Superconductivity, Josephson coupling and order parameter symmetry in striped cuprates
本文用重整化群研究了铜氧化物中空穴的耦合条纹问题。我们使用一个水平和垂直条纹网格模型，通过约瑟夫森耦合研究超导问题。我们讨论了费米面随掺杂和温度的演化、Luttinger和/或费米液体行为的存在、预形成的库珀对的存在以及超导序参量的对称性和大小。
1998-05-06 cond-mat.supr-con
Theory of vortex structure in Josephson junctions with multiple tunneling channels: Vortex enlargement as a probe of $\pm s$-wave superconductivity
本文从理论上研究了由多个超导能隙引起的多隧道约瑟夫森结中的约瑟夫森涡旋结构。从考虑多个隧穿通道的自由能导出“耦合sine-Gordon方程”，我们研究了两种典型的情况，一种是由多能隙超导体、绝缘体和单能隙超导体组成的异质结，另一种是由两个相同的多能隙超导体形成的晶界结。然后，我们揭示了在两种情况下，$\pm s$波超导的Josephson涡旋磁场分布比s波超导的Josephson涡旋磁场分布更大，而序参量之间没有符号变化。其机制归因于多个约瑟夫森电流的抵消。我们显示这样一个异常的约瑟夫森涡，并建议如何评估扩大。
2010-01-05 cond-mat.supr-con
Fractional-flux oscillations of Josephson critical currents in multi-gap superconductors: a test for unconventional superconductivity
该研究用类金兹堡–朗道理论证明多能隙超导可导致约瑟夫森临界电流的分数磁通振荡，为识别 $s_\pm$ 波等非常规配对态及检验镍氧化物提供新的相位敏感实验思路。
2025-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
A Simple Derivation of Josephson Formulae in Superconductivity
本文在Sewell的非对角长程序超导一般公式（ODLRO）的基础上，给出了隧道电流约瑟夫森公式的一个简单而普遍的推导。
1999-12-20 cond-mat.supr-con math-ph math.MP
Fluctuation-dissipation theorem and flux noise in overdamped Josephson junction arrays
本文用显式考虑屏蔽效应的方法导出了并联约瑟夫森阵列的涨落耗散定理的形式。这个结果是用来表示的磁通噪声功率谱的频率依赖的薄层阻抗的阵列。对于最简单的单环线圈的情况，分析了检测线圈的噪声幅度和参数之间的关系。
2002-03-26 cond-mat.supr-con
Large Josephson current in Weyl nodal loop semimetals due to odd-frequency superconductivity
外尔结圈半金属（WNL）在体中具有封闭的结线圈费米面、受保护的零能平带或鼓面、表面态和强自旋极化。鼓面态的态密度大，使得WNL半金属非常容易电子有序化。同时，自旋极化由于其自旋单态性质而天真地阻止了传统的超导性。在这里，我们表明完全相反：WNL是非常有前途的超导约瑟夫森结材料，完全是由于奇频超导性。通过在两个常规超导体之间插入WNL，我们从理论上证明了非常大的约瑟夫森电流的存在，甚至比正常金属大几个数量级。大电流是由自旋单重态对通过外尔色散和鼓面态有效地转化为奇频自旋三重态配对而产生的，从而确保了异常的邻近效应。因此，WNL约瑟夫森结为探测和探索奇频超导提供了独特的可能性。
2020-07-17 cond-mat.supr-con
Josephson Detection of Time Reversal Symmetry Broken Superconductivity in SnTe Nanowires
奇异超导体，如高T $_C$、拓扑超导体和重费米子超导体，需要相敏测量来确定潜在的配对。在这里，我们研究的SnTe纳米线，其中产生的$s\pm is^{\prime}$超导状态，缺乏时间反演和山谷交换对称性的母体SnTe的邻近诱导的超导性。这种效应，在低温下的晶格的铁电畸变结合，结果在一个显着的改变使用SnTe纳米线制造的约瑟夫森结的属性。这项工作建立了一个铁电过渡存在于SnTe纳米线，并阐明了铁电畴壁的作用，通过SnTe弱连接的超电流的流动。我们详细介绍了这些结的两个独特的特性：直流约瑟夫森效应中的非对称临界电流和交流约瑟夫森效应中的突出的二次谐波。每一个都揭示了结中时间反演对称性的破缺。新的$s\pm is^{\prime}$超导性和新的约瑟夫森效应可用于研究分数涡旋[1，2]，多带材料中的拓扑超导性[3-5]，以及邻近诱导多带和铁电超导体中的新型约瑟夫森基器件[6，7]。
2020-02-19 cond-mat.supr-con
Local dissipation effects in two-dimensional quantum Josephson junction arrays with magnetic field
研究了具有短程约瑟夫森耦合（由约瑟夫森能量给出）和充电能量的二维约瑟夫森耦合结阵列中的量子相变。我们将这个问题映射到改进了平均场论方法的球形模型的可解量子推广上。这些阵列被放置在由绝缘体隔开的二维电子气的顶部。我们考虑了在正方形格子中存在外部磁通量f时，对于几种有理磁通量f= 0，1/2，1/3，1/4和1/6，局部耗散的影响.我们还研究了T=0超导绝缘体相边界作为两种不同几何形状的晶格的耗散α的函数：正方形和三角形。我们发现临界值的耗散参数独立的几何形状的晶格和存在磁场。
2005-05-02 cond-mat.supr-con
Absence of Josephson coupling between certain superconductors
通常认为，超导性可以在材料中发生，而不管材料中的载流子是电子还是空穴。本文指出，在载流子符号相反的超导体之间不会发生约瑟夫森隧穿。因此，观察到两个超导体之间的约瑟夫森隧穿意味着它们的载流子具有相同的符号。我们认为，这对理解超导性有着深远的影响，特别是与空穴超导性理论是一致的。
2015-04-07 cond-mat.supr-con
Crystalline Anisotropic Topological Superconductivity in Planar Josephson Junctions
从理论上研究了自旋轨道耦合和面内磁场作用下相控平面约瑟夫森结拓扑相变的晶体各向异性。它示出了如何拓扑超导性（TS）是由磁场和相对于其晶轴的结的取向之间的相互作用的影响。这种相互作用可以用于以受控方式在不同对称类之间进行电调谐，从而优化平面约瑟夫森结中马约拉纳束缚态的稳定性和局部化。我们的研究结果可以用来作为一个指南，实现最有利的条件时，工程TS在平面JJ，可以是特别相关的设置包含非共线的路口，已被提出用于执行编织操作的多个马约拉纳对。
2021-02-24 cond-mat.supr-con
Topological superconductivity and fractional Josephson effect in quasi-one dimensional wires on a plane
提出了一种在平面上准一维结构中实现时反不变拓扑超导的方法，这种结构是在高压下将超导材料填充到沸石和石棉等介电基质的周期性通道中而制成的。当线内s波和线间d波配对发生时，在存在大的自旋轨道相互作用的情况下，拓扑超导相成立。克拉默斯的马约拉纳束缚态对出现在每条线的边缘。我们分析了塞曼磁场对马约拉纳零能态的影响。平面内的磁场被证明使不对称的能量色散，然而马约拉纳费米子生存由于保护的粒子-空穴对称性。将Majorana准粒子从一根导线的末端隧穿到最近邻导线的末端，产生具有$4π$周期性的边缘分数约瑟夫森电流.
2015-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-Reversal Invariant Superconductivity of Sr$_{2}$RuO$_{4}$ Revealed by Josephson Effects
Sr $_{2}$ RuO $_{4}$是时间反转对称性破缺的拓扑超导体的最有希望的候选者之一，因为大量的实验已经揭示了自旋三重态手征$p$波超导性的证据。为了澄清的时间反演对称性的Sr $_{2}$ RuO $_{4}$，我们引入了一种新的测试，检查约瑟夫森临界电流的不变性下的电流和磁场的反转，在过去的实验中采用的自发磁场的检测。对Sr $_{2}$ RuO $_{4}$和Nb之间形成的平面和角约瑟夫森结的输运性质的分析揭示了Sr $_{2}$ RuO $_{4}$的时间反转不变超导性，最可能是螺旋形的$p$波。这种状态对应于一个尚未被确认的$topological crystalline superconductivity$，可以主机两个马约拉纳边缘模式的表面保护的结晶镜对称性。
2019-09-26 cond-mat.supr-con
Dissipation and quantum phase transitions of a pair of Josephson junctions
本文研究了一个由介观超导颗粒和两个宏观超导电极通过约瑟夫森结耦合而成的模型系统。我们重点关注电阻分流和颗粒内超导正常电荷弛豫引起的欧姆耗散效应。随着温度的降低，这种行为从非耦合的约瑟夫森结（类似于前面分析的情况）过渡到强相互作用结。交叉温度与颗粒的能级间距有关，并且具有从颗粒的逃逸时间的倒数的数量级。在零温极限下，双结系统呈现出五种不同的量子相，其中包括一种新颖的超导态，它在晶粒上具有局域化的库珀对，但由于库珀对共隧穿过程，导致了引线之间的相位相干。与单个结相反，从完全超导到完全正常相的过渡被发现是由一个中间耦合不动点控制的，该不动点的临界指数随着电阻的变化而连续变化。通过两个组件的正弦-戈登模型和相关的库仑气体，提供有效的低温描述在弱和强约瑟夫森耦合限制的模型进行了分析。复杂的相图与两组分sine-Gordon模型的对称性一致，包括弱到强耦合对偶性和置换三重性。实验结果的结果和潜在的影响超导正常过渡的细线和薄膜进行了简要的讨论。
2003-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Isotope effect on superconductivity in Josephson coupled stripes in underdoped cuprates
YBaCuO和LaSrCuO的非弹性中子散射数据表明，在远离$δ(x)$点的位置，中子散射峰具有不公度性。$T_c(x)$可以重新绘制为这些材料的膨胀率的线性函数。这种线性关系意味着，将这两个量联系起来的常数，一个是动量，另一个是$T_c(x)$（能量），具有速度的维数，我们将其表示为$v^*$：$k_B T_c(x) = \hbar v^* δ(x)$。我们认为，这种实验推导出的关系可以得到一个简单的模型中的约瑟夫森耦合条纹。在此框架内，我们解决的作用，$O^{16} \to O^{18}$同位素效应的$T_c(x)$。我们假设，该抑制由样品的{ \em掺杂}设定，并且在给定固定掺杂的情况下对氧同位素不敏感。因此，我们发现，在关系$T_c(x) \sim δ(x)$中，唯一能随O同位素取代而变化的参数是速度$v^*$。我们预测氧同位素对$v^*$的影响，并期望它是$\simeq 5%$。
2007-09-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competition between local and nonlocal dissipation effects in two-dimensional quantum Josephson junction arrays
讨论了局域和非局域耗散效应对二维约瑟夫森耦合结中全局相位相干跃迁存在性的影响。量子相变也检查各种晶格几何形状：正方形，三角形和蜂窝。T=0超导体-绝缘体相变作为几个控制参数，其中包括自电容和结电容和本地和非本地耗散效应的函数进行了分析。我们发现非局部耗散参数α 1的临界值依赖于晶格的几何形状。如果考虑到实际物理系统中存在的不同阻尼机制，正常态电导的临界值似乎很难通过实验获得。
2007-04-16 cond-mat.supr-con
Evidence for triplet superconductivity in Josephson junctions with ferromagnetic Cu$_{2}$MnAl-Heusler barriers
本文研究了由Heusler化合物Cu $_2$ MnAl制备的势垒约瑟夫森结。在制备状态下，Cu $_2$ MnAl层是非铁磁性的，并且临界约瑟夫森电流密度$j_{c}$随着Heusler层$d_{F}$的厚度呈指数下降。在240 \degree C退火的结的Heusler层开发铁磁秩序，我们观察到的依赖性（$j_{c}(d_{F}$）与$j_{c}$强烈增强和弱的厚度依赖于在厚度范围7.0 nm <$d_{F}$ <10.6 nm。我们把这一特点归因于三重态成分的超导配对功能所产生的特定的磁化曲线内薄Cu $_2$ MnAl层。
2010-03-10 cond-mat.supr-con
Anomalous Josephson Hall effect in doped topological insulators with the nematic superconductivity
本文用Ginzburg-Landau方法研究了具有$E_u$奇宇称的超导体中的约瑟夫森效应。双分量矢量超导序参量使这种效应相当不寻常。我们得到Meissner核有非对角分量。我们推导出不同配置的结，样品的晶轴，和向列性方向的电流相位关系。我们证明了在没有磁化的情况下，可以观察到反常的约瑟夫森霍尔效应。也就是说，对于结和晶轴的确定取向，沿结的约瑟夫森电流分量由接触两端的序参量相位差引起。我们还计算了通过结的最大电流与磁场的关系。我们发现，夫琅和费振荡的最大约瑟夫森电流的周期依赖于结的几何形状，磁场的方向，向列性矢量。
2022-04-14 cond-mat.supr-con
Role of in-plane dissipation in dynamics of Josephson lattice in high-temperature superconductors
我们计算了层状超导体中约瑟夫森涡旋晶格的磁通流电阻率，同时考虑了面间和面内耗散通道。我们考虑小场（孤立涡）和高场（重叠涡）的极限情况。在占主导地位的面内耗散的情况下，典型的高温超导体，磁通流电阻率的场依赖性的特点是由{ \it三}个不同的区域。通常，在低磁场下，磁通流电阻率随磁场线性增长。当约瑟夫森涡旋开始重叠时，磁通流电阻率跨越到{ \it quadratic}场依赖的区域。最后，在非常高的磁场下，磁通流电阻率在c轴准粒子电阻率处饱和。中间二次政权表示主导作用的面内耗散机制。场的形状与磁通流电阻率的关系可以用来提取准粒子的两个分量
2000-05-22 cond-mat.supr-con
Dissipation in Josephson qubits
我们讨论了超导量子比特的耗散动力学的适用范围内的布洛赫方程和超越。
2003-09-02 cond-mat.mes-hall 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
Skyrmion Control of Majorana States in Planar Josephson Junctions
平面约瑟夫森结提供了一个多功能的平台，替代基于几何形状的马约拉纳束缚态的产生，由于拓扑超导性的附加相位可调谐性。在二维电子气中，手征磁性和超导性的邻近感应显示出操纵拓扑超导性的显著前景。在这里，我们考虑一个约瑟夫森结涉及的skyrmion晶体，并表明手性磁性的skyrmion可以创建和控制的马约拉纳束缚态，而不需要一个内在的Rashba自旋轨道耦合。有趣的是，在我们的几何中的Majorana束缚态在结处的零相位差处被鲁棒地实现。skyrmion半径，外部可调的磁场或磁各向异性，带来了独特的控制功能的马约拉纳束缚态。
2021-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signatures of time-reversal-invariant topological superconductivity in the Josephson effect
对于基于s波超导体的约瑟夫森结，已知时间反演对称性允许正常状态结性质、激发光谱和约瑟夫森电流之间的强有力关系。在这里，我们提供了类似的关系约瑟夫森结涉及一维时间反演不变的拓扑超导体支持马约拉纳-克拉默斯对，考虑拓扑拓扑和s波拓扑结。工作在政权的结是远远短于超导相干长度，我们得到了一些分析和数值结果，持有任意正常态电导和最一般形式的自旋轨道耦合。我们发现的拓扑超导的签名包括分数交流约瑟夫森效应，它出现在拓扑拓扑结提供的能量弛豫是足够慢。我们还表明，对于这两种结类型，强大的签名拓扑超导性出现在直流约瑟夫森效应中的约瑟夫森电流开关的形式，由于零能量交叉的Andreev水平。结自旋轨道耦合进入约瑟夫森电流仅在拓扑拓扑的情况下，并在开关位置确定的方式，从而允许定量预测的实验与正常态电导，诱导间隙，和开关位置作为输入。
2018-08-09 cond-mat.mes-hall 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
Dissipation in a topological Josephson junction
低维超导体的拓扑结构在量子信息中有着广泛的应用，并且具有揭示量子物质新相的潜力，因此近年来引起了人们的极大兴趣。实际应用中的一个潜在问题是相位滑移的存在，打破相位相干。非拓扑超导体中的耗散抑制了相位滑移，并可以恢复长程序。在这里，我们研究的拓扑约瑟夫森结中的耗散的作用。我们表明，拓扑结构和耗散的综合效应保持相位和反相位滑移强烈相关，使设备是超导的，即使在非拓扑设备将电阻的条件下。电阻性转变发生在耗散的临界值处，该临界值比常规约瑟夫森结预期的耗散小四倍。我们建议，这种差异可以作为一个强大的拓扑超导性的实验签名。
2013-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dissipation Mechanisms in Fermionic Josephson Junction
本文用数值方法描述了超流超冷费米子约瑟夫森结中的主要动力学区域。超出相干约瑟夫森等离子体制度，我们讨论了发病和物理机制的耗散由于超流超过特征速度，并提供明确的证据区分其物理机制在弱和强相互作用的限制，尽管定性动力学的全球特性是只有弱敏感的操作耗散机制。具体来说，在强相互作用状态下的耗散是通过相位滑移过程发生的，这是由量子涡旋和声波的发射和传播引起的--类似于玻色-爱因斯坦凝聚极限。相反，在弱相互作用极限下，主要耗散通道通过对断裂机制产生。
2023-01-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
On Dissipation Mechanism in the Intrinsic Josephson Effect in Layered Superconductors with d-wave Pairing
本文从理论上研究了具有单重态d波对的层状超导体在本征约瑟夫森效应范围内的导电机制。考虑了相干和非相干层间电子隧穿的情况。相干隧穿理论描述了高T $_c$超导体在电压小于超导能隙幅值时观察到的主要定性特征，其电阻率机制与准粒子通过d波能隙的激发有关。在带隙振幅量级或更大的电压下，I-V曲线更好地由非相干隧穿描述。由于充电效应，超导层形成的约瑟夫森结之间的相互作用很小。
1999-12-28 cond-mat.supr-con
Microwave Signatures of Topological Superconductivity in Planar Josephson Junctions
针对拓扑超导性实验特征识别与MBS检测难题，研究人员通过理论分析嵌入射频超导量子干涉器件的Al/InAs基平面约瑟夫森结，发现可借助微波共振频率偏移与吸收谱半斜率特征辨别拓扑信号，为拓扑量子计算相关研究提供支撑。
2024-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tailoring Josephson coupling through superconductivity-induced nonequilibrium
提出了超导体-绝缘体-正常金属-绝缘体-超导体（SINIS）介观线中非平衡态下存在的独特准粒子分布，作为控制长约瑟夫森弱连接中超电流强度的新工具.我们提出了一个描述这个系统的扩散极限准经典格林函数理论的框架，并考虑到非弹性散射的影响与任意强度。超电流的增强和抑制，包括一个显着的过渡到一个$π$结是一个完全可调结构的显着特点。
2003-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dissipation-driven phase transition in 2D Josephson arrays
我们分析了在量子相变附近的耗散和量子效应的相互作用。原型系统是一个并联的二维约瑟夫森结阵列，研究通过一个先进的傅里叶路径积分蒙特卡罗算法。最近发现的由量子涨落驱动的重入超导-正常相变在无限大分流电阻的极限下，在中等耗散强度下持续存在，但在小电阻的极限下消失。对于大的量子耦合，我们的数值结果表明，超过临界耗散强度，超导相总是稳定在足够低的温度。我们的相图解释了最近的实验结果。
2005-01-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Josephson vortex motion as a source for dissipation of superflow of e-h pairs in bilayers
结果表明，在双层激子超导体中，在电流从源到负载的传输过程中会出现耗散损耗。这些损耗与层间隧穿幅度的平方成比例，并且与输入电流的值无关。量子霍尔双层的情况下被认为是。当输入电流超过某一临界值时，双层膜可以作为传输线工作。当输入电流大于临界电流时，双层膜中产生约瑟夫森涡旋。需要电化学电位差来供给负载，并且它迫使约瑟夫森涡旋移动。状态变得不稳定，导致耗散。
2009-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ultra-low dissipation Josephson transistor
提出了一种基于超导微制冷器的超导-正常金属-超导（SNS）晶体管。所提出的4端器件由长SNS约瑟夫森结组成，其N区另外通过隧道势垒对称地连接到超导储层（I）。偏置SINIS线允许修改弱连接中的准粒子温度，从而控制约瑟夫森电流。我们表明，在适当的电压和温度制度，大的超电流增强可以实现相对于平衡，由于电子“冷却”所产生的控制电压。该结构固有的极低功耗使该器件适用于许多电子应用。
2003-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological superconductivity in a magnetic-texture coupled Josephson junction
提出一种无需自旋轨道耦合和外部磁场的磁织构耦合约瑟夫森结，实现拓扑超导，其拓扑相由势垒磁化强度和超导相位调控，可通过超电流抑制检测。
2024-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Macroscopic Quantum Tunneling and Quasiparticle Dissipation in d-wave Superconductor Josephson Junctions
研究了具有d波序参量的高温超导体约瑟夫森结中的宏观量子隧穿。利用微观哈密顿量和泛函积分方法，解析地得到了c轴扭曲约瑟夫森结的MQT速率（亚稳态寿命的倒数）。在扭转角为零的情况下，由于节状准粒子隧穿的存在，系统表现出超欧姆耗散。因此，MQT速率与有限扭转角情况相比被强烈抑制。
2004-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Interplay of ferromagnetism and triplet superconductivity in a Josephson junction
本文推广了我们以前对三重态超导体-铁磁体-三重态超导体（TFT）结中的新型约瑟夫森效应的分析[B. Kastening \emph{et al.}，物理修订版Lett. { \bf{96} }，047009（2006）]。在我们的TFT结的更一般的配方，我们允许潜在的散射在障碍和任意取向的铁磁矩。几个新的影响被发现后，列入这些额外的条款：例如，我们发现，约瑟夫森电流可以流动，即使有消失的相位差的超导凝聚体两侧的障碍。的临界电流与磁化平行的界面的势垒计算作为一个函数的结参数，并发现显示强大的非解析性。此外，约瑟夫森电流开关首先确定在我们以前的工作中被发现是强大的功能的结，而非常规的温度依赖性的电流是非常敏感的额外的项在势垒哈密顿。
2007-09-19 cond-mat.supr-con
Theory of Macroscopic Quantum Tunneling and Dissipation in High-Tc Josephson Junctions
本文研究了面内高温超导约瑟夫森结中的宏观量子隧穿以及准粒子和零能束缚态对宏观量子隧穿的影响。我们已经表明，在绝缘体和超导体之间的界面处的ZES的存在导致强欧姆准粒子耗散。因此，与完全不存在ZES的c轴连接相比，MQT率明显受到抑制。
2007-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Proximity-induced superconductivity and Josephson critical current in quantum spin Hall systems
我们考虑最近的实验宽超导体量子自旋霍尔绝缘体（QSHI）超导体约瑟夫森结，这已经显示了接近诱导超导性的边缘模式的QSHI系统的基础上观察到的约瑟夫森临界电流的夫琅和费谱作为一个功能的应用磁场的近似分析的初步证据。使用一个完全独立的精确的数值方法，包括非线性约束的数值优化，我们计算的超导电流的轮廓，比较我们的结果定量与实验Fraunhofer模式在HgCdTe和InAs-GaSb基QSHI约瑟夫森结。我们的结果与实验定性一致，验证了当系统处于QSHI相时，2D样品中的电流分布确实在样品边缘有峰值，从而支持了QSHI边缘模式中确实诱导了超导性的解释。另一方面，我们的数值计算工作清楚地表明，这将是非常困难的，如果不是不可能的，获得详细的定量信息的超导电流分布只是从约瑟夫森夫琅和费光谱的分析，因此，结论的精确宽度的边缘模式或其拓扑性质是最有可能在这个阶段是不成熟的。
2014-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fluctuating pancake vortices revealed by dissipation of Josephson vortex lattice
在倾斜磁场中的强各向异性层状超导体中，约瑟夫森涡旋晶格与饼状涡旋晶格共存。由于它们之间的相互作用，约瑟夫森涡晶格的耗散发生是非常敏感的煎饼涡的存在。如果c轴磁场小于相应的低临界场，则不会形成饼状堆叠，但单个饼状可能存在于波动制度中，或者在大尺寸样品的表面附近，或者在小尺寸台面的中心区域。我们计算的贡献，这种波动的煎饼涡的约瑟夫森涡晶格的c-轴电导率，并比较的理论结果与小台面制作出的Bi $_{2}$锶$_{2}$钙铜$_{2}$ O $_{8+δ}$晶体的测量。波动煎饼的指纹是实验观察到的c轴电导率的特征指数依赖性。我们的研究结果提供了强有力的证据的波动煎饼的存在及其对约瑟夫森涡晶格耗散的影响。
2011-04-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Proximity Effect and Josephson Coupling in the SO(5) Theory of High-Tc Superconductivity
本文用最近发展的高温超导SO（5）有效理论研究了超导/反铁磁/超导（S-A-S）三明治结构中的邻近效应耦合。我们发现，对于窄结，A区的行为类似于强超导体，并且存在一个临界结厚度，它取决于有效SO（5）耦合常数和结两端的相位差，在该临界结厚度处，A区经历Freedericksz型转变，成为介于超导体和反铁磁体之间的状态。对于厚结，电流-相位关系是正弦的，如在标准S-N-S和S-I-S结中，但对于薄结，它在Freedericksz点处显示斜率的急剧突变。
1997-07-03 cond-mat.supr-con
Detecting topological superconductivity using low-frequency doubled Shapiro steps
分数约瑟夫森效应已经在许多情况下被观察到作为包含零能量马约拉纳模式的拓扑超导态的签名。我们提出了一个非拓扑的方案，可以产生分数约瑟夫森效应一般在基于磁控管的约瑟夫森结，即一个共振杂质束缚态弱耦合到一个高度透明的沟道。我们证明了分数交流约瑟夫森效应可以通过朗道-齐纳过程产生，该过程翻转了杂质束缚态的电子占据。马约拉纳模式的约瑟夫森效应签名变得不同于这种非拓扑的情况下，只有在低频率。我们证明了分数交流约瑟夫森效应的一个变体，即低频加倍的夏皮罗台阶，可以提供一个更可靠的签名的拓扑超导态。
2017-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity by Berry connection from many-body wave functions: revisit to Andreev$-$Saint-James reflection and Josephson effect
虽然基于BCS理论的超导标准理论是成功的，但一些实验结果表明有必要进行根本性的修正。我们认为，修订是对超导相变量的起源，这一阶段出现的结果，在标准理论中的电子配对，但其起源是一个Berry连接所产生的多体波函数。当这个贝瑞连接是非平凡的，它会产生一个产生超电流的集体模式;这个集体模式为参与这个模式的粒子创造了变数算符，这些变数算符通过利用库珀不稳定性来稳定超导态。在新理论中，电子对的作用是稳定非平凡的贝里连接，它不是超导电性的原因。然而，在BCS超导体中，非平凡的Berry连接和电子配对同时出现。因此，电子对振幅可以用作超导态的序参量。我们重新讨论Andreev $-$ Saint-James反射和约瑟夫森效应。他们被解释为后果的Berry连接的存在。Bogoliubov准粒子被粒子数守恒的Bogoliubov激发所取代，Bogoliubov激发描述了电子在集体模式和单粒子模式之间的转移。
2021-04-30 cond-mat.supr-con
Interplay of superconductivity and ferromagnetism in ferromagnetic semiconductor-based Josephson junctions
The University of Tokyo（东京大学）；New York University（纽约大学）；Center for Spintronics Research Network, The University of Tokyo（东京大学自旋电子学研究网络中心）；Institute for Nano Quantum Information Electronics, The University of Tokyo（东京大学纳米量子信息电子研究所）
研究揭示了铁磁半导体异质结构在诱导超导性和超导二极管效应中的潜力，展示了非传统弗拉恩霍费尔干涉图案和时序对称性破缺的证据。
2026-03-17 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Collapse of superconductivity in a hybrid tin-graphene Josephson junction array
当约瑟夫森结阵列由混合超导体/金属/超导体结构成时，当结正常态电阻增加时，将发生从超导到二维金属基态的量子相变.由于其表面暴露的2D电子气和其栅极可调的载流子密度，耦合到超导体的石墨烯是研究上述基态之间的跃迁的理想平台。在这里，我们表明，装饰石墨烯与超导纳米盘的稀疏和规则的阵列，使连续门调谐的量子超导体到金属的过渡的约瑟夫森结阵列到零温度的金属状态。邻近诱导超导性的抑制是盘的超导相的量子涨落出现的直接结果。在垂直磁场下，量子涨落和无序之间的竞争是超导玻璃态在最低温度下的弹性的原因，该弹性在上临界场以上持续存在。我们的结果提供了整个相图的无序和磁场调谐过渡和揭示了量子相位起伏的基本影响，在二维超导系统。
2014-02-09 cond-mat.supr-con
Nonuniform superconductivity and Josephson effect in conical ferromagnet
利用Gorkov方程，我们给出了一个锥形螺旋交换场存在下的一维超导模型的精确解。由于系统的特殊对称性，超导转变总是发生在非均匀的超导相（与富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫态相反，它只出现在低温下）。我们直接证明了在我们的模型中的均匀超导态携带电流，因此不对应于基态。本文在Bogoliubov-de Gennes方法的框架下研究了以锥形铁磁体为弱连接的约瑟夫森结的性质。在我们的数值计算中，我们不使用任何近似值（例如，一个准经典的方法），我们显示了一个异常的$ϕ_{0}$结（与自发相位差$ϕ_{0}$在基态）的实现。自发相位差$ϕ_{0}$在与半金属的边界附近的交换场的高值处强烈增加，并且它也存在于半金属区域中。
2019-01-09 cond-mat.supr-con
Inhomogeneous Superconductivity in Comb-Shaped Josephson Junction Networks
我们表明，一些约瑟夫森耦合的结安排，形成一个非均匀的网络进行非微扰重整化，提供网络的连接是有针对性地选择。其结果是，零电压约瑟夫森临界电流$I_c$变成被增强沿由网络的拓扑结构所选择的方向。这种重整化效应只可能在邻接矩阵包含隐藏谱（即一组在热力学极限中消失的局域态）的图上发生。通过比较梳状约瑟夫森结网络和由相同结组成的线性链的超导行为，我们对这种效应进行了理论和实验研究：我们发现位于梳状结主干上的结的约瑟夫森临界电流大于位于链上的结的约瑟夫森临界电流。我们的理论分析，基于离散版本的Bogoliubov-德Gennes方程，导致的结果是在良好的定量与实验结果一致。
2006-09-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Emergent Interfacial Superconductivity between Twisted Cuprate Superconductors
堆叠的范德华铜酸盐晶体之间的扭曲界面使得能够在面内各向异性超导序参量之间进行可调谐的约瑟夫森耦合。采用一种新的低温组装技术，在Bi_2Sr_2CaCu_2O_（8 +x）晶体之间制备了具有原子级尖锐扭曲界面的约瑟夫森结。约瑟夫森临界电流密度敏感地依赖于扭转角，达到最大值可比的本征结在小扭转角，并抑制了近2个数量级，但仍然有限接近45度的扭转角。通过对分数Shapiro台阶的观察和对Fraunhofer图样的分析，我们证明了在45 °附近剩余的超导相干性是由于库珀对的共隧穿，这是高温拓扑超导性的必要成分。
2021-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Identify and Quantify Various Dissipation Mechanisms of Josephson Junction in Superconducting Circuits
针对超导电路中约瑟夫森结的耗散机制识别与量化需求，本研究提出基于结嵌入谐振器的测量平台，通过激发不同谐波区分内外部耗散，定量表征两类耗散的贡献，为约瑟夫森结优化提供支撑。
2025-11-16 cond-mat.supr-con quant-ph
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
Signatures of pair-density wave order in phase-sensitive measurements of La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$-Nb Josephson junctions and SQUIDs
在La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$中，电荷有序、自旋有序和超导性的相互作用产生了一个复杂的物理系统，其中包含几个有趣的相，例如CuO $_2$平面内的二维超导性和电荷有序与超导性交织在一起的有序对密度波态。使用约瑟夫森干涉测量技术，我们测量的结和SQUID的电流相位关系，将这种材料，并观察到一个显着的sin（$2ϕ$）的组件指示紧密间隔交替的约瑟夫森耦合的符号预测的对密度波模型。我们发现，sin（2 $ϕ$）-组件的传统sin（$ϕ$）-组件的比例是最大的x=1/8掺杂附近，其中对密度波状态被认为是最强的，并且它随着温度的升高而增加，因为结中的约瑟夫森耦合减弱。
2018-11-05 cond-mat.supr-con
Resistivity scaling and critical dynamics of fully frustrated Josephson-junction arrays with on-site dissipation
通过数值模拟原位耗散模型，研究了在f=1/2通量量子/元胞时，约瑟夫森结阵列中电阻跃迁的标度行为和临界动力学.最近的模拟结果进行比较，使用连续分流结模型。对于这两种模型，我们发现，电阻率缩放和临界动力学的阶段是很好地描述了相同的临界温度的手性（涡格）过渡，与幂律发散的相关长度。的行为是一致的单跃迁的情况下，相位和手征变量在相同的温度下，但与不同的动态指数z相位相干性和手征顺序。
2005-02-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Edge superconductivity in Multilayer WTe2 Josephson junction
WTe 2是一种II型Weyl半金属，在体材料中（001）面上存在二维费米弧，在单层材料中存在一维螺旋边态。这些特征近年来在凝聚态物理中引起了广泛的关注。然而，在体和单层之间的中间区域，边缘态由于其闭合的带隙而没有被解析，这使得体态占主导地位。在这里，我们报告的签名的边缘超导量子干涉测量多层WTe 2约瑟夫森结，我们直接映射本地化的超导电流。在厚的WTe 2（~60 nm）中，超导电流由具有对称约瑟夫森效应（$\left|I_c^+(B)\right|=\left|I_c^-(B)\right|$）的体态均匀分布。然而，在薄的WTe 2（10 nm），超电流变得局限于边缘，其宽度达到1.4 μ m，并表现出非对称行为$\left|I_c^+(B)\right|\neq \left|I_c^-(B)\right|$。通过改变厚度和边缘超导性来调整边缘支配的能力建立了WTe 2作为具有奇异量子相位和丰富物理学的有前途的拓扑系统。
2020-09-16 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
Observation of spin-triplet superconductivity in Co-based Josephson Junctions
我们在含有Co（一种强铁磁材料）的约瑟夫森结中，测量了在Co和两个超导Nb电极之间插入PdNi或CuNi弱铁磁合金薄层时的长程超电流。在这样的结的临界电流几乎不衰减的Co厚度在12-28 nm的范围内，而它衰减非常陡峭的类似的结没有合金层。长程超电流是可控的合金层的厚度，达到最大的厚度为几纳米。这些实验观察提供了强有力的证据，诱导自旋三重态对的相关性，这已被预测发生在超导/铁磁混合系统中存在的某些类型的磁不均匀性。
2009-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Towards Scalable Braiding: Topological Superconductivity Unlocked under Arbitrary Magnetic Field Directions in Curved Planar Josephson Junctions
Eastern Institute of Technology（东方理工大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Zhejiang University（浙江大学）；University at Buffalo, State University of New York（纽约州立大学布法罗分校）
通过曲面几何实现任意磁场方向下的拓扑超导，恢复马约拉纳零模并实现可扩展的拓扑量子计算。
2026-01-28 cond-mat.supr-con
Deconfinement and Dissipation in Quantum Hall "Josephson" Tunneling
通过对经典的二维XY模型和破缺场的数值模拟，研究了量子霍尔双层膜系统中的零偏压隧穿共振。无序包括在模型中，并示出成核串的翻转自旋增殖通过系统，在其端点处的不成对的涡旋和反涡旋。这种弦玻璃态支持低能量激发，导致隧穿过程中极大的耗散，如实验中所观察到的。面内磁场的影响进行了讨论。
2003-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
