/n=1/2，3/2）可能表明超导电流-相位关系中存在二次谐波。
2018-12-06 cond-mat.supr-con
Josephson effect in graphene bilayers with adjustable relative displacement
研究了超导石墨烯双层中的约瑟夫森电流，其中原始石墨烯片可以相对于彼此进行面内或面外位移。超导性可以是本征性质的，或者是由于邻近效应。结果表明，超导性是由于层内或层间自旋单线态电子-电子配对的相对位移的超导电流响应定性不同，从而提供了一个工具来区分这两种机制。具体来说，AA和AB堆叠顺序进行了研究与反铁磁自旋对齐。对于层内和在位配对的AA有序，没有发现电流反转现象，而对于层间配对的AA有序和层内或层间配对的AB有序，超电流的方向可以随着面内位移和面外层间耦合的变化而改变.除了符号反转之外，约瑟夫森信号还显示出许多直接来自配对机制的特征指纹。因此，约瑟夫森电流作为石墨烯双层位移的函数的测量打开了实现对超导配对机制的更深入了解的手段。
2020-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Triplet contribution to the Josephson current in the nonequilibrium superconductor/ferromagnet/superconductor junction
在铁磁层间电子态的非平衡自旋相关占据区域，对长s波超导体/弱铁磁体/s波超导体弱连接中的Josephson电流进行了理论研究.在所考虑的非平衡条件下，载流态密度的单重态部分携带的标准超电流没有被修改，而通过载流态密度的三重态部分流动的额外的超电流出现。取决于电压，控制夹层中自旋相关非平衡的特定形式，该附加电流可以增强或减小单重态分量的通常电流，并且还在0-和$π$ -状态之间切换结。
2009-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-polarized Josephson current induced by inhomogeneous altermagnetic interlayers
Tianjin University（天津大学）；Okayama University（冈山大学）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Uppsala University（乌普萨拉大学）；Nagoya University（名古屋大学）
研究通过不均匀反磁中间层设计无耗散自旋超流体，发现自旋极化约瑟夫森电流与反磁层取向角密切相关，抑制了单层破对称，增强了临界电流并消除了0-π转变。
2026-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Influence of the spin-dependent quasiparticle distribution on the Josephson current through a ferromagnetic weak link
在准粒子分布随自旋变化的条件下，从理论上研究了含铁磁元素的弱连接中的约瑟夫森电流。结果表明，超导引线与中间层铁磁元素之间的邻近效应引起的三重态超导关联与自旋相关的准粒子分布之间的相互作用，导致了对约瑟夫森电流的额外贡献。在实验中，这种附加贡献$j_t$可以从全约瑟夫森电流中提取。额外的超导电流$j_t$的特点，这是主要的物理兴趣是：（i）我们提出的实验装置，其中的三重态超导关联的短程（SRTC）和长程（LRTC）的组件，可以分别测量的贡献。它可以在S/N/F/N/S结的基础上实现，其中中间层由两个正常的金属区和夹在它们之间的螺旋铁磁层组成。对于隧道结的情况下，在这样的系统中的$j_t$的测量可以提供关于描述SRTC和LRTC的能量分辨的异常格林函数分量的直接信息。(ii)在某些情况下，交换场抑制的超电流不仅可以恢复，而且还可以通过自旋相关的准粒子分布的存在，相对于具有相同界面电阻的非磁性结的值增强。这种效应在具有磁性S/N界面的S/N/S结中得到了证实。此外，还发现，在所考虑的条件下，约瑟夫森电流对温度的依赖性可以是不平凡的：在第一个电流上升时，温度升高，只有在这之后才开始下降。
2011-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent effects in double-barrier Josephson junctions
导出了双势垒约瑟夫森结中弹道电子输运的一般解。我们表明存在一个制度的相位相干传输中的超电流是成比例的单个障碍的透明度和这种相干性被破坏的方式增加层间厚度。确定了任意电压下的准粒子直流电流。
1999-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting Junctions with Ferromagnetic, Antiferromagnetic or Charge-Density-Wave Interlayers
从理论上研究了具有有序夹层的洁净超导体结中Andreev界面态的光谱、自旋结构和约瑟夫森电流。通过铁磁体-绝缘体-铁磁体夹层的约瑟夫森电流可以表现出非单调依赖于取向差角。在平行磁化的特定情况下，如果π态是结的平衡态，则发生特征行为。我们发现了一个新的渠道准粒子反射（Q反射）从最简单的两个子晶格反铁磁体（AF）的二分晶格。作为Andreev和Q反射的组合效应，Andreev态在AF/SC界面处出现。当Q反射占主导地位的镜面反射时，Andreev束缚态在AF/s波SC界面上的能量几乎为零，而对于AF/d波SC界面，它们位于连续谱的边缘附近。对于s波SC/AF/s波SC结，发现束缚态分裂并携带超导电流。我们的分析结果是基于一种新的准经典的方法，它适用于涉及巡回反铁磁体的接口。在超导体与电荷密度波材料（CDW）的界面上也可以发生类似的效应，包括铜氧化物可能的d-密度波态（DDW）。
2005-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Varying Eu$^{2+}$ magnetic order in EuFe$_2$As$_2$ by chemical pressure
在铁122磷属元素化物超导体中，EuFe $_2$ As $_2$系列引起了特别的兴趣，因为除了Fe子系统中的超导性或长程自旋密度波序之外，低温下的局域化Eu $^{2+}$磁矩序。在这里，我们提出了一个新的计划，如何在铕化合物的自旋排列时，压力变化的耦合，我们解释EuFe $_2$（作为$_{1-x}$ P $_x$）$_2$单晶的磁化测量以及其他观察的Eu $^{2+}$订购以前在文献中报道。甚至在母体化合物EuFe $_2$ As $_2$中，Eu $^{2+}$离子的磁矩也略微倾斜，产生沿$c$ -方向的铁磁贡献，该铁磁贡献随着压力而变强。进一步减小层间距离，$ab$平面的反铁磁耦合最终变成铁磁。
2011-03-12 cond-mat.supr-con
Fabrication and Characterization of Short Josephson Junctions with Stepped Ferromagnetic Barrier
提出了一种新型的具有平面和阶梯铁磁夹层的低T_c超导体-绝缘体-铁磁超导体（SIFS）约瑟夫森结。我们优化了制造工艺，在铁磁层厚度上设置了一个台阶。根据铁磁层的厚度，SIFS结的基态具有0或π的相位降。得到了所谓的0-π约瑟夫森结，其中0和π基态相互竞争。这些阶梯结可能具有双简并基态，对应于超导电流顺时针或逆时针循环的涡旋，并产生携带磁通量量子Φ_0的一部分的磁通量。在这里，我们将演示限制在短连接的静态属性。
2008-01-18 cond-mat.supr-con
Nonsinusoidal current-phase relation in SFS Josephson junctions
本文在准经典理论的范围内，在薄扩散铁磁夹层的限制下，研究了超导体-铁磁体-超导体（SFS）点接触和平面双势垒结中各种类型的电流-相位关系I（φ）。的物理机制，导致高度非平凡的I（φ）的依赖性被确定通过研究超电流谱密度。这些机制也是SFS约瑟夫森结中0-π跃迁的原因。
2002-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Influence of the Fermi surface geometry on a Josephson effect between an iron-pnictide and conventional superconductors
研究了多能带铁磷属元素化物Ba_（1-x）Na_xFe_（2-x）As_2与传统s波超导体Nb和Cu/Nb双层之间的约瑟夫森结。我们观察到，与铜夹层的结表现出更大的IcRn，尽管较弱的邻近诱导的超导性。这一违反直觉的结果归因于Nb和Cu的费米面几何结构的差异，这导致了Cu的选择性单带隧穿和Nb的非选择性多带隧穿。后者导致由于在磷属元素化物的序参量的符号反转s+对称性的相互抵消的超电流。我们的研究结果表明，费米表面的几何形状起着至关重要的作用，磷属元素化物为基础的结。这为相位敏感研究提供了一种新的工具，并为这种连接的有意识工程铺平了道路。
2021-02-22 cond-mat.supr-con
A microscopic model for the intrinsic Josephson tunneling in high-T_C superconductors
对基于层间隧道效应的高温超导体本征约瑟夫森效应微观模型进行了定量分析。在CuO_2-planes的配对关联模型的2-D Hubbard模型的吸引相互作用，该模型很好地解释了一些观察到的功能，如短的平面相干长度。哈伯德平面的堆叠被布置在由磁通量穿过的环面上。垂直于平面的电流被计算为所施加的通量的函数（即，e.的相位），和-后仔细消除有限尺寸的影响，由于单粒子隧穿-发现显示一个正弦场的依赖性，根据层间约瑟夫森隧穿。超导电流的温度依赖性的研究表明，在最好的约瑟夫森转变温度相比，平面Kosterlitz无温度温和的海拔。这些和其他结果的依赖模型参数进行比较与标准BCS评价。
1997-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional Josephson effects in {\it PT}-symmetric antiferromagnetic bilayers
Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；IFW Dresden（德累斯顿IFW研究所）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所涌现物质科学中心）
PT对称反铁磁双层系统中，通过电场调控实现0-π振荡和约瑟夫森巨磁阻，为相控超导器件提供新途径。
2026-01-27 cond-mat.supr-con
Terahertz phase slips in striped La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$
高- $T_C$铜酸盐的层间输运是由穿过CuO $_2$平面的超导隧穿介导的。由于这个原因，太赫兹频率光学响应由一个或多个约瑟夫森等离子体共振主导，并且在隧穿超电流接近其临界值$I_C$的场处变得高度非线性。这些大的太赫兹非线性实际上是超导传输的标志。然而，令人惊讶的是，它们已经在La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$中被记录，对于接近$x=1/8$的掺杂值也高于$T_C$，并且被解释为条纹相中的超流动性的指示。在这里，电场诱导二次谐波（EFISH）是用来研究的时间依赖的层间电压的动力学时，La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$驱动与大幅度太赫兹脉冲，在正常状态下约瑟夫森隧道的其他特征签名搜索。我们表明，这种方法是敏感的电压异常与2 $π$约瑟夫森相位滑移，附近的$x=1/8$观察到低于和高于$T_C$。这些结果证明了一个新的制度的非线性输运的股票功能的波动条纹和超导相动力学。
2022-02-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting lens and Josephson effect in AA-stacked bilayer graphene
本研究探究AA堆叠双层石墨烯的超导输运特性，发现其锥内过程存在交叉安德烈夫反射与约瑟夫森电流，可实现栅压调控的超导透镜效应，且层间耦合使两狄拉克锥临界电流振荡特性不同，可实现锥依赖的0-π跃迁。
2025-09-04 cond-mat.supr-con
Second-harmonic current-phase relation in Josephson junctions with ferromagnetic barriers
本文报道了在超导体-铁磁体-超导体结中观测到的由二次约瑟夫森谐波控制的电流-相位关系。奇异的电流相位关系是在温度控制的0到$π$结跃迁附近实现的，在该跃迁处第一约瑟夫森谐波消失。直接的电流相位关系测量，以及约瑟夫森干涉，非零的超导和半整数夏皮罗步骤在0- $π$过渡自洽点的一个固有的二次谐波项，使之有可能排除常见的替代起源的半周期行为。虽然令人惊讶的扩散多模结，大的二次谐波是与理论预测薄铁磁夹层。
2018-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Equilibrium Properties of Double-Screened-Dipole-Barrier SINIS Josephson Junctions
我们报告的DC约瑟夫森效应的自洽微观研究在$SINIS$结的屏蔽偶极子层在$SN$接口产生的双势垒多层$SIN$结构。我们的方法从一个简单的立方晶格上定义的微观哈密顿量，与一个有吸引力的哈伯德项占短的相干长度的超导秩序在半无限的铅，和空间扩展的电荷分布（屏蔽偶极子层）诱导的超导体$S$和干净的正常金属夹层$N$的费米能量的差异。通过采用温度格林函数技术，在一个连分数表示，这种空间不均匀的障碍的邻近效应，电流相位关系，临界超电流和正常状态结电阻的影响，研究了不同的正常夹层厚度和障碍高度。这些结果与高$T_c$晶界结相关，并且还揭示了可以导致明显弹道$SNS$结的低临界电流同时以弱得多的方式增加其正常状态电阻的机制之一。当$N$区域是掺杂半导体时，我们发现在穿过超导临界温度时，偶极层（由小的费米能级失配产生）发生了实质性的变化，这是邻近效应的一个新的特征，可能与最近在Nb/InAs双层膜中的拉曼研究有关。
2001-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-dependent quasiparticle reflection and bound states at interfaces with itinerant antiferromagnets
本文提出了巡游反铁磁体（AF）与s波（sSC）和d波超导体（dSC）之间结的准经典理论。对于最简单的两个亚晶格反铁磁体的二分晶格，我们推导出Andreev型方程，并表明，他们的解决方案导致一个新的渠道准粒子反射。特别是，在正常金属中的准粒子的能量小于或相当于反铁磁间隙的经验自旋相关的逆反射反铁磁正常金属（AF/N）透明（100）和（110）界面。上自旋和下自旋准粒子反射振幅之间的π的相对相位差被示出导致AF/sSC界面上的零能量界面束缚态。对于sSC/AF/sSC结，这些束缚态被发现是分裂的，由于AF夹层的有限宽度，并携带超导。在AF/dSC界面，我们发现没有零能量的束缚态的界面取向，我们认为，与（110）不可穿透的表面的dSC的情况下。
2004-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microscopic nonequilibrium theory of double-barrier Josephson junctions
利用含时准经典Keldysh格林函数方法研究了双势垒约瑟夫森结中的非平衡电荷输运，包括非稳态现象。我们补充了动力学方程，适当的时间依赖性的边界条件和解决的时间依赖性的问题，在一些制度。从解决方案，电流-电压特性的推导。这是理解为什么准粒子电流可以显示过剩电流以及赤字电流和亚间隙电导的行为作为结参数的函数。一个依赖于时间的非平衡分布函数的贡献被发现，导致非零平均超电流，即使在施加电压的存在下。能量弛豫由于在夹层中的非弹性散射有一个突出的作用，在确定双势垒结的输运特性。实际的非弹性散射参数从实验中得到。它示出作为一个应用程序的微观模型，如何在双势垒结中的固有分流的性质可以解释在能量弛豫和Andreev通道的开放。
2003-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
