Stationary Josephson effect in a weak-link between nonunitary triplet superconductors
从理论上研究了非幺正三重态超导体弱连接中的稳态约瑟夫森效应。对该系统的非自洽准经典Eilenberger方程进行了解析求解。作为这个解析计算的应用，我们绘制了两个非幺正双极$f-$波超导体组之间的结的电流-相位图。观察到平行于超导体界面的自发电流。研究了晶体间取向差对约瑟夫森电流和自发电流的影响。这种电流-相图的实验研究可以用来检验上述超导体中的对对称性。
2005-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson tunnel junction arrays and Andreev weak links: linked by a single energy-phase relation
本文从单一能量-相位关系出发，系统比较SISIS隧道结与SNS安德烈夫弱连接在极限区域中的对应关系，揭示两类约瑟夫森元件的内在联系，并讨论其在受保护量子比特设计等超导技术中的意义及关键差异。
2024-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Manipulation of Cooper pair entanglement in hybrid topological Josephson junctions
在这项工作中，我们研究了混合拓扑约瑟夫森结中的超导电流，该结由两个平面的拓扑绝缘体（TI）在一个特定的配置，它允许本地（LAR）和交叉（CAR）Andreev过程在两个传统的s波超导体的界面。我们描述的栅极电压和磁通量控制施加到每个TI的边缘状态的影响。特别是，我们证明了电压门控允许操纵的纠缠对称性的非本地库珀对相关的CAR过程。我们建立了系统的约瑟夫森电流相位关系和两个外场的作用之间的连接，发现它们选择性地修改LAR或CAR的贡献。值得注意的是，我们发现，结的临界电流采取一个非常简单的形式，它反映了发生在纠缠态的对称性的变化，并允许确定结的微观参数。
2019-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optimizing Anharmonicity in Nanoscale Weak Link Josephson Junction Oscillators
约瑟夫森隧道结作为非线性元件广泛应用于低噪声放大器、量子比特等超导电路中。然而，氧化物隧道势垒中的微观缺陷可产生低频和高频噪声，这可潜在地限制谐振电路的相干时间和品质因数。弱连接约瑟夫森结是一个有吸引力的替代品，提供了足够的非线性可以设计。我们计算超导弱链接的电流相位关系，与零温度相干长度的尺寸相媲美，连接到二维和三维超导电极。我们的研究结果表明，50-100 nm长的铝纳米桥连接的三维银行可以用来构建非线性振荡器的分叉放大。我们还表明，在静态电流偏置下，这些振荡器具有足够的非谐能级结构，以形成量子比特。这样的弱连接结为实现灵敏的量子线路提供了一条实用的新途径。
2009-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Link between supercurrent diode and anomalous Josephson effect revealed by gate-controlled interferometry
本文通过栅控超导量子干涉仪在同一约瑟夫森结上同时测量$φ_0$位移和超电流二极管效率，揭示二者直接关联，并证明二极管效应主要源于自旋轨道与塞曼场导致的磁手性各向异性。
2023-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A thermal model with AC Josephson effect for a shunted superconducting weak-link
超导弱连接（WL），表现得像一个约瑟夫森结（JJ），是许多超导器件，如纳米SQUID，单光子探测器和测辐射热计的基础。JJ中独特的非线性动力学和不可避免的焦耳加热之间的相互作用导致了新的特性。在这里，我们报告了一个随时间变化的模型，将热效应在交流约瑟夫森制度的约瑟夫森WL并联电阻与电感器一起调查的动态以及由此产生的电流-电压特性。我们发现，相位和温度振荡的动态制度只是由于纯电阻分流加宽。然而，一个显着的感应时间尺度的并联回路，与热的时间尺度竞争，介绍了高频弛豫振荡的动态制度。基于数值分析，我们提出了不同的参数制度的状态图。我们的模型是一个指导，更好地控制参数的WL基器件的实验。
2022-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conduction Channels of an InAs-Al nanowire Josephson weak link
我们提出了一个电可调约瑟夫森结定义在InAs纳米线由外延生长的超导铝壳接近的定量表征。从高度非线性的电流-电压特性中提取了导电通道的数量和传输系数的集合的栅极依赖性。虽然传输非单调地发展，但是可以调整独立通道的数量，并且实现具有单个准弹道通道的配置。
2017-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Circuit-QED with phase-biased Josephson weak links
通过将超导弱连接耦合到微波谐振器，最近的实验探测了光谱，并实现了各种系统中Andreev态的量子操纵。然而，共振器的响应变化的Andreev能级，这是费米性质的占用的定量理解，是失踪。在这里，使用Bogoliubov-德Gennes形式主义来描述的弱链接和一般配方的耦合到谐振器，我们计算的位移的谐振器频率作为一个函数的水平占有率和描述如何过渡诱导相或电场微波驱动器。我们应用这种形式主义来分析最近的实验结果，超导原子接触和半导体纳米线约瑟夫森结使用电路QED技术。
2021-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermal transport through ac-driven transparent Josephson weak links
我们讨论了如何相位相干体现在热输运通过超导单和多通道约瑟夫森结在时间相关的情况。我们认为，在直流电压和交流相位偏置的情况下，通过结的温差驱动的热电流。在低偏压下，电磁驱动主要改变了传输大部分热流的相干谐振的形式，而不是简单地耗散结中的能量。我们找到一个描述的热流准粒子n光子吸收和发射率，并讨论有关它们的分析和数值结果。除了系综平均热输运，我们还描述了它的波动。
2014-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of Josephson Phenomena in Superfluid 3He
超流3 He的详细理论描述可以在比原子尺度大得多的长度尺度上进行。我们讨论了~ 3 He-B两个体态之间的弱联系。通过弱连接的电流由连接处的束缚态决定。束缚态能量随体相中的序参量而自旋分裂。结果，出现了与π态不寻常的电流-相位关系。对于不太弱的连接，由于约瑟夫森耦合，体中的序参量被修改。这导致更强的π状态和恒定压力偏置下的额外电流。理论结果与实验结果进行了比较。
2005-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Single fermion manipulation via superconducting phase differences in multiterminal Josephson junctions
我们展示了如何超导相位差在约瑟夫森结可能被用来分裂的Kramers简并的能级，并删除所有的属性与时间反演对称性。已知超导相位差在两端短约瑟夫森结中是无效的，其中无论结结构如何，诱导的Kramers简并分裂都被抑制，并且基态费米子宇称必须保持均匀，使得受保护的零能量Andreev能级交叉可能永远不会出现。我们的主要结果是，这些限制可以完全避免使用多端约瑟夫森结。在那里，Kramers简并破缺变得与超导能隙相当，并且施加相位差可能导致基态费米子宇称从偶变到奇。我们证明了费米子宇称开关出现的必要条件是在结中存在“离散涡旋”：超导导线的相位绕$2π$的情况。我们的方法提供了新的策略，创造马约拉纳束缚态以及自旋操纵。我们的建议可以使用任何低密度，高自旋轨道材料，如InAs量子阱，并可以使用标准工具检测。
2014-10-30 cond-mat.mes-hall
Supercurrent-carrying density of states in diffusive mesoscopic Josephson weak links
最近的实验表明，通过扩散相相干正常金属弱连接的超电流的非平衡控制。实验结果已准确地描述了准经典格林函数技术的Keldysh形式主义。考虑到结构的几何形状，不同的能量尺度和非理想性的接口，使我们能够获得的理论和实验结果之间的定量协议的振幅和相位依赖的超电流，没有或很少的拟合参数。在这里，我们讨论了最重要的因素与这样的比较：超导序参量和结的无功能量之间的比率，额外的电线对弱连接的影响，以及由于不完善的影响，最显着的是由于非理想界面。
2002-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nano-ploughed Josephson Junctions as on-chip Radiation Sources
提出了一种新的技术，使高透明的约瑟夫森结与介观器件相结合的制造。我们利用修改后的AFM针尖犁槽到超导材料，从而定义了一个薄弱环节。这种薄弱环节是在超导分裂门内形成的，超导分裂门用于静电形成传统的量子点，并用作100 GHz左右的毫米波辐射源。我们展示了典型结的特性，并讨论了它们的高频特性。我们发现，毫米波发射的弱链接导致的辐射热效应的情况下，量子点接触光谱。
1998-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Stochastic resonance in thermally bistable Josephson weak-links and micro-SQUIDs
基于收缩的约瑟夫森弱连接显示出零电压和有限电压两种状态之间的热双稳态。这在实验中表现为弱环节电流电压特性的滞后或电压的随机电报信号。在后一种情况下，在与电报信号中的特征开关频率相匹配的频率处，观察到设备的正弦激励的噪声驱动放大，这是一种称为随机共振的现象。所观察到的行为是理解使用随机共振的两态模型，并利用说明一个增强的信号-噪声比在微SQUID作为磁场传感器。
2021-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Electric Control of Polarity in Spin-Orbit Josephson Diode
Pohang University of Science and Technology (POSTECH)（浦项科技大学）；Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）；Center for Theoretical Physics of Complex Systems, Institute of Basic Science (IBS)（基础科学研究院复杂系统理论物理中心）；University of Tennessee（田纳西大学）；Quantum Technology Institute, Korea Research Institute of Standards and Science (KRISS)（韩国标准科学研究所量子技术研究所）
通过调控局部电场观察到约瑟夫森二极管极性反转，揭示了旋轨耦合对非 reciprocal 约瑟夫森电流的影响，理论模型解释了极性反转与磁场的关系。
2025-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson Current in Rashba-based Superconducting Nanowires with Geometric Misalignment
我们研究了两个Rashba基超导纳米线之间的几何错位的弱链接的性质。通过施加外部磁场，可以将系统驱动到拓扑非平凡区域。我们表明，约瑟夫森电流可以调制的幅度和符号，通过外加电场的变化，并显着，通过角度控制的自旋轨道锁定失配在纳米线的界面。所提出的设置与未对准的共面纳米线提供了积木配置的操纵通过几何控制的混合/分裂的界面态的相干输运。
2018-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Weak-link Josephson Junctions Made from Topological Crystalline Insulators
本文报道了用拓扑晶体绝缘体Pb $_{0.5}$ Sn $_{0.5}$ Te作为弱连接制备约瑟夫森结的实验结果。这些结的特性的特征在于，并与PbTe，一种类似的材料，但拓扑平凡的弱链接制造的那些相比。最引人注目的是交流约瑟夫森效应的差异：由Pb $_{0.5}$ Sn $_{0.5}$ Te制成的结表现出丰富的次谐波结构，与偏斜的电流-相位关系一致。这种结构在由PbTe制造的结中不存在。讨论了这种效应的起源作为一个新的行为所产生的拓扑非平凡的表面状态的指示。
2018-08-30 cond-mat.mes-hall
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
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
Nonlinear microwave response of aluminum weak-link Josephson oscillators
我们提出了在T= 30 mK的驱动响应的6 GHz超导谐振器的电容分流三维（3D）铝纳米桥超导量子干涉器件（nanoSQUID）构建。我们观察到的磁通调制的谐振频率的定量协议与数值计算和近理想的短弱连接结的特点。在强微波激励下，我们观察到稳定的分岔耦合品质因数（Q）的范围从30-3500的设备。在此偏置点附近，观察到增益> 20 dB、带宽40 MHz和接近量子极限噪声性能的参量放大。我们的研究结果表明，三维纳米桥结是有吸引力的电路元件，以实现量子比特。
2011-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Josephson transport in YBa${}_{2}$Cu${}_{3}$O${}_{7}$ weak links created by focused-helium-ion-beam irradiation: Analysis based on diffusive-SNS-junction model
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology（日本产业技术综合研究所）
本研究针对聚焦氦离子束辐照制备的YBCO弱连接，基于扩散型SNS结模型分析其约瑟夫森输运，揭示临界电流等特性的剂量依赖机制，为相关结设计提供了扩散框架。
2026-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unconventional Josephson junctions with topological Kondo insulator weak links
三维（3D）拓扑绝缘体中的邻近诱导超导形成了物质的新量子相，并容纳了奇异的准粒子，如马约拉纳束缚态。通常研究的3D拓扑绝缘体的最大缺点之一是导电体的存在，其掩盖了表面态和低能束缚态。然而，在拓扑近藤绝缘体如SmB $_6$中引入超导性是有希望的，因为它们在低温下具有真正的绝缘体。在这项工作中，我们开发了一个非常规的约瑟夫森结耦合超导铌导致的表面态的SmB $_6$晶体。我们观察到一个强大的临界电流在低温下，响应于应用程序的平面外磁场与通常的夫琅和费模式的显着偏差。在微波辐射下出现的Shaphiro台阶进一步证明了约瑟夫森效应。此外，我们探讨了近藤击穿在我们的设备，如铁磁性的表面和超导电流的异常温度依赖性的影响。特别地，磁衍射图案显示出与场扫描方向的异常滞后，这表明在SmB $_6$表面磁性与超导性共存。实验工作将推进当前对拓扑非平凡超导体和与这种非常规超导相相关的紧急状态的理解。
2019-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Controllable magnetic states in chains of coupled phi-0 Josephson junctions with ferromagnetic weak links
本文研究φ0约瑟夫森结链的磁性质，发现其表现为n能级系统，能级能量由磁矩投影决定，且可通过电学手段控制能级顺序，总磁矩可由超电流完全控制，响应具有非局域性。
2024-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
$4π$-periodic Josephson supercurrent in HgTe-based topological Josephson junctions
约瑟夫森效应描述了两个超导体之间的弱连接中超导电流的一般外观。然而，它的确切物理性质深深地影响了超电流的性质。对约瑟夫森结的详细研究可以揭示超导配对（自旋-三重态关联，$d$波对称性）或电子输运（量子点，弹道通道）的微观性质。近年来，相当多的努力集中在超导体与拓扑绝缘体的耦合上，其中输运是由具有螺旋自旋极化的拓扑保护的狄拉克表面态介导的（而本体保持绝缘）。在这里，超导体的接近被预测会产生非常规的诱导$p$波超导性，具有拓扑保护的无隙Andreev束缚态的双重态，其能量随着跨结的超导相位差周期性地变化$4π$。在这篇文章中，我们报告了一个观察到的约瑟夫森结的3D拓扑绝缘体碲化汞的弱连接的射频辐射的异常响应。该响应被理解为是由于对超电流的$4π$周期性贡献，并且其幅度与无间隙Andreev双峰的预期贡献兼容。
2015-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Double loop dc-SQUID as a tunable Josephson diode
本研究提出并表征了一种嵌入全金属SNS结的双环超导量子干涉器件，利用三个并联弱连接的超电流干涉实现可调约瑟夫森二极管效应，并通过两个磁通量进行调控。
2024-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent dynamics of a Josephson charge qubit
我们利用单电子晶体管射频读出（RF-SET），将单库珀对盒（SCB）电容耦合到静电计上，制作了约瑟夫森电荷量子比特。观察到2 e的电荷量子化，并使用微波光谱来提取盒的约瑟夫森和充电能量。我们使用非常快的直流脉冲进行SCB的相干操纵，并观察到持续到~= 10 ns的电荷时间的量子振荡。观察到的振荡对比度很高，与由有限的EJ/E_C比和有限的直流脉冲上升时间所预期的一致。此外，我们能够证明几乎100%的初始电荷态极化。当弛豫时间T_1小于测量时间T_{meas}时，给出了一种确定弛豫时间T_1的方法。
2004-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson current in nanofabricated V/Cu/V mesoscopic junctions
报道了不同尺寸的平面V/Cu/V介观约瑟夫森弱链的成功制备及其低温行为分析。较短的结在350 mK时具有几十微安的临界电流，而约瑟夫森耦合持续到~2.7 K。良好的协议是通过比较测量的开关电流的扩散制度中持有的模型。我们的研究结果表明，V是一个很好的候选人的超导纳米器件的实施工作在几个开尔文。
2009-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Realization of a Josephson Switch
有人提出，自发破缺对称系统之间的间歇性弱联系可以产生一种新型的时间晶体。在这里，一个实际的建设进行了更详细的分析。对于薄膜几何结构的约瑟夫森结，在结区施加磁场可以有效地开关超导电流。通过调整实验参数，人们可以让自由能任意接近平衡，而不影响寿命。本文还提出了超流$^4$ He的一种并行结构。
2013-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Suspended Graphene Ballistic Josephson Weak Links
石墨烯和超导的相互作用对于理解二维狄拉克费米子物理和超导器件应用引起了极大的兴趣。在以前的工作中，在标准SiO2衬底上制造的石墨烯-超导体结是高度无序的。由于载流子散射和电势波动，石墨烯与超导体结合的预期固有性质仍然难以通过实验观察。我们提出悬浮石墨烯超导结作为一个有效的解决方案的问题。在这里，我们展示了高质量悬浮单层石墨烯-NbN约瑟夫森结的制造和表征，其具有大于150，000 cm 2/Vs的器件迁移率，最小载流子密度低于1 e10 cm-2，并且在高于2 K的温度下形成超电流。狄拉克电子的超相对论性能带结构的一种表现。这一工作为进一步研究本征狄拉克费米子超导邻近效应和新型石墨烯-超导体混合结奠定了基础。
2013-05-09 cond-mat.mes-hall
Diamond-shaped evolution of the superconducting interference pattern in NbTiN weak-link Josephson junctions
本研究实验发现NbTiN弱连接约瑟夫森结在垂直与面内磁场下呈现菱形超导干涉图样，并理论证明波纹几何轨道效应与电流不均匀性的协同作用可解释该演化，为轨道主导现象提供关键见解。
2025-06-19 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic supercurrent fluctuations in diffusive magnetic Josephson junctions
我们研究了准一维约瑟夫森结中的超导电流，其中弱连接涉及磁性，通过磁性杂质或通过铁磁性。在弱连接长度大于{ \color{black}磁对断裂}长度的情况下，约瑟夫森效应由介观涨落主导。我们建立了超导相位依赖性$I(φ)$，以及其样品依赖性的属性在路口与透明的接触之间的引线和链接的统计。高透明度会产生逆邻近效应，而直接邻近效应则会被链路中的磁性所抑制。我们发现所有的谐波都存在于$I(φ)$中。每个谐波具有其自身的样本相关幅度和相移，不同谐波之间没有相关性。根据磁弱连接的类型，该系统可以在波动状态下实现$φ_0$或$φ$结。在温度、超导能隙和弱连接的无功能量之间的任意关系下，得到了完整的超导电流统计。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall
Predicted third-order sweet spots for phi-junction Josephson parametric amplifiers
University of Pittsburgh（匹兹堡大学）
研究通过调节磁场实现约瑟夫森结的第三阶非线性，提升放大效率，利用电容门调控扩展工作频率范围，结合微磁体实现近零磁场操作。
2026-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Gate-control of the current-flux relation of a Josephson quantum interferometer based on proximitized metallic nanojuntions
我们展示了一个Al超导量子干涉器件，其中的约瑟夫森结是通过门控邻近Cu介观弱连接实现的。后者的行为类似于真正的超导金属的静电门控的响应方面，并提供了良好的性能方面的电流调制的可见性。我们表明，通过应用程序的静态栅极电压，我们能够修改干涉仪的电流通量关系的方式，这似乎是兼容的$π$通道内的门控弱链接。我们的研究结果表明，在干涉仪中的开关电流的抑制的起源处的微观机制显然是相位相干的，导致在超导相位刚性的整体阻尼。最后，我们解决的性能的干涉仪的响应度磁通量的变化在耗散制度，并讨论了实际意义的门控接近为基础的全金属SQUID在纳米级的磁力。
2021-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The discovery, disappearance and re-emergence of radiation-stimulated superconductivity
我们追溯历史命运的实验和理论的微波刺激超导最初报告的压缩型超导弱连接。结果表明，观察到的效果消失，通过改善弱连接，以获得所需的约瑟夫森性质。为了评估Eliash'berg提出的微波场中超导薄膜中$\textit{energy-gap-enhancement}$理论的有效性，进行了单独的实验，没有达到对微波场中受激能隙的完全定量可靠的测量，但足以令人信服地理解约瑟夫森效应的早期偏差。在相同的时间段内，微波激发的超导性继续存在于超导体-正常金属-超导体约瑟夫森弱连接中。这一实验性的工作在几十年内都没有得到解释，只有在邻近效应的微观理论（包括其非平衡方面）足够成熟之后，才能得到正确的理解。这意味着弱连接约瑟夫森结中临界电流的增加是由于$\textit{enhancement of the phase-coherence}$而不是Eliash'berg提出的$\textit{enhancement of the energy-gap}$。邻近效应和态占据之间的复杂相互作用一直是混合约瑟夫森结研究的核心。辐射增强超导性的主题在超导微波谐振器的功率依赖性的研究中重新出现，而且在复杂材料中的光诱导超导性的出现中也重新出现。
2020-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Controllable manipulation and entanglement of macroscopic quantum states in coupled charge qubits
我们提出了一种实验上可行的方法来耦合约瑟夫森电荷量子比特，产生和检测宏观纠缠态。在量子比特电路中使用了一个大结超导量子干涉器件来实现量子比特的耦合和读出。此外，我们还明确地展示了如何在耦合量子比特系统中实现微波辅助的宏观纠缠。
2003-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Ballistic Josephson junctions in the presence of generic spin dependent fields
研究了自旋分裂场和自旋轨道耦合作用下的弹道约瑟夫森结。得到了准经典格林函数的一般表达式，并利用它分析了自旋织构正常金属（N）和单重态超导体（S）之间的邻近效应的几个方面。特别是，我们表明，态密度可能会显示出零能量峰，这是一个通用的后果，自旋相关的耦合异质结构。此外，我们还得到了SNS结构中的自旋电流和感应磁矩，并讨论了超导相和自旋自由度之间的耦合对磁化强度的可能的相干操纵。我们的理论预测自旋积累在S/N界面，和横向自旋电流垂直于结界面流动。这些发现中的一些可以根据非阿贝尔静电学来理解。
2016-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonreciprocal Josephson current through a conical magnet
本文提出一种基于锥形自旋结构磁性材料的约瑟夫森二极管，利用螺旋自旋旋转产生的类Rashba能带劈裂与非共面自旋纹理的Zeeman劈裂，在$0-π$转变附近实现大二极管效率。
2024-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gate-defined Josephson weak-links in monolayer $\mathrm{WTe_2}$
本文利用单层WTe2制备栅极定义的约瑟夫森弱连接器件，发现二维超导引线对磁干涉解释至关重要，为拓扑量子计算器件奠定基础。
2023-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signatures of interactions in the Andreev spectrum of nanowire Josephson junctions
我们进行了微波光谱的InAs纳米线之间的超导接触实现有限长度，多通道约瑟夫森弱链接。光谱中的某些特征，例如安德烈耶夫态之间跃迁线的自旋-轨道相互作用分裂，已经在非相互作用模型中得到了理解。然而，我们在这里确定额外的过渡，这证明了库仑相互作用的存在。通过结合实验测量和模型计算，我们达到这些非常丰富的Andreev光谱定性的理解。
2022-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
From two dimensions to wire networks in a dice-lattice Josephson array
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；Purdue University（普渡大学）；University of Vienna（维也纳大学）；University of Washington（华盛顿大学）
本研究针对骰子晶格约瑟夫森阵列，探究磁通量作用下不同占据状态格胞的开关电流特性，提出结合弹道结与扩散格胞的模型，与实验结果高度吻合。
2025-10-08 cond-mat.mes-hall
Crystalline Germanium Josephson Junctions
Center for Quantum Information Physics, New York University（纽约大学量子信息物理中心）；Department of Materials Science and Engineering, The Ohio State University（俄亥俄州立大学材料科学与工程系）
本研究基于镓掺杂锗的超导性，采用完全外延法制备了晶态IV族约瑟夫森结，其具备原子级尖锐界面等优势，为低无序、CMOS兼容的超导量子比特提供了新方案。
2026-08-17 cond-mat.mes-hall
Josephson Effect and Charge Distribution in Thin Bi$_2$Te$_3$ Topological Insulators
拓扑绝缘体材料的薄层是准二维系统，其特征在于量子限制和拓扑能带结构之间的复杂相互作用。为了理解载流子的空间分布在电输运中的作用，我们研究了底栅薄Bi $_2$ Te $_3$拓扑绝缘体薄膜中的约瑟夫森效应、磁输运和弱反局域化，并将实验载流子密度与基于自洽薛定谔-泊松方程的模型进行了比较，发现两者具有很好的一致性。该模型允许定量解释的弱反本地化校正的传导和约瑟夫森结的临界电流的弱链接从这样的电影没有任何特设的假设。
2019-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ground state phase diagram and "parity flipping'' microwave transitions in a gate-tunable Josephson Junction
本文利用微波谐振器研究栅极可调 InAs 纳米线约瑟夫森弱连接，绘制单重态—双重态基态相图，并将近零能的反常宇称翻转微波跃迁归因于结内辅助电子储库态。
2023-12-20 cond-mat.mes-hall
Coherent Josephson thermodynamic cycles
超导体/正常金属/超导体约瑟夫森结是一个相干电子系统，其热力学熵取决于弱连接两端的温度和相位差。在这里，利用热孤立系的相-温度热力学图，我们认为，当在等熵过程中使跨结的相降从0到$π$时，可以实现冷却效果。我们表明，等熵冷却可以增强与适当选择的几何和电参数的交界处，即通过增加超导和总结体积之间的比率。我们提出了广泛的数值计算，使用准经典格林函数方法的短结，我们将它们与分析结果进行比较。有趣的是，我们证明了相一致的热力学循环可以通过结合作用于弱链接的等熵和等相过程来实现，从而设计热机器（如发动机和冷却系统）的相干版本。因此，我们评估它们的性能和冷却循环中可达到的最低温度。
2018-06-05 cond-mat.mes-hall
Opportunities for the direct manipulation of a phase-driven Andreev spin qubit
本文利用散射矩阵证明，纳米线中保持时间反演的杂质引起的自旋翻转散射可耦合相反自旋的 Andreev 态，其非零电流矩阵元支持直接操控相位驱动 Andreev 自旋量子比特，无需双微波 Raman 过程。
2024-05-22 cond-mat.mes-hall
Chiral current-phase relation of topological Josephson junctions: A signature of the $4π$-periodic Josephson effect
$4π$周期约瑟夫森效应是马约拉纳零模和基态简并的指示器，这是拓扑量子计算的核心。然而，一个$4π$周期约瑟夫森电流相位关系（CPR）的可观测性受到阻碍的必要性，以固定的费米子宇称。作为$4π$周期CPR的替代方案，本文提出了一种适用于$4π$周期约瑟夫森效应的手征CPR.这是$J(ϕ) \propto C \, |\sin(ϕ/2)|$形式的CPR，描述了具有手性$C= \pm 1$的单向超电流。其对约瑟夫森相位差$ϕ$的非解析依赖性转化为$4π$ -周期性CPR $J(ϕ) \propto \sin(ϕ/2)$。该方案需要一个自旋极化拓扑约瑟夫森结，在这里将其建模为二维拓扑绝缘体边缘自旋分裂超导通道之间的短链接。在这种情况下，$C$与拓扑绝缘体的占据自旋带的陈数一致。本文详细介绍了实现手性CPR的三种方案：仅通过塞曼分裂，通过塞曼分裂结合偏置电流，以及通过外部面外磁场。
2019-07-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
