Signatures of topological Josephson junctions
准粒子中毒和非绝热跃迁可能会显着缩小$4π$的实验观察窗口-周期$dc$约瑟夫森效应预测的拓扑约瑟夫森结。在这里，我们表明，开关电流测量提供了可访问的和强大的签名拓扑超导坚持存在的准粒子中毒过程。这样的测量提供了访问的相位相关的子带隙光谱和约瑟夫森电流的拓扑结时，将其与传统的约瑟夫森结与大的临界电流一起纳入一个非对称SQUID。我们还认为，泵浦探测实验与多个电流脉冲可以用来测量准粒子中毒率的拓扑结。建议的签名是特别强大的，即使在塞曼场和自旋轨道耦合的存在下，当专注于短约瑟夫森结。最后，我们还考虑微波激发的短拓扑约瑟夫森结，可以补充开关电流的测量。
2016-07-25 cond-mat.mes-hall
Geometric focusing of supercurrent in hourglass-shaped ballistic Josephson junctions
超导体-正常金属-超导体结对磁场的响应是复杂的和非普遍的，因为所有对超导电流有贡献的轨迹具有不同的有效面积，因此获得任意的磁相位。我们设计了一个沙漏形的约瑟夫森结，由于结的对称性，每个轨迹的磁相位近似相等。通过这样做，我们能够将约瑟夫森结的临界场增加到每个结面积的许多通量量子。然后，我们分析如何打破对称性条件增加的结的灵敏度，并表明，我们的设备允许检测安德烈耶夫准粒子的弹道轨迹所携带的超电流。
2018-10-10 cond-mat.mes-hall
Observation of non-sinusoidal current-phase relation in graphene Josephson junctions
我们提出了直接测量的电流-相位关系的横向约瑟夫森结与石墨烯的障碍，获得了相位敏感的SQUID干涉技术。我们发现，电流相位关系是向前倾斜的，相对于通常观察到的正弦曲线的行为短结在准弹道输运制度，符合狄拉克费米子在约瑟夫森结的行为的预测。偏度随临界电流增大而增大，随温度升高而急剧减小。
2016-08-31 cond-mat.mes-hall
Josephson junction of finite-size superconductors on a topological insulator under a magnetic field
理论研究了在磁场作用下，两个有限尺寸$s$波SC在拓扑绝缘体上形成的约瑟夫森结。在某些条件下，结主机的手征马约拉纳模式包围两个有限大小的SC。扩展的手征Majorana模与结内态的相互作用可以导致非平凡的拓扑效应，如文献[1]中预测的$2n π$分数AC约瑟夫森效应。\cite{ChoiSim}我们表明，$2n π$分数交流约瑟夫森效应可以发生在一个现实的情况下，如存在的midgap状态，而不需要微调的结的参数。我们还发现，在很宽的交流偏压范围内，Shapiro尖峰结都呈现出丰富的结构，这有利于$2n π$分数交流约瑟夫森效应的实验验证.此外，我们还讨论了如何通过测量约瑟夫森电流来观察编织结的马约拉纳费米子的操作的非对易性。最后，我们研究了结的状态演变时，结主机从$2n π$分数AC约瑟夫森效应的情况下，不同数量的马约拉纳零模。
2019-08-29 cond-mat.mes-hall
Capacitively Enhanced Thermal Escape in Underdamped Josephson Junctions
我们在实验上研究了亚微安临界电流低于0.5K的欠阻尼电容并联和非并联约瑟夫森结中的逃逸动力学。在分流结中，热激活过程被保存到最高温度，在未分流结中的逃逸表现出相扩散。我们在分流结的观察是在良好的协议与标准的热激活逃逸，不像在unshunted结的结果。
2011-01-04 cond-mat.mes-hall
Quantum information processing and multi-qubit entanglement with Josephson-junction charge qubits in a thermal cavity
提出了一种利用热腔中的约瑟夫森结电荷量子比特实现两量子比特量子相位门的方案。在该方案中，时间演化算符中与光子数相关的部分在特定时刻被取消。因此该方案对热场不敏感。我们还证明了该方案可以用来产生多个约瑟夫森结电荷量子比特的最大纠缠态
2003-06-10 cond-mat.mes-hall
Towards robust coupled field induced Josephson junctions
提出了复杂电磁环境中耦合鲁棒场致约瑟夫森结的概念。这种结构是通过磁场使超导纳米结构极化而制成的。介绍了结构建模的方法和可能的实现。该方案有望实现和描述经典和量子计算机与使用约瑟夫森结和人工进化。在这种情况下，可以获得意想不到的新电路拓扑结构，这可以有助于增强已知和使用的电路方案。此外，还可以从强场致约瑟夫森结中获得运动带电粒子的非侵入式探测器，并举例说明。
2020-09-29 cond-mat.mes-hall
Anomalous modulation of Josephson radiation in nanowire-based Josephson junctions
研究了平行磁场中纳米线约瑟夫森结的约瑟夫森辐射。由InAs NW与超导Al引线制成的约瑟夫森结显示出在零磁场下在4-8 GHz范围内遵循Josephson频率$f_{J}$的发射光谱。我们观察到一个明显的偏差的发射光谱从约瑟夫森频率，这是伴随着一个强烈的增强以上的磁场$\sim 300$ mT的开关电流。所观察到的调制可以被理解为反映了受所施加的磁场强烈影响的设备周围的超导电路中的微小变化。我们的研究结果将提供一种方法来准确地调查在NW为基础的系统的拓扑性质。
2018-05-12 cond-mat.mes-hall
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
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
Quasiclassical Theory of the Josephson Effect in Ballistic Graphene Junctions
在准经典格林函数理论的框架下研究了弹道石墨烯系统中的稳态约瑟夫森效应。反映了石墨烯最终的二维性，包含石墨烯片的约瑟夫森结体现了我们所说的平面约瑟夫森结，其中超导电极部分覆盖二维石墨烯层，实现与其平面接触。在有效质量近似下，我们导出了约瑟夫森电流的一般公式，揭示了平面约瑟夫森结中超导邻近效应的特征。相同类型的分析同样适用于单层、双层和任意$N$层情况。
2012-08-16 cond-mat.mes-hall
Branched Josephson junctions: Current carrying solitons in external magnetic fields
我们考虑由平面超导体通过Y结绝缘体相互连接而形成的分支约瑟夫森结。假设该结构与外部恒定磁场相互作用，我们用度规图上的定态sine-Gordon方程来模拟该系统中的静态sine-Gordon孤子。得到了问题的精确解析解，并分析了其稳定性。
2020-07-11 cond-mat.mes-hall
Time domain analysis of dynamical switching in a Josephson junction
本文对小电容约瑟夫森结的开关特性进行了实验研究和模型电路的数值模拟。开关是一个复杂的过程，涉及到非线性电路的两个动态状态之间的转换，由约瑟夫森结的频率相关阻尼引起。我们展示了如何一个特定类型的偏置脉冲和保持，可以导致开关的快速检测，即使当结电压的测量带宽是严格限制的，和/或开关电流的水平是相当低的。
2004-06-22 cond-mat.mes-hall
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
Small-Capacitance Josephson Junctions: One-Dimensional Arrays and Single Junctions
我们回顾了小电容约瑟夫森结的实验。在直流超导量子干涉仪（SQUID）结构中制作约瑟夫森结时，利用外加磁场可以原位调谐约瑟夫森耦合。为了研究超导体-绝缘体转变，研究了一维小电容直流SQUID阵列的电输运性质。该阵列还被用于偏置单个约瑟夫森结，并且在单个结中观察到明显的库珀对隧穿的库仑阻塞。
2003-01-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
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
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
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
Evidence of Josephson coupling in a few-layer black phosphorus planar Josephson junction
在接近超导体的范德瓦尔斯材料中建立强约瑟夫森耦合提供了几个机会，既可以检查基础物理，也可以开发新的低温量子技术。在这里，我们展示了约瑟夫森耦合在一个平面的几层黑色磷结的证据。平面的几何形状允许我们探测结的行为，通过外部栅极，在不同的载流子浓度。明确的约瑟夫森耦合的签名证明通过测量超电流在毫开尔文温度下通过结。在横向磁场作用下的夫琅和费斑图的出现证实了约瑟夫森耦合。这些发现代表了基于石墨烯以外的范德华材料的平面结中邻近约瑟夫森耦合的第一个证据，并为新的研究开辟了道路，利用剥离的黑磷薄片的特殊性质。
2021-10-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
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 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
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
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
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
Coherent diffraction of thermal currents in long Josephson tunnel junctions
讨论了面内磁场作用下热偏置长约瑟夫森隧道结中的热输运问题。与约瑟夫森临界电流完全类似，通过结的热流的相位相关分量显示相干衍射。热传输分析作为一个功能的长度和阻尼的结，突出的偏差从标准的Fraunhofer模式特性的短结。热流衍射花样显示出与约瑟夫森涡旋的形成和穿透密切相关的特征，即孤子。我们表明，一个动态的处理系统的约瑟夫森结的现实描述是至关重要的，它会导致奇特的结果。事实上，滞后行为的衍射图案时，观察到的领域是向上和向下扫，对应于捕获的结中的旋涡。
2016-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev Level Spectroscopy and Josephson Current Switching in a 3-Terminal Josephson Junction
我们计算了通过超导体-绝缘体-超导体结的电流，该结也是弱耦合到正常的金属侧探针。施加到正常金属端子的电压$V$控制Andreev能级$E_n$的占用，并且因此控制流过这些能级的约瑟夫森电流。每当探测电压穿过Andreev电平时，约瑟夫森电流就会突然改变，改变的量等于流过Andreev电平的电流。沿着正常金属端子的差分电导允许Andreev能级的光谱。在短结$(L \ll ξ_0)$中，当探针电压近似等于超导能隙（$|eV| \simeq Δ$）时，临界电流从Ambegaokar-Baratoff值突然切换到零。在长结$(L \gg ξ_0)$中约瑟夫森电流开关的幅度，以及约瑟夫森电流与其平衡值不同的探测电压范围，比三端弹道超导体-正常金属-超导体结小得多。
1998-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of superconductor-insulator transition in single Josephson junctions
本文发展了一种描述超导体-绝缘体（SI）转变的非带理论，该理论适用于超导体-绝缘体间的并联单约瑟夫森结。的$I-V$的特性是制定了一个Landauer式和评估的路径积分传输矩阵法。结果与最近在大约80 $mK$的实验一致。然而，绝缘体相随着温度的降低而收缩，这表明只要存在耗散，单个约瑟夫森结在绝对零度温度下就变成全超导。
2002-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Macroscopic quantum tunneling in multigap superconducting Josephson junctions: Escape rate enhancement via quantum fluctuations of Josephson-Leggett mode
本文从理论上研究了单能隙超导体和多能隙超导体（如${MgB}_{2}$和铁基超导体）形成的异质约瑟夫森结中的宏观量子隧穿（MQT）。在这种约瑟夫森结中，限定了多于一个的相位差。我们阐明了相位差的量子动力学，并建立了多能隙约瑟夫森结中MQT的理论。相位差的动力学受到约瑟夫森-莱格特模式的强烈影响，该模式是相位差的异相振荡模式。逃逸率是根据约瑟夫森-莱格特模式重整化的有效作用量计算的。结果表明，当约瑟夫森-莱格特模的频率小于约瑟夫森等离子体频率时，逃逸率大大增强。
2011-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Non-equilibrium Josephson-like effects in mesoscopic S-N-S junctions
宽介观超导-正常-金属-超导（S-N-S）结表现出Andreev束缚态，即使在平衡约瑟夫森效应呈指数小的温度下，该束缚态也携带大量的超电流-不同状态携带的电流可以相互抵消。每当结被驱动出平衡时，这种抵消是不完全的，例如，通过DC电压。这导致了类似于通常的直流和交流约瑟夫森效应的现象，但主要是约瑟夫森频率的二次谐波，这可能解释了最近一些引人注目的实验。一个简单的描述，在电阻分流结模型的精神，建议。
1997-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transconductance quantization in a topological Josephson tunnel junction circuit
包含约瑟夫森隧道结的超导电路广泛用于基础研究以及量子信息和磁力测量等领域的应用。约瑟夫森结的量子相干性质使其特别适合于计量应用。约瑟夫森结足以形成量子精密测量三角形的两侧，将频率与电压或电流相关联，但不形成其基极，其直接将电压与电流相关联。我们提出了一个五约瑟夫森隧道结电路，其中同时泵浦磁通和电荷的结果在量子化的单位$4e^2/h = 2e/Φ_0$，库珀对电荷和磁通量子之间的比率。本文用交流约瑟夫森效应驱动的相互缠绕的库珀对泵浦来解释约瑟夫森量子化霍尔电导器件（JHD）。我们讨论的实验实施以及外部参数的最佳配置和可能的误差来源。JHD具有丰富的拓扑结构，并证明约瑟夫森隧道结是通用的，能够通过基本常数将频率，电压和电流相互关联。
2021-11-03 cond-mat.mes-hall 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
Theory for Photon-Assisted Macroscopic Quantum Tunneling in a Stack of Intrinsic Josephson Junctions
本文提出了一种在电容耦合本征约瑟夫森结中的光子辅助宏观量子隧穿（MQT）理论，纵向集体相位振荡模式。阐明了$N$结系统中集体振荡态的能级量子化方案。当多光子过程中由微波激发的单等离子体激元态到均匀电压态发生MQT时，我们的理论预言逃逸率与$N^2$成正比。这一结果与最近在Bi-2212本征约瑟夫森结中观察到的结果一致。
2006-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Low-loss tunable metamaterials using superconducting circuits with Josephson junctions
我们报告的实验与超导材料含有约瑟夫森结。在这些结构中，传统超材料中使用的开口环谐振器被超导回路取代，超导回路被约瑟夫森结中断，所谓的rf-SQUID。与开口环谐振器一样，这些元件可以被视为耦合到磁场的LC谐振器。超导薄膜超材料的优点在于，由于约瑟夫森结的可调谐的本征电感，可以通过施加外部直流磁场来改变rf-SQUID的谐振频率。我们目前的实验结果表明，这些设备的谐振频率的可调谐性。
2013-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-Hermitian multiterminal phase-biased Josephson junctions
本文研究多超导体形成的非厄米约瑟夫森结，发现由超导相位与非厄米性共同决定的奇异点，并揭示其在拓扑保护、超流增强及高维非厄米超导现象中的潜力。
2024-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ballistic Josephson junctions based on CVD graphene
近年来，在基础物理和潜在应用方面，对石墨烯作为超导体之间的薄弱环节的约瑟夫森结进行了深入研究。然而，之前的大部分工作都是基于机械剥离的石墨烯，这与大规模生产不兼容。在这里，我们提出了我们的研究使用石墨烯生长的化学气相沉积（CVD）作为薄弱环节的约瑟夫森结。我们证明，CVD-石墨烯基约瑟夫森结与Nb电极可以有效地工作，没有任何热滞后从1.5 K下降到320 mK的基础温度，他们在垂直磁场中表现出理想的夫琅和费干涉图案。我们还表明，结的临界电流可以通过调节栅极电压。此外，对于我们最短的结（长度为50 nm），我们发现正常状态电阻随栅极电压振荡，表明结处于弹道状态，这是以前在基于CVD-石墨烯的约瑟夫森结中未观察到的特征。
2017-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Geometrical Defects in Josephson Junction Arrays
约瑟夫森结晶格中的位错和向错将影响阵列内的涡旋激发的动力学。这些缺陷有效地扭曲了激励移动和相互作用的空间。这种缺陷和激发之间的相互作用能的确定和扭曲晶格中的涡旋轨迹计算。最后，可能的实验观察这些影响。
1999-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting phases and the second Josephson harmonic in tunnel junctions between diffusive superconductors
我们考虑了通过绝缘隧道界面（I）的扩散超导体（S）之间的平面SIS型约瑟夫森结。我们构造了关于界面电导的完全自洽微扰理论。结果，我们找到了对第一次约瑟夫森谐波的修正，并计算了第二次约瑟夫森谐波。在任意温度下，我们修正了以前用解的简化形式得到的约瑟夫森隧道结中非正弦电流-相位关系的结果。我们的微扰理论还描述了序参量和反常格林函数的相位之间的差异。
2021-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Disappearance of Ensemble-Averaged Josephson Current in Dirty SNS Junctions of d-wave Superconductors
讨论了超导体/脏正常导体/超导体结中的约瑟夫森电流，其中超导体具有$d_{x^2-y^2}$配对对称性.约瑟夫森电流的低温行为取决于晶轴和结界面法线之间的取向角。我们表明，当取向角为$π/4$且正常导体处于扩散输运状态时，系综平均约瑟夫森电流消失。$d_{x^2-y^2}$ -波配对对称性是造成这一事实的原因。
2001-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Parity measurement in topological Josephson junctions
本文研究了由二维拓扑绝缘体的两条边构成的拓扑约瑟夫森结的性质。我们表明，由于费米子宇称泵在整个散装，全球的结宇称有一个明确的签名的周期性和临界值的约瑟夫森电流。特别是，我们发现，从$4π$的准粒子数为偶数的结中的磁通量的周期性变化的$2π$在奇数扇区。在长结的情况下，我们表现出严格的数学之间的联系Andreev束缚态的频谱和费米子宇称异常，通过玻色化。此外，我们还讨论了库仑相互作用对约瑟夫森电流的定量影响。
2013-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Discontinuous current-phase relations in small 1D Josephson junction arrays
本文研究了小尺寸一维约瑟夫森结阵列中的约瑟夫森效应。对于弱约瑟夫森隧穿，电荷稳定性图中拓扑上不同的区域产生不同的电流相位关系（I $Φ$）。本文给出了电荷简并线和三相点附近的三结系统的结果。我们解释了更大的阵列的推广，表明在相位$π$的I $Φ$的不连续性持续存在，并在最大简并，该问题可以映射到一个紧束缚模型，为任意系统大小提供分析结果。
2008-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Sign reversal of ac Josephson current in a ferromagnetic Josephson junction
用隧道哈密顿量和格林函数方法研究了铁磁约瑟夫森结中的交流约瑟夫森效应。我们得到了两种类型的超导相位相关电流，即，约瑟夫森电流和准粒子对干涉电流（QPIC）。由于铁磁约瑟夫森结的0- $π$跃迁特性，这些电流随着FM层的厚度而改变其符号。作为施加电压的函数，约瑟夫森临界电流在间隙电压处显示出称为Riedel峰的对数发散，而QPIC显示出不连续的跳跃。Riedel峰由于0- $π$转变而反转，并在0- $π$转变点附近消失。QPIC中的不连续跳跃也代表了与Riedel峰类似的行为。这些结果与传统的结果相反。
2009-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Current-phase relation of graphene Josephson junctions
约瑟夫森结的电流-相位关系揭示了影响超电流的微观过程和对称性的重要信息。在这封信中，我们提出了直接测量的CPR的约瑟夫森结与石墨烯的障碍，获得了相位敏感的SQUID干涉技术。我们发现，CPR是歪斜的，相对于通常观察到的正弦曲线的行为。偏斜度的量随临界电流（Ic）线性变化，而不管Ic是否由载流子密度或温度调谐。
2010-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
