Influence of thermal fluctuations on an underdamped Josephson tunnel junction
受最近实验的启发，我们研究了热涨落对耦合到强阻环境中的约瑟夫森结的$I$ - $V$特性的影响。在约瑟夫森能量大于充电能量且不存在准粒子的情况下，我们得到了解析结果。
2003-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of transition from escape dynamics to underdamped phase diffusion in a Josephson junction
我们研究了欠阻尼约瑟夫森结的动力学。除了宏观量子隧穿和热激活（TA）行为之间的通常交叉外，我们在具有相对小的约瑟夫森耦合E_J的样品中首次观察到TA行为向欠阻尼相扩散的转变。在交叉温度以上，用于切换到有限电压状态的阈值变得极其尖锐。我们提出了一个具有不同区域的（T，E_J）相图，并指出，为了正确描述它，亚稳阱中的耗散和能级量子化是至关重要的。
2005-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Insulating regime of an underdamped current-biased Josephson junction supporting $\mathbb{Z}_3$ and $\mathbb{Z}_4$ parafermions
我们解析地研究了支持$\mathbb{Z}_n$赝费米子的电流偏置拓扑约瑟夫森结。首先，我们表明，在一个无限大的系统中的一对parafermion的结上可以在$n$不同的状态;的$2π{n}$周期性的结的相电位的结果在一个显着的抑制的最大电流$I_m$的欠阻尼结的绝缘制度。其次，我们研究了一个现实的有限大小的系统的行为，避免水平交叉分裂$δ$的特点。我们考虑两个限制的情况下：当相位演化可以被认为是绝热的，这导致在有效电位的周期性降低，和相反的情况下，当朗道-齐纳转换恢复的$2π{n}$周期性的相位电位。由此产生的电流$I_m$是指数不同的相反的限制，这使我们能够提出一种新的检测方法来建立在实验系统中的parafermion的外观，基于测量$I_m$在不同的分裂值$δ$。
2020-12-16 cond-mat.supr-con
Quantum charge diffusion in underdamped Josephson junctions and superconducting nanowires
在欠阻尼极限下研究了量子涨落对约瑟夫森结和超导纳米线电流-电压特性的影响。量子涨落引起库仑阻塞和超电流分支之间的跃迁，并且在高电阻环境的情况下可以显著地修改电流-电压特性的形状。由于相荷对偶性，我们的结果可以直接推广到相反的过阻尼极限。
2008-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Model $I$--$V$ curves and figures of merit of underdamped deterministic Josephson ratchets
我们提出了简单的模型，典型的约瑟夫森棘轮的电流-电压特性。我们考虑的情况下，对一个恒定的施加反作用力的棘轮工作，并推导出这样的棘轮的关键特性的解析表达式：整流曲线，停止力，输入和输出功率和整流效率。棘轮性能的优化进行了讨论。
2016-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Row-switched states in two-dimensional underdamped Josephson junction arrays
当磁通量穿过层状或颗粒状超导体结构时，涡流的通过可以沿着产生有限电压的通道发生，而材料的其余部分保持在零电压状态。我们提出了这样的混合动力学的一个例子的分析研究：在欠阻尼的二维约瑟夫森阵列的行开关（RS）状态，驱动下的外部磁场的均匀直流电流，但忽略自场。控制方程被铸造成一个紧凑的微分代数系统，它描述了通过网格电流耦合的约瑟夫森振荡器组件的动态。我们进行了正式的微扰展开，并获得结相和感应环流的直流和交流的空间分布。我们还估计了一个给定的RS状态是稳定的驱动电流的间隔。所有这些分析预测都与我们的数值计算相吻合。然后，我们结合这些结果推导出的参数区域（在阻尼系数与磁场平面）RS状态可以存在。
1997-10-20 cond-mat.supr-con nlin.PS patt-sol
Switching Current Measurements in Josephson Rings
我们提出了在铌-氧化铝-铌欠阻尼约瑟夫森环开关电流的测量。欠阻尼约瑟夫森环显示滞后电流-电压曲线，其特征在于它们的开关电流，施加的电流值，在该结切换到能隙电压。开关电流的值受温度和系统中磁通子的存在的强烈影响。我们观察到一个非常小的电压（0.2 nV）的环切换前，表明一个低速fluxon扩散状态之前，跳转到一个完整的运行状态。在类比与以前的工作单结，我们分析了开关电流数据的热激活过程中的耗散势垒，系统从低速状态切换到高速状态。我们发现，我们的数据同意定性与这种描述，进一步支持磁通扩散的观察。
2008-07-18 cond-mat.supr-con
Running-phase state in a Josephson washboard potential
在开关电流实验中，我们研究了理想欠阻尼约瑟夫森结的相位变量的动态特性。这些实验为大约瑟夫森结中的宏观量子隧穿提供了第一个证据，目前用于超导量子比特的状态读出。我们计算所得到的宏观波包的形状，并发现，足够长的波包的传播后，开关事件导致的平均电压随时间线性增加。
2005-01-12 cond-mat.supr-con
Theory of coherent phase modes in insulating Josephson junction arrays
最近对约瑟夫森结梯的微波反射测量表明，在绝缘相深处存在近相干的集体电荷振荡。在这里，我们开发了一个定性的了解，这样的相干电荷模式，通过研究有限长度的正弦戈登模型的绝缘相的局部动态电导率。通过考虑附近的非相互作用费米子限制的电荷运营商占主导地位的sine-Gordon模型的孤子-反孤子对耦合的参数，我们发现，当地的动态电阻显示出一系列的尖锐的峰值频率代表相干相位振荡的非相干背景的顶部。相干峰相对于非相干背景的强度在频率上以幂律方式增加，并且当Luttinger参数接近临界值时以指数方式增加。动态电导率也清楚地显示了绝缘间隙。然后，我们比较的结果在高频限制的微扰估计的相位滑移引起的衰减的等离子体在约瑟夫森结阶梯。
2019-05-24 cond-mat.supr-con
Current Noise Investigation in Josephson Devices by Switching Current Measurements
本文报道了用开关电流测量技术对欠阻尼铌基约瑟夫森结临界电流噪声的实验研究。通过用电流斜坡扫描结，我们使用标准飞行时间技术测量临界电流开关，并分析数据以提取电流噪声。实验结果表明，电流白噪声与结面积和温度呈线性关系。这些测量提供了关于涉及SQUID和量子比特的约瑟夫森器件的本征噪声的非常有用的信息。
2010-07-09 cond-mat.supr-con
The ac Driven Annular Josephson Junctions: The Missing Steps
在外辐射存在下对欠阻尼约瑟夫森结的环形系统的研究表明，系统与某些外辐射锁定的能力不仅取决于旋转激励的数量，而且取决于旋转激励的类型（磁通子或反磁通子）。电流-电压特性曲线中的Shapiro台阶仅在含有陷获磁通子或磁通子-反磁通子对的系统中才能观察到。如果被俘获的磁通子与磁通子-反磁通子对同时循环，则无论所施加的外部辐射的振幅或频率如何，都不存在夏皮罗阶跃。
2019-11-13 cond-mat.supr-con
Model for a Josephson junction array coupled to a resonant cavity
我们描述了一个简单的哈密顿量的欠阻尼约瑟夫森阵列耦合到一个单光子模式的谐振腔。使用类似哈特里的平均场论，我们证明，对于光子场和约瑟夫森结之间的任何给定耦合强度，都存在从不相干到相干的转变，作为N（阵列中的约瑟夫森结数量）的函数。在N值以上，光子场中的能量与N^2成正比，这表明是相干发射。这两个功能同意最近的实验芭芭拉等人。实验观察到的电压阶跃可能需要一个明确的动态方程的解决方案。
2000-01-04 cond-mat.supr-con
Discrete breathers in nonlinear lattices: Experimental detection in a Josephson array
本文对欠阻尼约瑟夫森结阵列中的分立呼吸子进行了实验研究。呼吸器存在于一系列直流偏置和温度下，并通过测量直流电压来检测。我们发现呼吸器的最大允许偏置电流与阵列脱钉电流成正比，而最小电流似乎与结再俘获机制有关。我们已经观察到，后者的不稳定性导致在阵列中的多站点呼吸状态的形成。我们还研究了呼吸子在不同的阵列参数值，通过改变温度的存在域。
1999-04-10 cond-mat.supr-con
Phase dynamics of ferromagnetic Josephson junctions
我们研究了欠阻尼铁磁约瑟夫森结的经典相动力学，通过测量开关概率在固定和非固定制度下降到350 mK。我们发现逃逸温度是浴温度，没有额外的自旋噪音的证据。在非定常状态下，我们通过增加结电流偏置的频率对约瑟夫森相位进行了泵浦-探测实验。我们表明，一个不完全的能量松弛导致动力学相分岔。分叉表现为过早切换，导致双峰切换分布。我们直接测量相位弛豫时间的双峰开关分布的演变，当改变偏置频率。数值模拟占相位弛豫时间的实验值。
2009-04-10 cond-mat.supr-con
The 0 and the pi phase Josephson coupling through an insulating barrier with magnetic impurities
本文研究了由顺磁绝缘层形成隧穿势垒的Nb-Fe $_{0.1}$ Si $_{0.9}$ -Nb约瑟夫森结中临界电流$I_{C}$与温度和电场的关系。我们表明，在这些结中的0和$π$状态的共存在一个隧道结内发生，这导致出现一个尖锐的尖点的温度依赖性$I_{C}(T)$类似的$I_{C}(T)$尖点发现的$0-π$过渡金属$π$结。这个尖点与$0-π$温度诱导跃迁本身无关，而是由穿过势垒的相反的0和$π$超电流的不同温度依赖性引起的。
2006-06-20 cond-mat.supr-con
Parity effect and single-electron injection for Josephson-junction chains deep in the insulating state
本文系统地研究了一维约瑟夫森结链中的电荷输运，其中特征约瑟夫森能远小于单岛库珀对充电能$E_\mathrm{J}\ll E_{CP}$。这样的链是深在绝缘状态，其中超导相位相干链是不存在的，并在最低温度下观察到的电压阈值的传导。我们发现，库珀对隧道在这样的链是完全抑制。相反，电荷输运主要是由单个电子的隧穿，这是非常敏感的BCS准粒子上的超导岛链的存在。因此，我们观察到一个强大的宇称效应，其中阈值电压急剧消失的特征宇称温度$T^*$，这是显着低于临界温度，$T_c$。在$T^*$上方出现了可测量的热激活零偏导，其激活能等于超导能隙，证实了热激发准粒子的作用。低于$T^*$和高于电压阈值的传导通过将单个电子/空穴注入到铜对绝缘体中而发生，从而形成具有显著增强的有效温度的非平衡稳态。我们的结果明确地表明，单电子输运占主导地位的绝缘状态的约瑟夫森结阵列深。在以往对超导体-绝缘体量子相变以下的超导结阵列和颗粒超导膜的研究中，这一传导过程大多被忽略。
2015-07-13 cond-mat.supr-con
Topological order in the insulating Josephson junction array
我们提出了一种约瑟夫森结阵列，它可以通过改变外部磁场来调谐到一个非常规的绝缘状态。这种绝缘状态保留了一个间隙到一半的漩涡，因此，这种阵列与非平凡的全球几何表现出基态简并。这种简并被保护免受外部噪声的影响。我们计算的间隙分离更高的能量状态从简并基态，我们讨论的实验探测这种绝缘体的不寻常的属性。
2002-11-07 cond-mat.str-el 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
Static and dynamic properties of 0, pi, and 0-pi ferromagnetic tunnel Josephson Junctions
本文对0、π和0-π超导体-绝缘体-铁磁-超导体（SIFS）小、中长度约瑟夫森结的静态和动态特性进行了实验研究。在欠阻尼极限下，这些结表现出丰富的动态行为，如电流-电压特性上的谐振阶跃。在不同的实验条件下，我们观察到了高分辨率的零场台阶、Fiske台阶和Shapiro台阶。通过测量面内磁场的两个分量（B_x，B_y）对0 π约瑟夫森结的临界电流的函数关系，证明了0 π约瑟夫森结的强信号。本文介绍了在0 π SIFS结中半整数零场阶跃的实验观察。
2008-01-21 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
Phase diagram of Josephson junction arrays with capacitive disorder
我们研究了具有电容性无序的约瑟夫森结阵列在有限温度下的相图（即，随机偏移电荷和/或随机充电能量）：在每个结的大粒子数的限制下，这是无序玻色子哈伯德模型的显著物理实现。通过平均场近似，我们计算了平均自由能和绝缘相和超导相之间的相边界线方程。我们发现，莫特绝缘波瓣结构消失的偏移电荷的概率分布的大方差（$σ\gtrsim e$）。此外，在最近邻相互作用下，即使$σ$的值很小，$q=e$周围的绝缘波瓣也会被破坏。在随机充电能量的情况下，直到分布的方差达到某个临界值，与所有自电容相等的情况相比，超导相位增加。
2003-01-22 cond-mat.supr-con
Single-vortex-induced voltage steps in Josephson-junction arrays
本文用数值方法和解析方法研究了交流+直流驱动的约瑟夫森结阵列中的单涡旋和单涡旋-反涡旋对。我们发现单涡阶的阵列的电压与电流特性（I-V）。它们在微观上对应于单个涡旋锁相，以在交流驱动电流的每个周期移动固定数量的血小板。在欠阻尼阵列中，我们发现涡旋运动的倍周期的步骤。我们观察到次谐波步骤在欠阻尼和过阻尼阵列。我们成功地比较了这些结果与非线性粘性涡运动的唯象模型。具有涡旋-反涡旋对的阵列的I-V显示分数电压阶跃。一个可能的连接，这些结果到目前的实验进行了讨论。
1996-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Soft nanostructuring of YBCO Josephson Junctions by phase separation
我们开发了一种新的方法来制备纳米尺度的双外延YBa_2Cu_3O（7-x）（YBCO）约瑟夫森结，使结的宽度下降到100 nm，同时避免了由于传统的图案化过程而导致的晶界界面的典型损伤。通过利用超导YBCO和绝缘Y2 BaCuO 5相之间的竞争在薄膜生长过程中，我们形成纳米尺寸的晶界结绝缘Y2 BaCuO 5矩阵证实了高分辨率透射电子显微镜。电输运测量给出了明确的迹象表明，我们接近探测晶界的固有特性。
2011-12-13 cond-mat.supr-con
Escape Rate Measurements and Microwave Spectroscopy of 0, pi, and 0-pi ferromagnetic Josephson Tunnel Junctions
本文介绍了中等长度L（λ_J < L < 5 λ_J，其中λ_J是约瑟夫森穿透深度）的高质量欠阻尼0、π和0-π铁磁约瑟夫森隧道结的实验研究。该结为Nb/Al_2O_3/Cu_（40）Ni_（60）/Nb超导体-绝缘体-铁磁体-超导体异质结。本文用微波波谱学方法研究了1.9K ~ 1.5K温度范围内0、π和0-π约瑟夫森结的本征频率。320 mK。在实验中观察到了谐波、亚谐波和超谐波泵浦，并将实验数据与数值模拟结果进行了比较。逃逸率测量没有施加微波在温度T下降到20 mK表明，开关电流直方图的宽度随温度的降低和饱和低于T= 150 mK。我们分析我们的数据在短结模型的框架。实验数据和理论预测之间的差异进行了讨论。
2009-03-05 cond-mat.supr-con
Insulating Phase in Two-dimensional Josephson-Junction Arrays Investigated by Nonlinear Transport
通过系统地改变二维约瑟夫森结阵列（JJAs）的约瑟夫森能量$E_\mathrm{J}$与充电能量$E_\mathrm{C}$的比值，对JJAs绝缘相的输运性质进行了实验研究.所观察到的电阻的温度依赖性表明，JJAs不显示急剧的相变，但表现出逐渐交叉到绝缘相。在低温下，电流-电压（$I$）特性变为非线性，如$I=cV+bV^a$所述（$a$、$b$和$c$是温度相关系数）。这种非线性行为是理解的Berezinskiii-Kosterlitz无（BKT）机制，考虑到有限范围的截断库珀对之间的对数相互作用的影响。从非线性分析，我们推导出的交叉温度的绝缘相，并确定在绝缘侧的相图作为$E_\mathrm{J} /E_\mathrm{C}$的函数。我们还发现，在非常低的温度下，$I$ - $V$特性不断发展为由相干单库珀对隧穿引起的负微分电导。
2022-11-14 cond-mat.supr-con quant-ph
Thermal Escape from a Metastable State in Periodically Driven Josephson Junctions
共振激活和噪声增强的稳定性是在欠阻尼的真实物理系统中观察到的，即，约瑟夫森隧道结在微弱的正弦驱动力作用下，热激活的势阱逃逸过程随着驱动频率的变化呈现出类似共振的行为。共振也主要取决于系统的初始条件。数值模拟结果与实验结果吻合较好。
2006-04-26 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Achieving the threshold regime with an over-screened Josephson junction
我们证明，通过利用过屏蔽的约瑟夫森结作为噪声检测器，它是可以实现的阈值制度，从而测量的波动电流分布的尾巴。这种情况是通过将约瑟夫森结和介观导体放置在具有非常低阻抗的外部电路中来实现的。在欠阻尼极限下，过度屏蔽结抑制了结中的能量扩散，有效地创建了耗散状态的可调激活势垒。因此，激活率与阿克里先乌斯形式有质的不同。
2009-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Substrate insulated Josephson junctions for superconducting quantum circuits
Karlsruher Institut für Technologie（卡尔斯鲁厄理工学院）；Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme, Chemnitz（弗劳恩霍夫电子纳米系统研究所，开姆尼茨）；Institut für Quantenmaterialien und Technologie, Karlsruher Institut für Technologie（量子材料与技术研究所，卡尔斯鲁厄理工学院）
开发了一种利用三维图案化低损耗衬底替代有机抗蚀剂的约瑟夫森结制备技术，可制造高质量三层结，避免引入导致退相干的氧化物和有机材料，适用于高速高温量子电路。
2026-06-11 cond-mat.supr-con
Theoretical study of the Josephson current through a junction including ferromagnetic insulator
本文从理论上研究了含有铁磁绝缘层的约瑟夫森结的特性。计算出的电流显示出异常依赖于在界面处的交换相互作用的大小。随着交换作用的增加，约瑟夫森结由0结变为$π$结.
1997-10-15 cond-mat.supr-con
Thick Bi2Sr2CaCu2O8+δ films grown by liquid-phase epitaxy for Josephson THz applications
本征约瑟夫森结的理论和实验研究表明，自然发生在高Tc超导体Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8 +δ（Bi-2212）的新型紧凑型器件的产生和感应的电磁辐射在太赫兹范围内的潜力。在这里，我们表明，太赫兹芯片上的概念可以实现在液相外延生长（LPE）厚的Bi-2212膜。我们在MgO衬底上生长了μ m厚的Bi-2212液相外延薄膜。这些薄膜显示出优异的c轴取向和尺寸约为650 × 150 μ m ~ 2的单晶颗粒。在c轴传输中清楚地观察到分支电流-电压特性，这是欠阻尼本征约瑟夫森结的明显特征，并且是产生太赫兹的先决条件。我们讨论了LPE生长条件允许改善的结构质量和超导性能的Bi-2212薄膜的太赫兹应用。
2017-11-03 cond-mat.supr-con
Collective transport in the insulating state of Josephson junction arrays
本文研究了绝缘态下一维和二维约瑟夫森结阵列的集体库珀对输运。我们推导出一个解析表达式的电流-电压特性揭示热激活电导率在小电压和阈值电压脱钉。的激活能和相关的脱钉电压代表一个动态的库仑势垒集体电荷转移在整个系统和规模与系统的大小。我们证明了这两个量都是磁场的非单调函数。我们建议，形成的动态库仑势垒以及尺寸缩放的激活能和脱钉阈值电压，是相互相位同步的后果。我们应用的结果解释的实验数据在无序薄膜附近的超导体-绝缘体过渡。
2007-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
On the Phase Diagram of Josephson Junction Arrays with Offset Charges
研究了外偏置电荷对约瑟夫森结阵列相图的影响。使用路径积分的方法，我们提供了一个教学推导方程的绝缘和超导相之间的平均场论近似的相边界线。对于均匀偏置电荷q=e，超导相位相对于q=0增大，当在固定温度下画出临界线时，在相图中出现特征波瓣结构。我们回顾我们的分析的物理相关的情况下，约瑟夫森网络的感觉随机偏移电荷的影响。我们观察到，Mott绝缘波瓣结构的相图消失的偏移电荷的概率分布的大的变化（σ> e），最近邻相互作用，绝缘波瓣周围的q=e被破坏，即使是小的值的σ。最后，我们研究的情况下，随机自电容：在这里，我们观察到，直到分布的方差达到一个临界值，超导相增加的情况下，所有的自电容是平等的。
2004-01-20 cond-mat.supr-con
dc Conductivity of an array of Josephson junctions in the insulating state
本文研究了库仑阻塞体系中弱无序排列约瑟夫森结的微观低温输运。我们表明，在足够低的温度下，直流电导率的主要贡献来自运动的单库珀对激发，分散在阵列中的不规则性。电导率与激发态的浓度成正比，在温度范围内呈指数关系，其激活能接近于硅岛上库珀对的充电能。应用图解法处理无序势，我们计算了类德鲁德电导率，得到了弱的局域化修正。在足够低的温度或强无序下，库珀对的安德森局域化是一种非线性的局域化。
2009-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Strong polaritonic interaction between flux-flow and phonon resonances in Bi2Sr2CaCu2O8+x intrinsic Josephson junctions: Angular dependence and the alignment procedure
Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8 +x单晶代表在金属CuO 2-Ca-CuO 2和离子绝缘SrO-2BiO-SrO层之间形成的原子尺度本征约瑟夫森结的自然堆叠。绝缘层中的电致伸缩效应通过交流约瑟夫森效应导致c轴声子的激发。在这里，我们实验研究之间的相互作用和速度匹配（Eck）的电磁共振的磁通流状态的小台面结构与c轴光学声子。报道了一种非常强的相互作用强相互作用，这种相互作用导致由红外和拉曼激活的横光学声子形成声子-极化激元。在这项工作中的一个特别的重点是对共振的角度依赖性的分析。我们描述了一个准确的样品对准过程，防止入侵的Abrikosov涡流场高达17特斯拉，这是必不可少的，以实现高品质的共振在创纪录的高频率高达13太赫兹。
2012-10-10 cond-mat.supr-con
Insulating Josephson-junction chains as pinned Luttinger liquids
一维空间的量子物理学非常丰富，但即使有强相互作用和无序，也令人惊讶地易于处理。这是因为几乎所有一维系统的低能物理都可以用Luttinger液体来描述，这是一个与更高维度的费米液体相似的关键概念。虽然已经有许多理论上的建议，使用线性链和约瑟夫森结的梯子，以创建新的量子相位和设备，只有适度的进展，实验。一个主要的障碍是理解无序在这种系统中的作用。我们目前的实验结果，建立绝缘状态的线性链的亚微米约瑟夫森结作为Luttinger液体钉扎的随机偏移电荷，提供了一个一维的实现玻色玻璃，强烈验证量子多体理论的一维无序系统。这种电子玻璃在约瑟夫森结链中的普遍存在对于它们被提议用作基本电流标准具有重要意义，该基本电流标准基于通量量子的相干隧穿的同步（量子相位滑移）。
2017-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Fraunhofer patterns in gated Josephson junctions based on the bulk-insulating topological insulator BiSbTeSe2
基于三维拓扑绝缘体（TI）的约瑟夫森结中，可以形成一维Majorana模。虽然最近报道了在体绝缘TI样品上制作的约瑟夫森结中观察到的超导电流，但在这种基于TI的约瑟夫森结中观察到的夫琅和费图案（有时会出现异常特征）仍然没有得到很好的理解。在这里，我们报告了我们的研究，高度栅极可调TI基约瑟夫森结制成的最大的体绝缘TI材料之一，BiSbTeSe 2，和Al。费米能级可以通过跨狄拉克点的门控调谐，和高的透明性的Al/BiSbTeSe 2接口是由一个高的特征电压和多个Andreev反射与峰值指数达到12。在整个栅极电压范围内观察到具有缺失波瓣的异常夫琅和费图案。我们发现，通过采用先进的拟合过程中使用的最大熵方法在Monte Carlo算法，反常的夫琅和费图案被解释为在TI表面上的结中的超电流分布的不均匀的结果。除了建立一个非常有前途的制造技术，这项工作澄清了一个重要的开放问题，关于TI为基础的约瑟夫森结。
2018-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Strong interconversion of non-polar phonons and Josephson plasma oscillations induced by equilibrium Josephson currents in high T_c superconductors
我们分析了约瑟夫森结势垒中非极性晶格模对约瑟夫森电流的动态调制的后果。在高$T_c$结中，由于绝缘势垒接近超导态，这种调制的效果可能非常强。因此，声音（以及其他非极性声子）和由稳态约瑟夫森电流介导的约瑟夫森等离子体振荡的相互转换变得可能，稳态约瑟夫森电流由于各种原因可能存在于结中。我们认为，这种效应可以用于成像的静态约瑟夫森电流。估计的效果。
2001-01-10 cond-mat.supr-con
Long Josephson Junction in a Resonant Cavity
本文提出了一个描述欠阻尼长约瑟夫森结与单模电磁腔耦合的模型，并利用该模型在不同的区域进行了数值计算。耦合可以通过腔模的电场或磁场发生。当电流注入到结中时，由于结中电流与腔模电场的耦合，时间平均电压呈现自感谐振阶跃。这些台阶与在小约瑟夫森结中观察到的和计算的台阶相似。当结中存在孤子时（对应于平行于结板的磁量子），如果腔中的电场空间均匀，则SIRS消失。如果腔模具有空间变化的电场，则孤子与腔模之间存在强耦合。这种耦合使孤子相位锁定在腔模上，并在IV特性的孤子分支上产生阶梯状异常。如果耦合足够强，则腔模式的频率从其非耦合值大大红移。我们提出了简单的几何参数，占这种行为。
2005-01-07 cond-mat.supr-con
Resonant-Cavity-Induced Phase Locking and Voltage Steps in a Josephson Array
我们描述了一个简单的欠阻尼约瑟夫森结阵列耦合到谐振腔的动力学模型。从一维模型的数值解中，我们发现：（i）阵列的电流-电压特性具有自感共振阶跃（SIRS），（ii）在固定的无序度和耦合强度下，阵列锁定到一个相干的，周期性的状态以上的临界数量的有源约瑟夫森结，和（iii）当$N_a$有源结是同步的SIRS，发射到谐振腔中的能量与$N_a$成二次方。所有三个特征与最近的实验[Barbara { \it et al}，Phys. Rev. Lett. { \bf 82}，1963（1999）]}。
2000-12-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Phase locking in quantum and classical oscillators: polariton condensates, lasers, and arrays of Josephson junctions
我们连接三种现象，其中一个相干的电磁场可以产生：极化子凝聚，相位锁定在阵列的欠阻尼约瑟夫森结，和激光。所有这些现象都是用自旋耦合到单光子模式的Dicke型模型来描述的。这些描述可以通过自旋是量子的还是经典的，以及它们是强阻尼的还是弱阻尼的来区分。
2003-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic-field-induced parity effect in insulating Josephson junction chains
本文报道了在毫开尔文温度下外加磁场抑制超导能隙时，绝缘约瑟夫森结链输运特性中奇偶宇称效应的实验结果。主要特征是临界电压$V_c$的非单调依赖性，用于通过链的电荷传输的开始，其中奇偶交叉由奇偶字段$B^*$处的最大值$V_c$指示。我们还观察到一个独特的变化，在整个宇称过渡，库珀对占主导地位的运输低于$B^*$，让位于单电子占主导地位的运输高于$B^*$的传输特性。对于施加在超导铝膜平面上的场，发现在场$B^*_{||}$处发生宇称效应，使得超导能隙等于单电子充电能$Δ(B^*_{||})=E_C$。相反，垂直施加场的宇称效应可以发生在相对较低的场$B^*_\perp\simeq 2Φ_0/A_I$，仅取决于岛面积$A_I$。我们的研究结果提出了一个新的解释绝缘峰观察到的无序超导薄膜和一维带图案从这样的薄膜。
2018-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Discreteness-induced resonances and AC voltage amplitudes in long one-dimensional Josephson junction arrays
新的共振步骤中发现的实验电流-电压特性的长，离散，一维约瑟夫森结阵列与开放的边界和在一个外部磁场。结是欠阻尼的，并联连接，直流偏置。基于离散sine-Gordon模型进行了数值模拟，结果表明，台阶上的解是磁通子的周期性序列，由有限振幅辐射锁相。电压的功率谱由少量的谐波峰组成，其可用于可能的振荡器应用。这些阶跃形成一个可以用辐射的谐波含量来编号的族，第一个成员对应于Eck阶跃。阵列的离散性被证明是必不可少的高阶步骤的外观。我们使用多模式扩展的谐波平衡分析，并估计的谐振频率，交流电压的幅度，和输出功率的理论限制上的前两个步骤。
1997-10-20 cond-mat.supr-con
Resonances of dynamical checkerboard states in Josephson arrays with self-inductance
我们研究了完全受挫，欠阻尼约瑟夫森阵列的动力学。实验表明，几种正方形和三角形阵列的直流电流-电压特性之间有显着的相似之处，观察到两个谐振电压。仿真结果表明，一个动态的棋盘解决方案的基础上，这些相似之处。通过假设这样一个解决方案，我们减少了三个耦合摆方程的控制方程，从而计算的电压的固有共振解析。
1997-03-28 cond-mat.supr-con nlin.PS patt-sol
Anomalous Josephson effect in hybrid superconductor-hole systems
University of Basel（巴塞尔大学）；University of St Andrews（圣安德鲁斯大学）；Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）
研究揭示了混合超导-空穴系统中因质量符号相反导致的绝缘间隙对约瑟夫森结临界超流电流的影响，为量子计算平台设计提供新思路。
2025-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ta-based Josephson junctions using insulating ALD TaN tunnel barriers
NY Creates（纽约创建公司）；College of Nanotechnology, Sci. & Eng., University at Albany (SUNY)（奥尔巴尼大学（纽约州立大学）纳米科学技术学院）；Air Force Research Laboratory, Information Directorate（空军研究实验室信息管理局）
本文首次在300毫米晶圆上使用CMOS兼容工艺制造基于绝缘ALD TaN隧道屏障的Ta基约瑟夫森结，实现了高热稳定性和环境稳定性。
2025-11-25 cond-mat.supr-con
Adiabatic polaron dynamics and Josephson effect in a superconducting molecular quantum dot
本文研究了在低振荡频率绝热极限下，通过与振动模耦合的共振能级（局域Holstein模型）的约瑟夫森电流。半经典理论是适当的，并允许我们考虑任意电子振动耦合的玻恩-奥本海默近似内的振荡器动力学。由此产生的Fokker-Planck方程已在最相关的欠阻尼极限下求解，并产生振荡器分布函数和约瑟夫森电流。值得注意的是，从单阱到双阱行为的有效振荡器势面的转变是可能的，并且可以通过超导相位差的变化来调谐。的约瑟夫森电流示出的电子振动耦合由于强声子本地化附近的潜在表面的底部的影响很弱。
2010-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Improving the Josephson energy in High-T$_c$ superconducting junctions for ultra-fast electronics
本文报道了用GdBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$ $_{-δ}$电极和SrTiO $_3$作为绝缘势垒（厚度在1 nm和4 nm之间）的垂直约瑟夫森隧道结（面积400 $μm$ $^2$）中的电输运。结果表明，约瑟夫森耦合与SrTiO $_3$势垒为1 nm和2 nm的结。后者在12K时显示出8.9mV的约瑟夫森。该值大于通常在平面结阵列中观察到的值。我们的研究结果是有希望的超导电子器件的发展在太赫兹制度。
2019-06-04 cond-mat.supr-con
Overdamped Phase Diffusion in hBN Encapsulated Graphene Josephson Junctions
我们研究了由封装的石墨烯氮化硼异质结制成的约瑟夫森结在长弹道结区的零偏压行为。对于温度下降到2.7 K，结出现非滞后相对于开关和再俘获电流$I_C$和$I_R$。即使在零偏置电流附近也观察到小的非零电阻，并且如相扩散机制所指示的那样与温度成比例。通过改变石墨烯载流子浓度，我们能够确认所观察到的相扩散机制遵循过阻尼约瑟夫森结的趋势。这与大多数石墨烯基结形成对比，石墨烯基结在高频下被环境欠阻尼和短路。
2020-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic Field Driven Quantum Phase Transitions in Josephson Arrays
研究了磁场驱动下大配位数约瑟夫森结阵列的量子相变。通过在2 eV \leqk_B T的电压范围内积分电流-电压特性，提取了超导相和绝缘相的特征能量。对于具有相对较强的约瑟夫森耦合的阵列，我们观察到超导相和绝缘相的能量之间的对偶性。较弱的约瑟夫森耦合的阵列表现出一个中间，“坏金属”制度在弱磁场，这一观察强调了涡旋钉扎在大尺度上的重要性，并推测，出现在强偏移电荷紊乱的存在下的不均匀性。
2011-12-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Phase-induced switching of ferromagnetic insulators in Josephson spin valves
本研究通过分析约瑟夫森结中的自由能竞争，提出了一种利用相位差在有限温度下切换铁磁绝缘体磁化方向的方法，为超导存储器件提供了新途径。
2025-10-07 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
Switching Dynamics of Bi$_{2}$Sr$_{2}$CaCu$_{2}$O$_{8+δ}$ Intrinsic Josephson junctions: Macroscopic Quantum Tunneling and Self-Heating Effect
研究了电流偏置$_{2}$ $_{2}$ $_{2}$ O $_{8+δ}$本征约瑟夫森结（IJs）的开关动力学，以阐明d波超导性和叠层结构对开关特性的影响.制作了高质量的IJJ，然后测量了第一次和第二次开关的开关概率分布的温度依赖性。虽然两次切换检测到的分布的标准偏差显示出类似的饱和特性，随着温度的降低，饱和温度是第二次切换比第一次切换高约13倍。第一切换的性质可以用常规欠阻尼JJ来解释，即，低于交叉温度的宏观量子隧穿，以及高于交叉温度的具有品质因数70 $\pm$ 20的热激活。相反，从切换概率分布评估的第二切换的相对较高的有效温度表明，即使在足够低的温度下，在自加热效应的影响下，也存在占主导地位的热激活过程。
2008-07-23 cond-mat.supr-con
High-Quality Planar high-Tc Josephson Junctions
用离子辐照的简单两步工艺制备了可重复的高Tc约瑟夫森结。微桥（1到5？m宽）的第一个设计的离子辐照的c轴取向的YBa2Cu3O7-？通过金掩模的膜，例如未保护的部分，变得绝缘。一个较低的Tc的部分，然后通过一个低得多的能量密度通过一个狭窄的狭缝（20纳米），在标准的电子光致抗蚀剂开放的照射桥内定义。这些平面结，其设置可以微调，表现出可再现的和接近理想的约瑟夫森特性。这个过程可以用来制造复杂的约瑟夫森电路。
2005-06-30 cond-mat.supr-con
Time dilation of a bound half-fluxon pair in a long Josephson junction with a ferromagnetic insulator
研究了具有铁磁绝缘层的长约瑟夫森结中的磁通动力学。结果表明，约瑟夫森相位服从一个包含π磁通量解的双sine-Gordon方程，而作为时钟的束缚对的内振荡在时域上表现出相对论效应的洛伦兹频率降低，即，时间膨胀这是对没有时钟的磁通子的洛伦兹收缩的补充。还讨论了一种可能的观测方案。
2007-10-04 cond-mat.supr-con
