Using Annular Josephson Tunnel Junctions to Monitor Causal Horizon
如果系统在经历相变时尽可能快地变化，那么初始畴结构就受到因果关系的约束。我们将通过测量环形约瑟夫森隧道结中磁通量的自发产生作为进入超导相的失超时间$τ_{Q}$的函数，来说明如何追踪这些因果视界。我们的分析的一个具体的测试是，概率P $_{1}$捕获一个单一的通量在N-S过渡清楚地遵循异速生长的依赖$τ_{Q}$为$P_1 = a τ_Q^{-σ}$，标度指数$σ= 0.25$，与数据一致。
2005-03-29 cond-mat.supr-con
Flux Flow Effects in Annular Josephson Tunnel Junctions
研究了环形约瑟夫森隧道结（AJTJ）在磁场作用下产生有限电压阶跃的电流-电压特性。共焦AJTJ的实验数据，这是自然的推广，以及研究圆形AJTJ的通量流的影响从来没有报道过。位移线性斜率，Fiske步骤阶梯和Eck步骤顺序记录在$4.2\,K$与高品质的Nb/Al-AlOx/Nb共焦AJTJ时，增加的均匀磁场的强度施加在结的平面。他们的振幅被发现强烈依赖于不仅在强度上，而且在外部场的方向上。广泛的数值模拟的基础上的现象学正弦戈登模型开发共焦AJTJ进行了披露的基本磁通流机制负责的外观的磁感应步骤，并阐明了几个关键参数，即场的方向，系统损耗和环偏心率的作用。结果发现，在拓扑封闭系统中，如AJTJ，其中被捕获的磁通子的数量是保守的，新的磁通子只能以磁通子-反磁通子对的形式产生，约瑟夫森涡旋的稳定粘性流的存在仅依赖于磁通子和反磁通子在结内产生和湮灭的能力。这也意味着在圆形AJTJ中无法观察到通量流效应。
2019-05-17 cond-mat.supr-con nlin.PS
Confocal Annular Josephson Tunnel Junctions
约瑟夫森隧道结的物理性质极大地依赖于它们的几何结构，在这里，我们表明，微小的几何细节也起着决定性的作用。更具体地说，我们发展的理论，短和长的共焦环形约瑟夫森隧道结中存在的任意取向的面内磁场。圆环约瑟夫森隧道结的行为，然后被看作是简单的上述结果的一个特殊情况。对于具有归一化周长小于1的结，即使在具有捕获的约瑟夫森涡旋的情况下，也导出和计算阈值曲线。对于较长的结进行数值分析后，推导出适当的运动方程的约瑟夫森相位。我们发现，该系统是由一个修改和扰动的sine-Gordon方程与空间相关的有效约瑟夫森穿透长度成反比的本地结宽度。环隙宽度的非均匀性对通量的静、动力学都有很大的影响。静态零场多通量的解决方案存在，即使在存在一个大的偏置电流。由于耗散损失，行进通量的切向速度不由驱动力和阻力之间的平衡决定。此外，磁通运动的特点是由一个强大的径向向内加速度，导致电磁辐射集中在椭圆赤道点。
2016-02-01 cond-mat.supr-con
Confocal Annular Josephson Tunnel Junctions with Large Eccentricity
共焦环形约瑟夫森隧道结（CAJTJ）是圆环约瑟夫森隧道结的自然推广，由于其平面隧道势垒的非均匀性，具有丰富的非线性现象。当势垒面内存在均匀磁场时，周期性变化的椭圆环宽度产生了一个非对称双阱，用于捕获长而窄的CAJTJ中的约瑟夫森涡旋。对于中等纵横比2：1的CAJTJ，数值和实验研究了钉扎在两个势极小值之一的涡旋的制备和读出，这对于可能实现涡旋量子比特是重要的。在这项工作中，我们专注于环的偏心度的涡势剖面的属性的影响，并研究在更偏心的样品与纵横比4：1的磁通钉扎机制。我们还讨论了温度相关损耗的影响以及电流和磁噪声的影响。
2018-05-17 cond-mat.supr-con quant-ph
Elliptic Annular Josephson Tunnel Junctions in an external magnetic field: The statics
本文研究了在最一般的椭圆环情况下，一维平面约瑟夫森隧道结的静态特性。我们分析了在结平面或垂直方向上施加外部磁场时临界电流的依赖性。我们报告了一个详细的研究短和长椭圆环形路口具有不同的偏心率。对于具有归一化周长小于1的结，即使在具有一个被捕获的约瑟夫森涡旋的情况下，也导出并计算了阈值曲线。对于较长的结进行数值分析后，适当的扰动sine-Gordon方程的推导。对于一个给定的应用领域，我们发现，一些不同的相位分布存在不同的根据磁通反磁通对的数量。我们证明了在由镜面对称电极制成的样品中，横向磁场等效于在电流方向上施加的面内场。改变椭圆的偏心率，我们重现所有已知的线性和环形约瑟夫森隧道结的结果。在考虑自场效应的情况下，高质量Nb/Al-AlOx/Nb椭圆环形结的实验数据支持了理论分析。
2015-01-14 cond-mat.supr-con
Engineering Double-Well Potentials with Variable-Width Annular Josephson Tunnel Junctions
长约瑟夫森隧道结是非线性传输线，其允许电流涡旋（通量子）和电磁波的传播，并且用于MEMS电子器件内的各种应用中。最近，约瑟夫森涡旋被提出作为一种新的超导量子比特。我们描述了一种简单的方法来创建一个双阱势的个人磁通被困在一个长椭圆环形约瑟夫森隧道结的特点是由一个固有的非均匀的宽度。势阱之间的距离和阱间势垒的高度由面内磁场的强度控制。通过在结上施加适当的电流斜坡，可以实现对涡旋态的操纵。通过测量小磁场中的涡旋脱钉电流来完成状态的读出。本文给出了这个强非线性系统的一维sine-Gordon模型，计算了与位置相关的磁通子静止质量、哈密顿密度和相空间中相应的轨迹。我们研究了环偏心率和其电气参数上的潜在属性的依赖性，并解决观察量子力学效应的要求，作为离散能级和隧道，在这个两态系统。
2016-06-08 cond-mat.supr-con
Elliptic Annular Josephson Tunnel Junctions in an external magnetic field: The dynamics
我们分析了电流偏置长平面椭圆环形约瑟夫森隧道结中囚禁的磁通量量子（电流涡旋）的动力学。该系统是由扰动sine-Gordon方程，确定的空间和时间行为的相位差跨越隧道势垒分离的两个超导电极建模。在没有外部磁场的情况下，椭圆环中的磁通动力学与圆环中的磁通动力学没有区别，在圆环中，静止磁通速度仅由系统损耗确定。涡旋磁矩和空间均匀的面内磁场之间的相互作用产生了强烈依赖于环纵横比的可调谐周期性非正弦势。我们研究了当偏置电流超过退钉扎电流时，倾斜势阱中涡旋的逃逸。当偏心率为-1时，环隙的退钉扎电流最小，环隙对外场的灵敏度最低。所提出的广泛的数值结果与微扰方法的研究结果是一致的。我们还探讨了由两个半椭圆弧形成的蛋形环实现的非对称势的整流特性。
2015-10-08 cond-mat.supr-con
Traveling Electromagnetic Waves in Annular Josephson Tunnel Junctions
众所周知，长约瑟夫森隧道结（JTJ）充当用于磁通量量子（以孤波的形式）的慢模传播的有源传输线，这是许多超导电路的基础。同时，它们支持与磁通量非线性相互作用的准TEM色散波的传播。在这项工作中，我们研究的电磁共振的性质，在不同的条件下的实际利益，在环形JTJ（AJTJ），其中的波长被限制为圆周的长度除以一个整数。我们的分析是基于扰动sine-Gordon方程的（1+1）维空间周期边界条件。我们讨论的离散模式中的圆形环形JTJ的平面内磁场的存在下，以及在最近推出的共焦环形JTJ（在磁场的情况下）的行波的EM波。在这两种情况下，变量分离方法导致定量不同的马修方程，其特征在于具有不同特征频率的偶数和奇数空间周期解。这意味着单模循环波是由两个波长相同但频率不同的驻波叠加而成的，因此具有周期性反转的传播方向。这种频率分离的控制参数是圆形AJTJ的平面内磁场振幅和共焦AJTJ的纵横比。在适当的限度内，恢复了先前已知的解决方案。
2019-04-27 cond-mat.supr-con nlin.SI
Fluxon pinning through interaction with the superconducting wiring of long annular Josephson junctions
研究了长环形约瑟夫森隧道结中磁通量量子（磁通子）的静态和动态特性。钉扎的磁通量场与超导布线的结外的相互作用已被观察到在空间分辨测量使用低温扫描电子显微镜。我们能够影响这个领域的特点，通过仔细修改的光束诱导通量捕获程序。通过这种方式，我们能够选择作用于磁通的钉扎位置。
1998-07-13 cond-mat.supr-con
Determination of the critical current density in the d-wave superconductor YBCO under applied magnetic fields by nodal tunneling
本文研究了磁场作用下YBa_2Cu_3O_（7-x）（YBCO）薄膜的结隧穿。薄膜的取向使得CuO 2平面垂直于表面，a和b轴与法线成450 °。磁场施加平行于表面和垂直于CuO 2平面。在外加场产生的表面电流作用下，节点隧穿的零偏压电导峰（ZBCP）特性发生分裂。在不同的场条件下测量这种分裂，零场冷却和场冷却，揭示了这些电流有不同的起源。通过比较场冷却的ZBCP分裂和在减小的场中进行的分裂，我们推导出Bean临界电流超流速度的值，并计算出低温下Bean临界电流密度高达3*10^7 A/cm 2。这种用于确定磁场下临界电流的隧道方法与传统方法相比具有很大的优势，因为它避免了与样品进行高电流接触。
2004-04-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
New Experiments for Spontaneous Vortex Formation in Josephson Tunnel Junctions
Zurek和Kibble认为，在连续相变中产生缺陷的可能性以一种特征方式取决于淬火速率。本文讨论了测量环形对称约瑟夫森隧道结中磁通子产生的Zurek-Kibble标度指数$σ$的改进实验。我们找到了$σ\simeq 0.5$。此外，我们报告的结隙电压的温度依赖性，允许精确监测淬火过程中的快速温度变化的准确测量。
2006-07-02 cond-mat.supr-con
Josephson Vortex Qubit based on a Confocal Annular Josephson Junction
我们报道了基于共焦环形约瑟夫森隧道结（CAJTJ）的约瑟夫森涡旋量子比特的理论和实验工作。这种几何构型的关键成分是周期性变化的宽度，其产生具有双态的空间涡旋势。这种内禀涡旋势可以通过外加磁场进行调节，并通过偏置电流进行倾斜。双态系统精确地模拟了一维sine-Gordon方程，通过该方程可以数值计算将涡旋设置在给定状态所需的磁场以及涡旋脱钉电流。在4.2K下对具有单独捕获通量的高质量Nb/Al-AlOx/Nb CAJT J进行的实验数据主张存在鲁棒且可精细调节的双阱势，其涡旋状态的可靠操纵已被经典地证明。通过外加磁场在给定的电势下制备涡旋，而通过测量小磁场中的涡旋脱钉电流来实现状态读出。我们的原理实验证明，令人信服地表明，所提出的基于CAJTJ的涡旋量子比特是鲁棒的和可行的。
2017-07-06 cond-mat.supr-con quant-ph
Phonon deficit effect and solid state refrigerators based on superconducting tunnel junctions
薄膜器件具有极其紧凑、以连续模式操作、消耗很小的功率并且可以容易地集成在低温检测器中的优点。基于这种可能性，我们研究了薄膜$SIS$（超导体-绝缘体-超导体）和$SIN$隧道结中的声子亏损效应。在某些情况下，这种隧道结的声子吸收光谱具有声子吸收/发射的光谱窗口。我们建议使用声子滤波器来选择声子吸收窗口，从而增强冷却效果。附着于这种隧道结的膜可以以这种方式更有效地冷却。我们讨论了一个特殊的超晶格设计相应的声子过滤器。
2002-10-18 cond-mat.supr-con
Zurek-Kibble Mechanism for the Spontaneous Vortex Formation in $Nb-Al/Al_{ox}/Nb$ Josephson Tunnel Junctions: New Theory and Experiment
在猝灭$Nb-Al/Al_{ox}/Nb$环形约瑟夫森隧道结中，作为猝灭时间$τ_{Q}$的函数，在磁通子的自发产生中预测并观察到新的标度行为。在N-S相变过程中，$f_{1}$捕获单个缺陷的概率明显遵循对$τ_{Q}$的异速生长依赖性，其标度指数为$σ= 0.5$，正如从强耦合超导体形成的{ \it现实} JTJ的Zurek-Kibble机制预测的那样。这个决定性的实验取代了我们之前报道的一个实验，在这个实验中，使用了一个理想化的模型来预测$σ= 0.25$，与当时更差的数据相称。我们的实验仍然是迄今为止唯一的凝聚态实验，以任何可靠性测量标度指数。
2006-03-06 cond-mat.supr-con
Creation of classical and quantum fluxons by a current dipole in a long Josephson junction
研究了电流从一点注入到另一点收集的长环形约瑟夫森结（JJ）中磁通子的静态和动态性质。均匀分布的直流偏置电流也适用。我们证明，在无限小的电流偶极子的大小的限制，偏置电流密度的临界值，在此之上静态相位分布不存在，这是最近发现的（在夫琅和费的分析形式）的环形JJ的长度远小于约瑟夫森穿透长度，是有效的，无论结的长度，包括无限长的JJ。在长环形JJ中，如果偏置电流密度超过临界值，则偶极子产生自由磁通。对于长JJ，我们还发现了另一个临界值（也是解析形式），它总是略小于Fraunhofer值，除了两个值都消失的点。产生新临界值的静态相位配置是基于不稳定的磁通-反磁通束缚态，因此它可能不会在通常的（经典）状态下表现出来。然而，它提供了一个占主导地位的瞬子配置隧道出生的自由通量，因此，它预计将确定在超低温下的通量量子出生阈值。我们还考虑了自由磁通子与被其钉扎的电流偶极子和反磁通子组成的复合体的相互作用，得到了一个抑制净相互作用力的条件，该条件使得自由磁通子的长JJ近似均匀。分析结果与数值模拟进行了比较。
2003-10-24 cond-mat.supr-con nlin.PS
Limitations in cooling electrons by normal metal - superconductor tunnel junctions
我们从理论上和实验上证明了两个限制因素，在冷却电子使用偏置隧道结提取热量从一个正常的金属到超导体。首先，当电子的注入速率超过待冷却金属中的内部弛豫速率时，电子不再服从费米-狄拉克分布，并且温度的概念不能如此应用。其次，在低浴温度下，间隙内的状态引起异常加热并产生可实现的最低温度的理论极限。
2004-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phonon cooling of nanomechanical beams with tunnel junctions
我们展示了电子冷却的一维声子模式悬浮纳米线的第一次，使用正常的金属-绝缘体-超导体（NIS）隧道结。实现了电子和声子同时冷却到一个共同的温度。与非悬挂装置相比，在0.1- 0.7K的浴温的整个操作范围内实现了更好的冷却性能。所观察到的低温热输运特性是一致的弹道声子散射在的陶瓷-散装接触作为限制热输运的机制。在实验的最低浴温度$\sim$ 100 mK下，束中的声子和电子都冷却到42 mK，这低于制冷机浴温度。
2009-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Sub-50 mK electronic cooling with large-area superconducting tunnel junctions
在超导隧道结的电子冷却中，冷却功率通过与声子的相互作用和来自过热引线的热流来平衡。我们研究铝基冷却器，配备了一个悬浮正常的金属和一个有效的准颗粒排水。在中等温度下，悬浮的正常金属的声子浴被冷却。在较低的温度下，通过调节结的透明度，我们控制注入电流，从而控制超导体的温度。该装置显示出从150 mK降至约30 mK的强烈冷却，温度为5倍。我们认为，超导体间隙中的空间非均匀性限制了向较低温度冷却。
2014-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Static Properties of Small Josephson Tunnel Junctions in an Oblique Magnetic Field
我们对在相对于势垒平面任意方向上施加均匀外磁场的平面约瑟夫森隧道结的静态特性进行了详细的实验研究。我们考虑了环形结，以及矩形结（具有重叠和交叉型的几何形状）与不同的障碍纵横比。它显示了如何在斜场中的大多数实验结果可以再现调用叠加原理结合的经典行为的电小结在一个平面内的字段与小结的行为在一个横向的领域，我们最近发表[R.摩纳哥等人，J. Appl.Phys.vol 104，023906（2008）]。我们探讨这些结果的影响，假设系统误差在以前的实验中，并提出新的可能的应用。我们表明，横向场的存在可能会产生重要的后果，这可能是自愿利用的应用程序或提出一个不必要的扰动。
2009-05-15 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Enhancement of photo-responsivity of small gap, multiple tunnelling superconducting tunnel junctions due to quasiparticle multiplication
我们最近预测了在低TC多重隧穿超导隧道结（STJ）中形成高度非平衡准粒子（qp）分布[1]。这种情况是通过qp能量增益在连续的前向和后向隧穿事件的循环中出现的，在没有通过子隙声子发射的弛豫的情况下。qps可以获得足够的能量来发射声子，声子会破坏更多的库珀对并释放更多的qps。在本文中，我们报告的理论和实验研究的影响，这个过程中的光子探测这样的STJ。我们导出了一组能量依赖的平衡方程[2]，它描述了qp和声子的动力学，包括上面描述的qp倍增过程。平衡方程的解给出了qps的非平衡分布作为时间和能量的函数，并且因此给出了STJ的响应度作为偏置电压的函数。我们比较了理论结果与实验高品质，多隧道铝STJs冷却到35 mK的绝热退磁冰箱，并与单色光子波长在250和1000 nm之间的照明。结果发现，在具有最长qp损失时间的较大结中，响应度和信号衰减时间都随着偏置电压迅速增加。观察到的效果和理论建模之间获得了极好的协议。
2004-07-13 cond-mat.supr-con
Construction of a Versatile Ultra-Low Temperature Scanning Tunneling Microscope
我们研制了一台基于稀释制冷器的超低温扫描隧道显微镜（ULT-STM），工作温度低至30 mK，磁场高达6 T，工作环境为超高真空（UHV）。除了这些极端操作条件外，该STM还具有其他基于DR的ULT-STM所不具备的几个独特功能。可以将STM针尖以及在UHV环境中制备的具有清洁表面的样品装载到STM头，保持低温和UHV条件。然后，系统可以在3小时内冷却回接近基础温度。由于这些能力，它不仅可用于可分裂材料，而且几乎可用于所有导电材料。本发明的ULT-STM在存在磁场的情况下甚至在场扫描期间也具有异常高的稳定性。我们详细介绍了它的设计，性能和应用的低温物理。
2007-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Long Josephson Tunnel Junctions with Doubly Connected Electrodes
为了模拟原始大爆炸中的相变，在过去的十年中，已经设想了几个“宇宙学”固态实验，以研究超导体和超流体在通过其转变温度冷却时的自发对称性破缺。在一个这样的实验中，通过在超导环上建造一个长的约瑟夫森隧道结，测量了自发捕获在超导环中的磁通量量子的数量。我们已经分析了这个系统，并发现了一些有趣的功能没有发生在传统的情况下，简单地连接电极。特别是，磁通量子化的结果在挫折的约瑟夫森相位，这反过来又降低了结的临界电流。此外，通过自洽应用最小能量原理，得到了系统可能的稳定状态。
2012-03-22 astro-ph.CO cond-mat.supr-con math-ph
Superconducting cascade electron refrigerator
介绍了一种基于超导隧道结组合的电子制冷器的设计和运行。热准粒子的级联提取源于两种不同超导体的能隙，允许正常金属从0.5 K的浴温开始冷却到约100 mK。我们讨论了这种设备的实际实现，潜在的性能和局限性。
2014-04-18 cond-mat.supr-con
Vector field controlled vortex lattice symmetry in LiFeAs
我们利用矢量磁场和扫描隧道显微镜的组合来阐明三维场为基础的电子相图的相关铁基超导体，LiFeAs。我们观察到，在零场冷却的方法下，一个有序的六角涡旋晶格基态场冷却的方法下观察到的无序晶格。通过增加c轴场，它转变为四重对称态，并在倾斜面内场时发生椭圆畸变。涡旋晶格转变与表征库珀对强度的场依赖性超导能隙相关。涡旋晶格的各向异性同意与场增强Bogoliubov准粒子散射通道，这是由相对于其费米表面结构的配对对称性。我们的系统调谐的涡旋晶格对称性和库珀配对的相关性的研究表明超导序参量和紧急涡旋物质之间的多体相互作用。
2019-03-02 cond-mat.supr-con
Finite-size effect of critical penetration of Pearl vortices in narrow superconducting flat rings
我们重新讨论了在磁场中冷却的超导扁窄环中珍珠涡旋的临界穿透。扫描超导量子干涉装置显微镜测量显示如何磁场穿透和涡旋被困在由非晶钼锗薄膜制成的平环。计算每个图像的被捕获的涡旋的数量，我们发现，当施加的场$H$低于阈值场$H_{\rm{p}}$时，涡旋完全被排除在圆环之外：高于该场，涡旋随场线性增加。所得到的$H_{\rm{p}}$值依赖于环宽$w_{\rm{ring}}$，并遵循$μ_0H_{\rm{p}} = (1.9 \pm 0.1) Φ_0/w_{\rm{ring}}^2$与超导通量量子$Φ_0$的关系。这种关系提供了一个洞察的净电流在环形区域中循环的效果，也导致了一个精确的控制，以捕获或消除扁平环中的涡流。
2019-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron cooling with graphene-insulator-superconductor tunnel junctions and applications to fast bolometry
金属-绝缘体-超导体混合结的电子冷却是一种很有前途的固态纳米系统热负荷控制技术。有效的电子冷却的主要瓶颈之一是电子-声子耦合，因为它代表了声子浴的热泄漏通道。石墨烯是一种二维材料，与标准金属相比，其表现出较弱的电子-声子耦合。出于这个原因，我们研究了由两个绝缘体/超导体结接触的石墨烯片组成的石墨烯基系统中的电子冷却。我们表明，通过适当的偏置的石墨烯，其电子温度可以达到基值低于那些在类似的系统的基础上的金属超薄膜。此外，较低的电子-声子耦合反映在泵入超导引线的较低热功率中，从而避免它们过热并保留冷却机制。最后，我们分析了冷却石墨烯作为辐射热传感器的可能应用。我们研究了它的主要品质因数，即响应率，噪声等效功率和响应时间。特别是，我们表明，内置的电子制冷允许达到的顺序为50 nA/pW的响应度和$\rm 10^{-18}\, W\, Hz^{-1/2}$的顺序的噪声等效功率，而响应速度约为10 ns，对应于在20 MHz的顺序的热带宽。
2020-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum dissociation of a vortex-antivortex pair in a long Josephson junction
本文报道了在窄长环形约瑟夫森结中单个涡旋-反涡旋（VAV）对的量子动力学的理论分析和实验观察。结从超导状态到电阻状态的切换经由被钉扎的VAV对的解离发生。钉扎电位由外加磁场$H$和直流偏置电流$I$控制。我们预测了一个特定的磁场依赖性的振荡能级的钉扎VAV状态和交叉的{ \it宏观量子隧穿}机制的VAV解离在低温下。我们的分析解释了实验观察到的{ \it增加}的开关电流分布的宽度$P(I)$与$H$和交叉的量子制度在约100 mK的温度。
2003-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Alignment of chiral order parameter domains in Sr_{2} RuO_{4} by magnetic field cooling
Sr $_{2}$ RuO $_{4}$的超导电性是非常规的，被认为是$p_{x}\pm ip_{y}$配对对称的。这两个简并序参量允许形成由畴壁分隔的手性畴。在Sr $_{2}$ RuO $_{4}$单晶边缘上形成的约瑟夫森结中，手性畴可以在隧穿方向上产生相位变化，引起抑制和调制结的临界电流的干涉效应。在磁场中冷却的结升降机之间的序参量状态的简并和诱导的优先手征，显着修改相位干涉。我们目前的实验结果Sr $_{2}$ RuO $_{4}$ /Cu/Pb约瑟夫森结在磁场冷却显示其临界电流的显着增强，提供直接证据的手性域的存在和它们的排列在磁场。
2010-02-07 cond-mat.supr-con
Absence of hexagonal to square structural transition in LiFeAs vortex matter
我们研究了两个化学计量比的LiFeAs样品中的磁涡旋通过扫描隧道显微镜和光谱。通过测量样品在0.5 ~ 12 T磁场中零偏压电导时的局域电子态密度（LDOS）揭示了涡旋的存在。从单涡旋光谱，我们提取的金斯堡朗道相干长度的两个样品为$4.4\pm0.5$ nm和$4.1\pm0.5$ nm，根据以前的研究结果。然而，与以前的报告相比，我们的研究表明，报告的六角形到方形的涡旋晶格转变是不存在的，直到12 T的场冷却和零场冷却过程。值得注意的是，一个高度有序的零场冷却的六角涡旋晶格被观察到高达8 T。我们认为，有几个因素很可能决定的结构，如（i）冷却过程的细节（ii）样品的化学计量，改变了形成的磁致伸缩波动，（iii）的细节的序参量和（iv）磁弹性耦合的涡旋晶格。
2022-10-05 cond-mat.supr-con
Quantum dynamics of a single fluxon in Josephson junctions parallel arrays with large kinetic inductances
本文对囚禁在具有大动态电感的约瑟夫森结平行阵列（JJPA）中的单个磁通子（MF）的相干量子动力学进行了理论研究。MF是携带一个磁通量量子$Φ_0$的拓扑激励。MF被定量描述为约瑟夫森相分布中的$2π$ -扭结，并且对于具有高动力学电感的JJPA，这种分布的特征长度（MF的“尺寸”）急剧减小。我们用三个连续的约瑟夫森结的约瑟夫森相位来表征这种MF，分析了MF量子动力学中的各种相干宏观量子效应。特别是，我们得到的MF能带起源于一个单一的MF相邻细胞之间的JJPA的相干量子隧穿。详细研究了禁带宽度$Δ$与约瑟夫森耦合能$E_J$、充电能$E_C$和电池感应能$E_L$的关系。在长线性JJPA中，MF的相干量子动力学表现出特征频率为$f_{qb}=Δ/h$的衰减量子振荡。在短环形JJPA的相干量子动力学MF显示复杂的振荡控制的Aharonov-Casher相位$χ\propto V_g$，其中$V_g$是一个外部施加的栅极电压。在外加直流偏置$I$的情况下，量子MF的弱非相干动力学以宏观布洛赫振荡的形式实现，导致JJPA的典型“鼻子”电流-电压特性.当施加具有频率$f$的交流电流时，电流-电压特性在$I_n=2en f$处显示一组等距电流阶跃。
2021-01-14 cond-mat.supr-con quant-ph
