Spatiotemporal Stochastic Resonance in Fully Frustrated Josephson Ladders
我们考虑了外磁场中的约瑟夫森结梯形结构,每个元格有半个磁通量子。当受外部电流驱动时,在时间上具有周期性,在空间上具有交错性,这样的完全受挫系统被发现在热噪声的影响下显示时空随机共振。这种共振行为进行了研究,数值和解析,揭示了显着的各向异性的影响,并产生丰富的物理。
2000-12-16 cond-mat.supr-con
Switching and symmetry breaking behaviour of discrete breathers in Josephson ladders
我们研究了最近在约瑟夫森阶梯实验中观察到的旋转呼吸子。我们描述的开关机制,其中旋转路口的数量增加。在接近开关的区域,我们发现频率锁定、倍周期、准周期行为和对称性破缺都发生了。这表明在开关过程中发生了混沌动力学。接近开关的感应磁通急剧增加,显然在开关机制中起着重要作用。我们还发现了三个临界频率是独立的耗散常数$α$,只要$α$是不是太大。
2000-04-05 cond-mat.supr-con
Breather decay into a vortex/anti-vortex pair in a Josephson Ladder
我们提出了一个新的行为,其中涉及离散的呼吸和涡的约瑟夫森阶梯的实验证据。呼吸可以被看作是旋涡/反旋涡对的产生和随后的湮灭。外部施加的磁场破坏了涡流/反涡流对称性,并导致呼吸器分裂。涡旋或反涡旋的运动产生多部位呼吸器,其总是在原始呼吸器的一侧或另一侧,这取决于所施加场的符号。这种不对称性的应用领域的实验观察。
2014-03-18 cond-mat.supr-con
Edge currents in frustrated Josephson junction ladders
在大电容极限下,对具有对角耦合和开边界条件的准一维阻挫约瑟夫森结梯进行了数值研究。我们导出了这个约瑟夫森结阶梯的能量与类似的紧束缚模型的哈密顿量的期望值之间的对应关系,并说明了在具有均匀密度的单粒子态的子空间中,整个超导链的态是如何等价于紧束缚模型的最小能态的.为了满足均匀密度的约束,梯形的超导态被写为紧束缚模型的允许k-态的线性组合与开放边界。在参数t(梯级内和梯级间约瑟夫森耦合之间的比率)的临界值以上,阶梯在边缘处自发地产生电流,随着t的增加,电流扩散到本体,直到达到完全覆盖。超过一定的t值,随着阶梯的大小而变化(对于无限大小的阶梯,t = 1),边缘电流被破坏。在紧束缚模型中,值t = 1对应于两个带之间的间隙的打开。我们认为,边缘电流的消失与此间隙开放是不是巧合,这表明这些边缘电流状态的拓扑起源。
2016-07-27 cond-mat.supr-con
Spectral properties of the ladder-like Josephson junction array
本研究理论分析梯状多列电感耦合约瑟夫森结阵列的谱特性,推导了含平带δ项与3N−2个奇点的态密度,并用类切比雪夫正交多项式解析给出任意波数下等离子体波振幅的空间分布。
2024-12-10 cond-mat.supr-con
Vortex Fractionalization in a Josephson Ladder
数值计算表明,在具有周期性边界条件的约瑟夫森阶梯中,在适当的横向磁场作用下,涡旋激发可以自发地分裂成两个或多个分数阶激发。如果阶梯有N个格元,并且N可以被整数q整除,则在每个格元1/q通量量子的横向场中,基态是每q个格元一个通量子的规则图案。当一个额外的通量被添加到阶梯中时,它分裂成q个分数通量,每个通量携带1/q个涡度单位。分数磁通子基本上是底层1/q晶格的基态的不同畴之间的壁。分数磁通子在相同的施加电流下都被脱钉,并作为一个单元移动。对于一定的应用领域和梯子的长度,我们表明,有孤立的分数磁通。它示出的分数磁通量将产生一个时间平均的电压相关的特征方式的交流电压频率。
2005-11-21 cond-mat.supr-con
Breathers in Josephson junction ladders: resonances and electromagnetic waves spectroscopy
本文研究了约瑟夫森结中动态局域态(离散呼吸子)与线性电磁激发之间的共振相互作用。通过利用直接数值模拟,我们发现,这种相互作用表现为共振步骤和各种急剧的开关(电压跳变)的电流-电压特性。此外,交流振荡远离呼吸中心(呼吸机尾部)的功率显示奇异性,因为外部施加的直流偏置降低。所有这些功能都可以映射到频谱的EE已经推导出解析和数值。使用改进的分析呼吸机尾部,一个频谱的EE开发。呼吸机不稳定性的本地化EE驱动的性质成立。
2001-03-13 cond-mat.supr-con
Superconducting states and depinning transitions of Josephson ladders
我们提出了解析和数值研究的开口约瑟夫森梯形阵列的钉扎超导态,忽略电感,但考虑到边缘效应。处理的边缘效应微扰,我们发现这些超导状态-无涡,完全受挫和单涡状态-作为直流偏置电流$I$和挫折$f$的函数的解析近似。使用分叉理论推导出脱钉电流和临界挫折的公式,当$I$和$f$变化时,超导态消失或失去动态稳定性。结合这些结果,得到系统相对于$I$和$f$的零温稳定性图。为了突出边缘的影响,我们比较这个动态稳定图的热力学相图的无限系统的边缘已被忽略。我们简要说明如何扩展我们的方法,包括自感。
1998-05-30 cond-mat.supr-con
Commensurability in One Dimension and the Josephson Junction Ladder
利用传输矩阵方法研究了无荷电效应时磁场中的约瑟夫森结梯形结构。的传输矩阵的本征值的数值,给出了确定的不同阶段的阶梯。基态的空间周期性表现出魔鬼的阶梯作为磁通量填充因子f的函数。如果横向约瑟夫森耦合是变化的连续超导正常过渡在横向上观察到的,类似于在动力学系统中的KAM轨迹的故障。我们还研究了这些属性可能会受到影响的电流注入沿阶梯。
1997-11-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Quantum Phases of a Strongly Disordered Two-Legged Josephson Ladder
研究强无序两腿Josephson阶梯的量子相变,发现三种无序主导相,包括介于无序超导体和绝缘体之间的Bose玻璃相。
2025-12-22 cond-mat.supr-con
Topological order in Josephson junction ladders with Mobius boundary conditions
我们提出了一个封闭的一维量子约瑟夫森结与Mobius边界条件的全阻挫阶梯的CFT描述,特别是我们展示了这样的系统可以发展拓扑秩序。这种性质对于其作为“受保护的”固态量子位的实现是至关重要的。
2005-03-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Coherent emission from disordered arrays of driven Josephson vortices
我们提出了一种堆叠本征约瑟夫森结中驱动涡旋相干辐射的机制。在对比超辐射,这只发生在高度有序的涡旋晶格,我们预测共振辐射发射弱相关的涡旋阵列。我们的太赫兹波的强度,谐振频率,太赫兹辐射功率对耗散的依赖关系的分析结果与最近的模拟得到的结果吻合得很好。
2012-06-05 cond-mat.supr-con
Quantum Monte Carlo Study of a Disordered 2-D Josephson Junction Array
本文用量子蒙特卡罗方法研究了无序二维约瑟夫森结阵列中的超导-绝缘相变。我们认为无序的电容能量和偏移电荷的值。计算的相图表明,足够强的失调电荷的相位图的波瓣结构消失。我们的结果同意相当不错,与以前的计算进行平均场近似。
2003-10-09 cond-mat.supr-con
Josephson Diode Effect for a Kitaev Ladder System
本文研究由两条无自旋p波链耦合而成的Kitaev梯子约瑟夫森结,发现仅靠几何相位差即可在无磁场和自旋轨道耦合条件下实现非互易输运,并揭示其机制及优化条件。
2025-11-06 cond-mat.supr-con
Compact stationary fluxons in the Josephson junction ladder
研究揭示了Josephson结阶梯中紧凑stationary fluxon的精确解特性,展示了其与非紧凑状态的共存条件及外部磁场的影响。
2025-11-24 cond-mat.supr-con nlin.PS
Experimental and Theoretical Study on 2D Ordered and 3D Disordered SIS-type Arrays of Josephson Junctions
采用互感技术和高灵敏度电桥,从实验和理论上研究了人工制备的高有序(周期性)二维约瑟夫森结阵列(2D-JJA)的复交流磁化率随温度和磁场的变化关系,其中包括有分路和无分路的铌基隧道结以及无序三维阵列(3D-JJA).本文综述了非均匀临界电流密度分布对二维JJA交流磁化率的磁场行为的影响以及无序三维JJA中剩磁的起源等方面的最新研究结果。
2008-07-11 cond-mat.supr-con
Field-induced superconductor to insulator transition in Josephson-junction ladders
本文用自充电模型研究了外加磁场作用下梯形约瑟夫森结的超导体到绝缘体的转变。采用路径积分蒙特卡罗模拟方法对等效的(1 + 1)维经典模型进行了模拟,研究了相图和临界行为。除了超导(无涡旋)相之外,涡旋相也可以在增加磁场和小充电能量的情况下发生。结果表明,超导相和涡旋相之间存在一个绝缘相。令人惊讶的是,有限尺寸标度分析表明,即使外场打破时间反演对称性,场诱导超导到绝缘体的转变也是KT普适类。
2005-09-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
A conformal field theory description of magnetic flux fractionalization in Josephson junction ladders
我们展示了如何最近提出的有效理论的量子霍尔系统在“配对状态”填充v=1(Mod.物理快报。A15(2000)1679; Nucl.Phys.B641(2002)547),扭曲模型(TM),很好地适用于描述缺陷存在时约瑟夫森结梯(JJL)的现象学。特别是它示出如何自然的现象发生在这样的描述和它的关系与离散对称性TM中存在的通量分馏。此外,我们专注于封闭的几何形状,这使我们能够分析的拓扑性质的基态的系统中存在的半通量量子。
2005-09-30 cond-mat.supr-con hep-th
Effects of geometrical fluctuations on the transition temperature of disordered quasi-one-dimensional superconductors
本文研究了无序平面内涨落的、最大能隙的相互作用梯形阵列的超导转变温度T_c。重整化群分析表明,几何涨落减轻了无序对梯内配对关联的抑制。此外,涨落增强了阶梯之间的约瑟夫森隧穿。这两种效应都使约瑟夫森耦合阵列的T_c增大。这些发现可能与理解镧基高温超导体中的1/8反常有关。
2009-01-28 cond-mat.supr-con
Transport properties of clean and disordered Josephson junction arrays
本文研究了二维超导Berezinskiii-Kosterlitz-Bellless系统中量子涨落和弱无序对涡旋动力学的影响。温度低于量子涨落占主导地位的涡旋蠕变的确定,并在此量子制度的运输进行了描述。讨论了从量子态到经典态的过渡,确定了对经典电流-电压关系的量子修正。结果表明,弱无序能有效地降低系统的临界电流。
2009-12-30 cond-mat.supr-con
We calculate current-phase relation (CPR) of a SN-S-SN Josephson junction based on a variable thickness SN bilayer composed of highly disordered superconductor (S) and low-resistive normal metal (N) with proximity induced superconductivity. In case when the thickness of S,N layers and length of S constriction is about of superconducting coherence length the CPR is single-valued, could be close to sinusoidal one and the product $I_cR_n$ can reach $Δ(0)/2|e|$ ($I_c$ is the critical current of the junction, $R_n$ is its normal-state resistance, $Δ(0)$ is the superconductor gap of single S layer a…
2020-02-18 cond-mat.supr-con
Experimental Study of Positionally Disordered Josephson Junctions Arrays
我们实验研究了位置无序对具有$f = n$、${1/2} + n$或${2/5} + n$通量量子的整体$n$约瑟夫森结阵列的影响。该系统提供了具有随机相移的二维XY模型的实验实现。与许多早期的数值和分析研究相反,我们的结果表明,低温超导性永远不会被位置无序破坏。随着无序强度的增加,$f = 0$和1/2系统中的Kosterltz-lesser(KT)型有序转变为具有长程相位相干性的非KT型有序,这种非KT型有序甚至在最大无序极限下也持续存在。一个可能的有限温度玻璃化转变进行了讨论。
2005-09-06 cond-mat.supr-con
Disordered Josephson Junctions of d-Wave Superconductors
本文在准经典理论下研究了弱耦合d波超导体间的Josephson效应,特别是界面粗糙度对镜像结和$45^\circ$非对称结的电流-相位关系和临界电流的影响。对于镜面结的临界电流的温度依赖性是非单调的限制在低粗糙度,但单调的非常粗糙的界面。对于线性尺寸远大于超导相干长度的$45^\circ$非对称结,我们发现一个类似$\sin(2ϕ)$的电流-相位关系,而对于相干长度或更小尺度的接触,观察到通常的类似$\sinϕ$的行为。我们的结果与最近的实验观察比较。
2003-10-10 cond-mat.supr-con
Superconductor-Insulator Transition in disordered Josephson junction chains
研究了无序约瑟夫森结链中超导体-绝缘体的量子相变。为此,我们从晶格模型中推导出场论,该模型描述了一系列超导岛与地($C_0$)以及岛之间($C_1$)的电容耦合。我们分析的理论在短期($C_1 \ll C_0$)和长期($C_1 \gg C_0$)限制。到绝缘态的转变是由量子相位滑移的扩散驱动的。最重要的无序源来自于衬底中的陷阱电荷,它抑制了相位滑移的相干性,从而有利于超导关联。使用重整化群的方法,我们确定的相图,并评估周围的超导体-绝缘体转变的直流电导率和系统的电阻大小依赖的温度依赖性。这些依赖性一般具有强烈的非单调性,有几个不同的制度,反映了复杂的相互作用的超导性和无序。
2017-10-26 cond-mat.supr-con
Recent microwave reflection measurements of Josephson junction ladders have suggested the presence of nearly coherent collective charge oscillations deep in the insulating phase. Here we develop a qualitative understanding of such coherent charge modes by studying the local dynamical conductivity of the insulating phase of a finite length sine-Gordon model. By considering parameters near the non-interacting Fermion limit where the charge operator dominantly couples to soliton-antisoliton pairs of the sine-Gordon model, we find that the local dynamical resistance shows an array of sharp peaks i…
2019-05-24 cond-mat.supr-con
Zero vorticity condition in calculation of ground state energy of Josephson junction lattices
本文采用电荷中性条件,即约瑟夫森结晶格的零涡旋条件,计算了它的基态。我们考虑一个斐波那契阶梯和彭罗斯格来测试我们的方法。我们还将结果与独立处理斑块的模型的结果进行了比较。我们表明,零涡度条件改善的独立元格模型的结果。
2010-10-12 cond-mat.supr-con
Spontaneous modulation of superconducting phase in Kitaev ladder
我们从理论上研究两个Kitaev链平行放置,即,Kitaev阶梯,由约瑟夫森结耦合。链端的Majorana束缚态之间的$π$结与链上通常的Josephson耦合竞争,这种挫折导致两链之间超导序参量的相位差的调制。我们表明,这种调制给出了双简并的基态,它可以被操纵的外部电场和磁场。
2015-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamic transition in vortex flow in strongly disordered Josephson junction arrays and superconducting thin films
研究了电流驱动下强无序$d=2$约瑟夫森结阵列和超导薄膜中涡旋的动力学行为。我们发现在电流$I_p>I_c$的涡流中存在动态相变。在$I_p$以下,存在塑性流动,其特征在于运动方向上的平均速度相关长度尺度$ξ_v$,当接近$I_p$时,塑性流动发散。在$I_p$之上,我们发现了具有均匀流动和短程近晶有序的运动涡旋相。一个有限尺寸的分析表明,这一阶段成为渐近的大尺度的液体。
1998-09-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Superconducting-insulator transition in disordered Josephson junctions networks
模拟了具有热激活类Arrhenius电阻分流的约瑟夫森结无序网络中的超导-绝缘体转变。通过求解网络的电导矩阵,通过调节网络的厚度、电荷密度和无序度,再现了不同实验条件下的相变。特别是,在增加的波动的参数进入约瑟夫森耦合和库仑能量的结,发生的转变为降低值的临界温度Tc和增加值的激活温度To。模拟的结果比较以及与最近的实验中的介观波动的相位已被建议为机制的紧急粒度的现象,否则均匀的薄膜。所提出的方法进行了比较,在TiN薄膜和纳米图案阵列的弱链接,超导体-绝缘体过渡直接刺激的结果。
2013-04-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Disordered graphene Josephson junctions
采用基于Chebyshev-Bogoliubov-deGennes方法的紧束缚方法描述了无序单层石墨烯约瑟夫森结。包括由空位、波纹或带电杂质引起的散射。我们计算了约瑟夫森电流,并研究了多重Andreev反射的性质,多重Andreev反射导致束缚态出现在超导能隙以下的能量态密度的峰值。在单原子空位的存在下,我们观察到一个强大的抑制的超电流,这是一个强谷间散射的后果。虽然晶格变形不应该引起谷间散射,我们发现,超导仍然被抑制,这是由于赝磁势垒的存在。对于带电杂质,我们考虑两种情况,这取决于平均掺杂是否为零,即存在电子空穴水坑,或有限的。在这两种情况下,短程杂质强烈影响超电流,类似于空位的情况。
2014-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Critical fields and devil's staircase in superconducting ladders
我们已经确定了约瑟夫森结梯形阵列和细超导导线梯形阵列的基态。我们发现,旋涡之间的排斥相互作用下降指数分离。这种短程相互作用的事实导致了新的现象。随着外加磁场的增加,基态涡旋密度呈现出一个完整的魔鬼阶梯,每个阶梯产生一对金属-绝缘体转变。阶梯中的临界场都是解析计算的,并且只依赖于阶梯的连通性和基本元格的面积。特别是正常的正方形阶梯不包含任何涡旋,直到每个元胞的通量达到0.5/sqrt{3}通量量子。
1999-03-25 cond-mat.supr-con
Phase Transitions in Disordered Altermagnetic Josephson Junctions
Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);School of Emerging Technology, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学先进技术研究院);Institute for Theoretical Physics and Astrophysics, University of Würzburg(维尔茨堡大学理论物理与天体物理研究所)
研究二维d波交错磁约瑟夫森结中无序对非常规π相和φ相的影响,发现无序可诱导相变并抑制超流,归因于隧穿库珀对相移和超导退相干,φ相高度脆弱且非互易地转变为π相或0相。
2026-09-30 cond-mat.supr-con
Magnon-induced transparency of a disordered antiferromagnetic Josephson junction
Institute of Spectroscopy, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院光谱学研究所)
本研究通过磁子激发反铁磁体,增强了超导近邻效应,为超导自旋电子学提供了新可能。
2026-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
We study supercurrent and proximity vortices in a Josephson junction made of disordered surface states of a three-dimensional topological insulator with a proximity induced in-plane helical magnetization. In a regime where the rotation period of helical magnetization is larger than the junction width, we find supercurrent 0-π crossovers as a function of junction thickness, magnetization strength, and parameters inherent to the helical modulation and surface states. The supercurrent reversals are associated with proximity induced vortices, nucleated along the junction width, where the number of…
2018-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnetic interference patterns in long disordered Josephson junctions
研究了外磁场中的扩散超导体-正常金属-超导体(SNS)结.在长结的极限情况下,我们发现约瑟夫森电流对场和结长的依赖关系的形式取决于与磁场有关的结宽和结长之比。这两种长度尺度之间的某一临界比率将两种不同的状态分开。在窄结中,临界电流表现出作为结长或磁场的函数的纯衰减。在宽结中,临界电流表现出阻尼振荡作为相同的参数的函数。这种阻尼振荡行为不同于典型的短结或隧道结的夫琅和费模式。在宽的和长的结中,超导对关联和超导电流沿着结的边缘局部化。
2013-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Role of intergranular silver in modulating the aperiodicity in disordered Josephson junction arrays : impact on relaxation of intergranular critical state
在20-77 K温度范围内,在很低的磁场(10-50 Oe)下,观察到YBa(2)Cu(3)O(7-x)(YBCO)和Bi(1.75)Pb(0.35)Sr(2)Ca(2)Cu(3)O(10+x)(BPSCCO)块体多晶样品的晶间临界态弛豫。在这种无序的约瑟夫森结网络中,弛豫比晶内弛豫慢,因此,它产生比相应的晶内值更高的磁通钉扎能U 0。银的加入似乎引起了晶界特性的均匀性,这导致磁通钉扎能的急剧下降,因为它取决于跨网络的结耦合能EJ的变化。虽然对于母体BPSCCO和YBCO样品,U。分别为约0.5和0.55eV,但在添加银(10- 15wt%)的样品中,相应的值为约0.15和0.27eV。根据实验观察到的磁弛豫和晶界临界场随温度的变化,计算了磁通钉扎能的分布函数m(U)和晶界失准角(θ)的分布函数n(θ)。在添加银的样品中,分布函数变得更窄,反映出无序程度的降低。观察到有效涡旋质量m* 随无序度的变化。考虑到超导转变的宽度delTc作为无序(不均匀性)程度的量度,已经表明,当磁通钉扎能U ~ delTc时,输运临界电流密度Jc遵循关系式Jc exp(-delTc)。这些关系可以帮助设计用于实现期望效果的合适策略:高Jc但较慢的衰减速率,即,美国大
2000-11-27 cond-mat.supr-con
Synchronization in disordered Josephson junction arrays: Small-world connections and the Kuramoto model
我们研究了无序排列的约瑟夫森结中的同步。在本文的前半部分,我们考虑了耦合电容并联结(RCSJ)方程的这种阵列和有效相位模型的Winfree型之间的关系。我们描述了一个多时间尺度分析的RCSJ方程的梯形阵列的结\textit{with non-negligible capacitance}中,我们到达一个二阶相位模型,捕捉以及同步物理的RCSJ方程的几何形状。在本文的后半部分,受最近小世界网络研究的启发,我们研究了随机的,长距离的连接对结点之间的同步的影响。我们考虑了这种快捷方式对梯形阵列的影响,发现快捷方式使非零电压状态下的结阵列更容易同步。在2D阵列中,我们发现,额外的捷径路口是唯一边缘有效的诱导同步的活动路口。在1D和2D中的捷径结的效果的差异可以部分地理解在一个有效的相位模型。
2004-05-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Diode effect in the Fraunhofer pattern of disordered planar Josephson junctions
研究无序对平面约瑟夫森结弗朗霍费尔模式中二极管效应的影响,发现对称结构禁止效应,节点点放大效应,并扩展至多端口和并联系统。
2025-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Josephson effect in strongly disordered metallic wires
本研究针对强无序金属线构成的约瑟夫森结,建立了基于非线性sigma模型的普适约瑟夫森效应理论,揭示了强局域区的三种电流区间,并发现特定参数区间内Ambegaokar-Baratoff关系仍然成立。
2025-03-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Remanent magnetization of high-temperature Josephson junction arrays
本文研究了三维无序高Tc约瑟夫森结阵列在交流磁场作用下的再磁化。的效果,预测的数值模拟和先前验证的低Tc阵列的Nb,发生在有限的温度范围内。我们还表明,磁化状态可以激发和检测两个可选的实验例程。
2000-02-17 cond-mat.supr-con
Decoupling and Depinning II: Flux lattices in disordered layered superconductors
本文研究了层状超导体在垂直于超导层的磁场和无序存在下磁通晶格的相变。我们发现,无序层之间产生一个随机的约瑟夫森耦合,导致约瑟夫森玻璃(JG)相在低温下,消失的JG顺序识别脱钉过渡。我们还发现,无序和热涨落导致层退耦的重整化约瑟夫森耦合消失。近解耦的非谐制度被发现,通常的弹性和由此产生的布拉格玻璃是无效的。退钉线在一个多临界点处与退耦线相交,得到三条过渡线和一条交叉线。该相图与Bi_2Sr_2CaCu_2O_8上的异常数据如“第二峰”和脱钉转变相一致。约瑟夫森等离子体频率的评估在各个阶段。
2005-05-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Spin Gap and Superconductivity in Weakly Coupled Ladders: Interladder One-particle vs. Two-particle Crossover
利用微扰重整化群方法研究了梯间单粒子跳跃$t_{\perp}$对弱耦合Hubbard梯系统低能渐近性质的影响.我们发现,对于有限的梯内哈伯德排斥,$U$,存在一个交叉值的梯间单粒子跳跃,$t_{\perp c}$。对于$0<t_{\perp}<t_{\perp c}$,自旋间隙金属(SGM)相的孤立的阶梯过渡在一个有限的转变温度,$T_{c}$,d波超导(SCd)相通过一个两粒子交叉。在温度区域,$T<T_{c}$,发生了库珀对的梯间相干约瑟夫森隧穿,而梯间相干单粒子过程被强烈抑制。对于$t_{\perp c}<t_{\perp}$,在交叉温度$T_{cross}$附近,系统通过单粒子交叉过渡到二维(2D)相。在温度范围$T<T_{cross}$内,发生梯间相干带运动.
1999-06-25 cond-mat.supr-con
Disorder in two dimensional Josephson junctions
考虑热涨落、随机磁场和外电流的影响,导出了二维(即大面积)约瑟夫森结的有效自由能。我们表明,通过使用复本对称性破缺的方法,该结有四个不同的阶段:无序,约瑟夫森有序,玻璃相和共存的约瑟夫森顺序与玻璃相。在S=1/2处,接近共存到玻璃化转变的临界电流为~(面积)^{-s+1/2},其中S是无序的量度。我们的结果可以解释在温度远低于体的临界温度的高T_c三层结的结有序。
1998-01-01 cond-mat.supr-con
Conductivity in glass phases of disordered granular superconductors in magnetic fields
基于量子无序约瑟夫森结阵列,研究了磁场中三维颗粒超导体玻璃相的电导率。一个正确的列入欧姆耗散动力学导致玻璃相不同的直流电导率。相反,在没有耗散项的情况下,不管淬火无序的相关范围如何,都获得玻璃相中的金属响应,即,即使在所谓的玻色玻璃相中,实验上电阻率为零。
2009-06-08 cond-mat.supr-con
Traveling wave parametric amplifier with Josephson junctions using minimal resonator phase matching
约瑟夫森参量放大器由于其高增益和量子限制噪声而成为超导器件物理中的重要工具。行波参量放大器(TWPA)具有类似的噪声性能,同时允许带宽和动态范围的显著增加。我们提出了一种基于LC梯形传输线的约瑟夫森结和平行板电容器使用低损耗非晶硅介质的TWPA设备。最重要的是,我们沿着传输线以规则的间隔插入了$λ/4$谐振器,以保持泵浦、信号和空闲之间的相位匹配条件并增加增益。在4.GHz带宽上,平均增益为12.dB,平均饱和功率为-92.dBm,噪声接近量子极限。
2015-03-15 cond-mat.supr-con
Gauge Theories of Josephson Junction Arrays: Why Disorder Is Irrelevant for the Electric Response of Disordered Superconducting Films
本文利用拓扑规范理论研究约瑟夫森结阵列和薄膜超导体的量子相结构,揭示无序对电响应无关紧要,量子相变仅由电相互作用增强驱动,并阐明超绝缘相源于电荷间的线性禁闭机制。
2023-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Haldane Gap and Fractional Oscillations in Gated Josephson Arrays
扭曲的量子XXZ模型和门控约瑟夫森结阵列之间的类比被用来预测尖锐的结构中的临界电流与栅极电压,和分数交流约瑟夫森频率。我们证明了选择规则的水平交叉,这意味着分数周期的基态与不同的Aharonov-Bohm通量。外推数值对角化阶梯,找到一个Haldozen间隙在中等易平面各向异性,与消失的超流刚度。提出了实验实现这些新的效果的物理参数。
1998-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
This paper deal the effects of uncorrelated white noise, in a serie of Josephson Junctions coupled to a linear $RLC$ resonator. The junction are hysteretic, and hence can be considered birhythmic, that is capable to oscillate at different frequencies for the same set of parameters. Both Josephson Junctions with identical and disordered parameters are considered. With the uniform parameters, the array behaves similarly to single Josephson junctions, also in the presence of noise. The magnitude of the effective energy that characterizes the response to noise becomes smaller as the number of elem…
2019-11-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Magnetoelectrics in Disordered Topological Insulator Josephson Junctions
本文从理论上研究了三维拓扑绝缘体表面无序沟道组成的二维Josephson组态的平衡和非平衡电输运中电荷和自旋极化的耦合。在系统的平衡态,我们预测Edelstein效应,这是更明显的比它的对应物在传统的自旋轨道耦合材料。利用准经典Keldysh技术,我们证明了系统的基态可以通过调制注入到结中的准粒子流,实验上转变成不同于标准“$0$”或“$π$”的任意宏观超导相位差,构成一个$ϕ_0$ -结.我们提出了一个可行的实验,准粒子注入到拓扑绝缘体表面的正常电极和电压梯度的装置,使相反方向的静态自旋密度可以沿界面开发,并允许直接利用狄拉克费米子的自旋动量锁定性质的表面通道。$ϕ_0$状态与施加在注入器电极和超导端子之间的电压差成比例,该电压差校准粒子的注入速率,并因此校准$ϕ_0$偏移。
2016-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Disordered BKT transition and superinsulation
强无序超导薄膜已经被观察到经历有限的温度转变到超绝缘状态,具有明显的无限电阻,反映了超导性。接近过渡,据报道,一些电影表现出Berezinskiii-Kosterlitz-无(BKT)的临界性,这意味着超绝缘与有序的电荷BKT相关联。一个更奇异的Vogel-Fulcher-Tammann(VFT)临界性也被发现,提出了有限温度绝缘体存在根本不同状态的问题。本文发展了弱约瑟夫森耦合无序横向约瑟夫森结阵列的临界性理论。我们证明了它等价于一个二维库仑气体的热力学关联无序。我们发现,强无序的结果在一个政权表现出VFT临界,而不是通常的BKT一个,并发现它对应于过渡到一个非遍历绝缘体相。
2017-07-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Phase diagram of hard-core bosons on clean and disordered 2-leg ladders: Mott insulator - Luttinger liquid - Bose glass
一维自由费米子和硬核玻色子通常被认为是等价的。事实上,当粒子被限制在链上的最近邻跳跃时,它们不能交换自己,因此几乎不经历它们自己的统计。除了依赖于所谓的乔丹-维格纳弦的非对角相关性之外,实空间的可观测量对于链上的自由费米子和硬核玻色子是相似的。有趣的是,通过仅耦合两条链,从而形成一个两条腿的梯子,粒子交换成为允许的,并导致自由费米子和硬核玻色子之间完全不同的物理。本文采用解析(强耦合、场论、重整化群)和数值(量子蒙特卡罗、密度矩阵重整化群)相结合的方法,研究了两条腿的梯形几何中硬核玻色子跳跃的表面简单但非平凡的模型.在半填充时,虽然只有在大的链间跳跃tperp > 2 t时费米子才出现能带绝缘体,但只要tperp \neq 0通过Kosterlitz-无跃迁,玻色子就会出现莫特能隙。远离半填充,情况甚至更有趣,因为无间隙Luttinger液体模式出现在具有非平凡填充依赖的Luttinger参数1/2 \leq Ks \leq 1的对称扇区中。讨论了冷原子实验、磁场中的自旋梯以及无序效应的结果。特别是,量子相变,预计在有限的无序强度之间的一维超流体和绝缘玻色玻璃相。
2011-03-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Probing the pairing symmetry and pair charge stiffness of doped $t-J$ ladders
对掺杂$t-J$梯进行了相敏实验的数值等效。我们在开放系统的两端施加具有不同复相位的邻近效应场,研究了库珀对的输运。测量系统的响应和感应约瑟夫森电流,密度矩阵重整化群计算显示,如何依赖于掺杂分数,对场的横档-腿宇称变化从负到正的空穴密度的增加。我们还研究了对电荷刚度,并观察到在出现静电条纹的区域超导性受到抑制。我们比较我们的结果与玻色化和重整化群分析的预测。
2006-12-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Simple Floquet-Wannier-Stark-Andreev viewpoint and emergence of low-energy scales in a voltage-biased three-terminal Josephson junction
三端约瑟夫森结由三个超导体相干耦合到一个小的非超导岛,如扩散金属,单或双量子点。考虑了一个特定的谐振单量子点三端约瑟夫森结$(S_a,S_b,S_c)$,用电压$(V,-V,0)$偏置,但结论更普遍地适用于谐振半导体量子线设置。一个简单的物理图片的稳定状态,使用Floquet理论。结果表明,平衡Andreev束缚态($V=0$)演化为非平衡Floquet-Wannier-Stark-Andreev(FWS-Andreev)阶梯共振态($V\ne 0$).这些共振由于多次Andreev反射(MAR)过程而获得有限的宽度。我们还考虑了非本征线宽展宽对量子点的影响,通过Dynes现象学参数引入。直流四重电流表现出在低电压下的外在弛豫为主的制度,由于在较高电压下的MAR过程的内在弛豫之间的交叉。最后,我们研究了由于Landau-Zener-Stückelberg跃迁引起的两个FWS-Andreev阶梯之间的耦合,以及它对弛豫机制中交叉的影响。三个重要的低能量尺度被确定,并且一个观点是将这些低能量尺度与最近的噪声互相关实验联系起来[Y。Cohen { \it等人},arXiv:1606.08436]。
2017-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Novel Josephson effects between multi-gap and single-gap superconductors
由于多个序参量的存在,多能隙超导体可以表现出定性的新现象。排斥电子相互作用可在序参量的相位之间产生$π$的相位差。由于这些序参量的相对相位的振荡而产生的集体模式也是可能的。在这里,我们表明,这两种现象是可观察到的约瑟夫森结之间的单间隙和多间隙超导体。特别地,通过结的约瑟夫森电流的非单调温度依赖性揭示了多能隙超导体中$π$相位差的存在。这种机制可能是相关的理解与非常规超导体的约瑟夫森结的几个实验。我们还讨论了如何存在的集体模式共振增强的直流约瑟夫森电流时,结两端的电压匹配的模式频率。我们的结果可应用于MgB $_2$、2 H-NbSe $_2$、自旋梯和双层铜酸盐。
2002-01-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con