Shapiro steps in Josephson junctions with alternating critical current density
本文对临界电流密度空间变化的隧道约瑟夫森结中的Shapiro台阶进行了理论处理。显式解析公式的第一个整数（正常）和半整数（异常）夏皮罗步骤的宽度短结。我们发展了粗粒化方法，描述了YBCO薄膜和不同超导-铁磁-超导Josephson型异质结中非对称晶界的伏安曲线中的Shapiro台阶。
2007-08-09 cond-mat.supr-con
Model for missing Shapiro steps due to bias-dependent resistance
University of Pittsburgh（匹兹堡大学）
本文提出了一种现象模型，通过抑制奇数Shapiro步来解释传统约瑟夫森结中缺失Shapiro步的现象。
2025-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamic transition and Shapiro-step melting in a frustrated Josephson-junction array
我们考虑一个二维的完全阻挫的约瑟夫森结阵列驱动的直流和交流相结合。在有限温度下，研究了锁模现象（电流-电压特性中的巨大Shapiro台阶）与动态相变之间的相互作用。熔化的Shapiro步骤由于热波动被证明是伴随着动态相变，其中的普适类进行了讨论。
2004-08-25 cond-mat.supr-con
Fractional Shapiro steps without fractional Josephson effect
人们普遍认为，包含拓扑绝缘体和托管马约拉纳类束缚态的超导结可能会表现出不寻常的“分数”（$4π$ -周期性）交流约瑟夫森效应。因此，“分数”夏皮罗步骤的电流-电压特性的这种结预计会发生外部微波辐射。在这里，我们微观评估Shapiro步骤拓扑平凡的高度透明的超导弱连接。在我们的分析中恢复的关键特征-包括，例如，所谓的“缺失的”夏皮罗台阶--结果与在拓扑约瑟夫森结中观察到的相似。我们的研究结果表明，谨慎是必要的，而解释超导弱连接的Majorana物理方面的实验结果。
2021-07-12 cond-mat.supr-con
Shapiro and parametric resonances in coupled Josephson junctions
研究了微波辐照对高温超导体中本征约瑟夫森结相位动力学的影响。我们比较了在CCJJ和CCJJ+DC模型框架下计算的耦合约瑟夫森结堆在外照射下的电流-电压特性。
2012-08-22 cond-mat.supr-con
From Shapiro steps to photon-assisted tunneling in microwave-driven atomic-scale Josephson junctions with a single (magnetic) adatom
本文研究微波驱动的原子尺度 Josephson 结，揭示普通 Pb-Pb 结的 Shapiro 相干台阶及磁性吸附原子诱导的光子辅助准粒子隧穿导致的非相干转变。
2025-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Shapiro Step on the rc-Branch in the IV-characteristic of a Josephson Junction with an LC-shunting
研究了外辐射对LC电路分流的约瑟夫森结相位动力学的影响。结果表明，当约瑟夫森频率等于所形成的谐振电路的频率时，结的电流-电压特性中出现了附加的谐振电路（rc）支路。我们表明，夏皮罗台阶宽度的幅度依赖性的变化至关重要时，夏皮罗步骤是在rc分支相比，约瑟夫森结的情况下，没有分流。这些效应的实验实现可能会为现有的方法和技术提供非常重要的优势。
2014-05-15 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
Half-integer Shapiro Steps in Strong Ferromagnetic Josephson Junctions
通过研究射频微波激励下强铁磁约瑟夫森结（Nb-NiFe-Nb）的电流-相位关系，实验观察到了半整数Shapiro台阶.半整数Shapiro步在T = 4 ~ 7 K的宽温度范围内是稳健的。强铁磁NiFe约瑟夫森结中的半整数Shapiro台阶是由于0态和π态的共存引起的，且随着2 NiFe厚度的空间变化.这种情况也支持高分辨率透射电子显微镜表征的Nb/NiFe/Nb结。
2021-09-27 cond-mat.supr-con
Demonstration of dual Shapiro steps in small Josephson junctions
该研究通过将小型Al/AlOₓ/Al约瑟夫森结的布洛赫振荡与不同频率的正弦及脉冲驱动同步，观测到双夏皮罗台阶，验证了量子对偶关系，为量子计量应用奠定基础。
2024-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Shapiro Steps as a Direct Probe of $\pm s$-wave Symmetry in Multi-gap Superconducting Josephson Junctions
本文从理论上研究了由单能隙超导体和双能隙超导体构成的异质约瑟夫森结中的Shapiro台阶。我们发现，通过将外加微波的频率调谐到Josephson-Leggett模的频率，可以诱导出一个反常的直流Josephson电流，这在$I$ - $V$特性曲线中除了传统的Shapiro台阶外，还产生了一个额外的台阶结构.共振电压下的台阶高度呈现大小交替的结构，反映了双能隙超导体的能隙对称性。在$ \pm s波的情况下，其中两个间隙具有相反的符号在两个间隙超导体的步骤与奇数指数增强，而在s波的情况下，与偶数指数有较大的值。分数Shapiro步骤的存在也被预测。
2010-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ubiquitous missing first Shapiro step in Al-InSb nanosheet Josephson junctions
针对拓扑平庸Al-InSb纳米片约瑟夫森结中第一夏皮罗台阶缺失现象，研究结合实验与RSJ模型分析，揭示该现象源于测量盲区的普遍机制，为分数约瑟夫森效应实验提供新见解。
2025-11-14 cond-mat.supr-con
Evidence of dual Shapiro steps in a Josephson junctions array
该研究将超小约瑟夫森结嵌入高阻抗阵列，实验观测到双夏皮罗台阶现象，为相位-电荷对偶性提供新见解，并推动量子计量电学三角形的闭合。
2022-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
3-dimensional arrays of BiSrCaCuO-2212 intrinsic Josephson junctions and the zero-crossing Shapiro steps at 760 GHz
在厚度为200~300 nm的O_{8+x}片上，本征约瑟夫森结的叠层被图形化，并相互连接，与蝴蝶结天线和一些扼流圈集成。在150微米乘170微米的面积上，到目前为止，我们能够制造多达256个堆叠，超过11，000个结。这种本征约瑟夫森结的三维阵列对760 GHz远红外激光的辐照具有灵敏的响应，在0.75 V以下有明显的过零夏皮罗阶跃。此外，还讨论了在量子电压标准等方面的可能应用。约瑟夫森结的高集成密度也有望用于许多其他应用。
2001-10-11 cond-mat.supr-con
Half-integer Shapiro steps in highly transmissive InSb nanoflag Josephson junctions
本文研究高透射 InSb 纳米旗形约瑟夫森结，在微波辐照下观察到对温度鲁棒的半整数夏皮罗台阶，揭示其非平衡起源，为混合器件物理与非平衡动力学研究提供新平台。
2023-03-10 cond-mat.supr-con
All fractional Shapiro steps in the RSJ model with two Josephson harmonics
L. D. Landau Institute for Theoretical Physics RAS（朗道理论物理研究所）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；Laboratory for Condensed Matter Physics, HSE University（高等经济大学凝聚态物理实验室）
本文研究了RSJ模型中通过包含两个约瑟夫森谐波产生所有可能分数肖普步骤的现象，并揭示了正负分数步骤的不对称性。
2025-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con math-ph
Subharmonic Shapiro steps and assisted tunneling in superconducting point contacts
本文分析了在微波辐射下任意传输的超导点接触中的电流。交流约瑟夫森电流与微波信号的相互作用在电压V =（m/n）\hbar ω r/2 e处产生Shapiro阶跃，其中n，m为整数，ω r为辐射频率。次谐波阶跃（n不同于1）是多次Andreev反射（MAR）发生的结果，并在高透射率下提供了特有的交流约瑟夫森效应的明确签名。此外，直流电流表现出丰富的subgap结构，由于光子辅助MAR。
2001-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Giant Shapiro steps for two-dimensional Josephson-junction arrays with time-dependent Ginzburg-Landau dynamics
在通过涨落扭曲边界条件（FTBC）实现电流整体守恒的含时Ginzburg-Landau（TDGL）模型和反向分流结（RSJ）模型下，对零温下的二维约瑟夫森结阵列进行了数值研究.对于{ \em both} RSJ和TDGL情况，发现分数巨Shapiro步骤。这意味着RSJ模型所基于的局部电流守恒可以放宽到仅具有全局电流守恒的TDGL动力学，而不改变Shapiro步骤的顺序。然而，当步骤的最大宽度进行比较，为两个模型的一些定性的差异，发现在较高的频率。临界电流也计算和比较与早期的结果。结果发现，FTBC是一个更充分的边界条件比传统的均匀电流注入法，因为它最大限度地减少了边界的影响。
1999-08-02 cond-mat.supr-con
Harnessing Josephson-Shapiro physics to verify interlayer exciton superfluidity
University of Antwerp（安特卫普大学）；University of New South Wales（新南威尔士大学）
提出基于Dayem桥激子约瑟夫森结中夏皮罗台阶的直接测试方法，预测在双双层石墨烯和低密度过渡金属硫族化物中可分辨的夏皮罗平台，并通过BCS-BEC渡越中的非单调演化提供激子超流性的直接证据。
2026-06-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Manipulating fractional Shapiro steps in twisted cuprate Josephson junctions
Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Tsinghua University（清华大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
本研究通过操控扭曲铜酸约瑟夫森结中的分数肖皮步骤，揭示了可调电流-相位关系及非拓扑超导机制的可能性。
2025-12-01 cond-mat.supr-con
Quantum and classical Shapiro steps in small Josephson junctions
本文提出模型解释小约瑟夫森结中双重（量子）与经典Shapiro台阶的形成条件，由环境有效弛豫时间控制，并预测可在同一器件中观察到两种台阶，模型能定量拟合实验I-V曲线。
2025-08-06 cond-mat.supr-con
Existence of Shapiro Steps in the Dissipative Regime in Superconducting Weak Links
我们目前的测量微波诱导Shapiro步骤中的超导纳米桥弱链接的耗散分支的滞后电流-电压特性。我们证明，夏皮罗步骤可以用来推断一个减少的临界电流和相关的有效局部温度。我们对耗散分支中Shapiro台阶的观察表明，在耗散态中存在有限的Josephson耦合，因此可以用来限制有效温度和加热到临界温度以上的区域的大小。这项工作提供的证据表明，约瑟夫森行为仍然可以存在于热滞弱连接设备，并将允许扩展的温度范围，基于纳米桥的单通量量子线路，nanoSQUID和约瑟夫森电压标准可以使用。
2019-08-30 cond-mat.supr-con
Dynamics of Majorana States in a Topological Josephson Junction
拓扑约瑟夫森结携带4 π周期束缚态。施加到结的有限偏压通过动态地将其耦合到连续体来限制束缚态的寿命。另一个特征时间尺度，相位调整时间，是由电路的电阻“看到”的结。我们表明，4 π周期性体现在夏皮罗步骤的奇偶效应，只有当相位调整时间短于束缚态的寿命。在约瑟夫森频率的一半处的电流噪声频谱中的峰值的存在是4pi周期性的更鲁棒的表现，因为它持续任意长的相位调整时间。我们指定，在电路参数方面，必要的条件，观察的表现形式的4 π周期性的噪声谱和夏皮罗步骤测量。
2013-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
On chip synchronization of Bloch oscillations in a strongly coupled pair of small Josephson junctions
本文研究高欧姆环境中强耦合亚100 nm约瑟夫森结的布洛赫振荡同步，观察到电流镜效应和类似双夏皮罗台阶的电流平台，为电流计量学提供新思路。
2023-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
On the absence of Shapiro-like steps in certain mesoscopic S-N-S junctions
在介观S-N-S结的直流输运中，已知约瑟夫森耦合随温度的升高呈指数下降，但电导的相位依赖性持续到更高的温度，并且仅随1/T下降。这里指出，尽管这样的相位相关电导确实会为纯DC电压带来AC电流，但它本身不能导致Shapiro台阶的形成。
1997-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Shapiro Steps in the Absence of Microwave Radiation
详细研究了1.2 \mum长的金纳米线与超导电极接触时的电流-电压特性。有趣的是，在没有微波辐射的情况下，在电压V =（m/n）（V0/2 e）下，在宽温度范围内的I-V曲线显示多个台阶，其中m，n是整数，V0 ~ 92 \muV。我们认为这些台阶是由于超导电极通过邻近效应在金纳米线中引入的交流约瑟夫森电流和微间隙的相互作用而产生的次谐波Shapiro台阶。
2011-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Buzdin, Shapiro and Chimera Steps in $φ_0$ Josephson Junctions
研究 $φ_0$ Josephson 结在电磁辐射下的磁矩进动与 Josephson 振荡锁定，提出 Buzdin 与 Chimera 台阶并揭示其共振和自旋–轨道耦合特性。
2023-08-11 cond-mat.supr-con
The uniqueness of the driven $φ_0$ Josephson junction: when steps are not Shapiro
研究受周期驱动的 $φ_0$ Josephson 结，揭示磁性锁定产生的 Buzdin 台阶区别于 Shapiro 台阶，并通过数值与解析方法阐明其宽度、干涉及磁化重取向机制。
2025-05-12 cond-mat.supr-con
The influence of magnetic vortices motion on the inverse ac Josephson effect in asymmetric arrays
本文研究了在外加磁场B作用下，磁涡旋运动对YBaCuO约瑟夫森结（JJ）的逆交流约瑟夫森效应（直流Shapiro台阶的出现）和相干运转的影响。约瑟夫森涡旋的运动的优先方向是由于不对称引起的棘轮效应，并具有显着的影响：对于一个特定的正直流偏置电流I时，磁通量流是强大的多个明显的Shapiro步骤观察一致的阵列的相干操作。这表明在相关应用中MW的有效发射/检测。相反，当我们反转I的方向时，通量流减少，Shapiro步骤由于高度不相干的操作而被强烈抑制，这表明MW的发射/检测效率低下。值得注意的是，通过稍微改变B，情况就颠倒过来了：对于正电流I，夏皮罗阶跃现在被抑制了，而对于反向电流-I，夏皮罗阶跃很明显。我们的研究结果表明，一个优先的涡旋流有一个非常显着的影响，由多个JJ或一个单一的长JJ不对称偏置的超导设备的相干MW操作。这在用于亚太赫兹集成接收器、通量驱动约瑟夫森（行波）参量放大器或通常在夏皮罗阶跃区域中的偏置电流下操作的片上超导MW发电机的通量流振荡器的情况下是特别相关的。
2022-11-04 cond-mat.supr-con
Buzdin, Shapiro and Chimera Steps in $φ_0$ Josephson Junctions. II. Bifurcation, Switching, and Hysteresis
本文研究 $φ_0$ 约瑟夫森结在电磁辐射下的磁化动力学与电流-电压特性，揭示两种磁化态间的迟滞转换，并提出了实验验证方法，成果可应用于超导自旋电子学和量子计算。
2024-03-06 cond-mat.supr-con
Variation of Longitudinal Plasma Wavelength under Irradiation and Double Resonance in Coupled Josephson Junctions
研究了电磁波辐照对高温超导体中本征约瑟夫森结相位动力学的影响。通过改变辐射的振幅和频率，我们预测了三种新的效应：参量共振时等离子体纵向波长的变化;约瑟夫森振荡与辐射和等离子体纵向波的双共振;超导层在对应于Shapiro台阶的电流区间内的充电。对最近在实验上观察到的IVC中的“凸点”结构进行了论证。我们还观察到参差不齐的夏皮罗步骤在双共振。
2012-05-31 cond-mat.supr-con
Fractional ac Josephson effect as evidence of topological hinge states in a Dirac semimetal NiTe2
实验研究了耦合到 NiTe2 单晶薄片的超导铟引线间的 Josephson 电流，通过观察到半整数 Shapiro 台阶和稳定的奇数台阶，证实了 NiTe2 中拓扑铰链态的 Josephson 电流传输。
2024-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Voltage-induced Shapiro steps in a superconducting multi-terminal structure
当有限电压下的超导隧道结被微波照射时，交流约瑟夫森电流和交流场之间的相互作用会在直流电流中产生称为夏皮罗台阶的台阶。在这项工作中，我们预测，在一个介观结构连接到几个超导终端可以诱导Shapiro样的步骤，在没有任何外部辐射的情况下，简单地通过调整电压的引线。为了说明这种效果，我们做了定量预测的三端结构，其中包括一个扩散超导正常金属超导结和隧道探针，一个设置，可以实现实验。
2007-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Stationary Charge Imbalance Effect in System of Coupled Josephson Junction
研究了耦合过阻尼约瑟夫森结系统中的稳态电荷不平衡效应。结果表明，结间耦合和电阻态的非零稳态电荷不平衡导致了叠层约瑟夫森结中约瑟夫森频率的降低。在约瑟夫森频率的形成的差异导致的不均匀的开关的夏皮罗步骤制度的存在下，外部电磁辐射和外观的扭结的电压上的IV特性的堆栈。我们还表明，由于台阶边缘的电荷不平衡电位的差异，静态电荷不平衡会导致Shapiro台阶的斜率。对电压偏置耦合约瑟夫森结的理论和实验结果与电流偏置耦合的情况进行了比较。
2019-03-22 cond-mat.supr-con
Observation of the fractional ac Josephson effect: the signature of Majorana particles
支持马约拉纳费米子的拓扑超导体被认为是在耦合到超导体的一维半导体线中实现的。这样的激发有望表现出非阿贝尔统计，并可用于实现量子门，从局部源的退相干拓扑保护。在这里，我们报告的分数交流的观察。半导体/超导体InSb/Nb纳米线结中的约瑟夫森效应，拓扑物质的标志。当在没有外部磁场的情况下用射频f照射结时，观察到具有高度hf/2 e的量子化电压阶跃（Shapiro阶跃），如对于常规超导体结所预期的，其中超导电流由电荷-2e库珀对承载。在高磁场下，第一个Shapiro台阶的高度加倍到hf/e，表明超电流是由电荷-e准粒子携带的。这是马约拉纳费米子的一个独特的签名，难以捉摸的粒子预测ca。八十年前。
2012-08-23 cond-mat.mes-hall 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
Transport theory for topological Josephson junctions with a Majorana qubit
我们构建了一个半经典理论的拓扑结的运输从微观哈密顿量，全面包括马约拉纳量子比特之间的相互作用，约瑟夫森阶段，和耗散过程。利用路径积分方法，我们导出了一组半经典运动方程，可以用来计算约瑟夫森相位和马约拉纳量子比特的时间演化。在方程中，我们揭示了丰富的动力学现象，如量子比特诱导的电荷泵，有效的自旋轨道力矩，吉尔伯特阻尼。我们证明了这些动力学现象的影响上的运输签名的交界处。我们应用该理论研究了结的Shapiro阶跃，发现了由于Majorana量子比特的动力学反馈对第一个Shapiro阶跃的抑制。
2022-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Ferromagnetic resonance with a magnetic Josephson junction
我们从实验和理论上证明了在铁磁体的序参量和单重态、s波、约瑟夫森超电流之间存在着通过Aharonov-Bohm相的耦合。我们研究了通过改变在结平面上施加的磁场来测量这种自旋波色散的可能性，并通过观察微波诱导的Shapiro台阶的磁共振边带来证明耦合的电磁性质。
2010-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-polarized Shapiro steps and spin-precession-assisted multiple Andreev reflection
我们研究了电压偏置超导点接触耦合到纳米磁体的电荷和自旋输运。假设纳米磁体的磁化由于铁磁共振而以拉莫尔频率$ω_L$进动。交流约瑟夫森电流和磁化动力学之间的相互作用导致自旋极化夏皮罗步骤在电压$|V|=\hbar ω_L/2en$为$n=1,2,...$和次谐波步骤与$n>1$是一个多Andreev反射（MAR）的结果。此外，自旋进动辅助MAR产生准粒子散射振幅，由于干扰，导致直流电荷和自旋电流的电流-电压特性与次谐波间隙结构显示的奇偶效应。
2013-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing Topological Superconductivity of oxide nanojunctions using fractional Shapiro steps
本文理论上提出在氧化物界面二维电子气Josephson结中，可通过交流电和磁场调控产生分数阶Shapiro台阶，其与Majorana束缚态相关，为识别非中心对称材料和受限系统的拓扑超导性提供了新途径。
2024-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermomodulated intrinsic Josephson effect in Kagome CsV3Sb5
本文在Kagome材料CsV3Sb5纳米片中观测到本征直流与交流约瑟夫森效应，发现其类Fraunhofer图案和Shapiro台阶受热循环调制，揭示了动态超导畴的贡献，为手性超导研究及量子器件应用提供了新思路。
2025-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay Between Electron Over-Heating and ac Josephson Effect
研究了高临界电流邻近约瑟夫森结对微波激励的响应。已知在这种器件中的电子过热会产生滞后直流电压-电流特性。在这里，我们证明，它也强烈影响交流响应。电子过热和交流约瑟夫森动力学的相互作用，揭示了微波驱动振幅的夏皮罗台阶的演变。通过引入电子浴与声子耦合的热平衡，扩展了反向分流的约瑟夫森结模型，得到了强电子过热。
2016-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Diode effect in Shapiro steps in an asymmetric SQUID with a superconducting nanobridge
本研究在含超导纳米桥的不对称SQUID中，发现交流模式下Shapiro台阶存在显著不对称性，源于正弦与多值电流-相位关系的相互作用，尽管临界电流二极管效应微弱。
2025-10-17 cond-mat.supr-con
Shift of Shapiro Step in High-Temperature Superconductor
本文研究了电荷不平衡效应对外部电磁辐射对高温超导体本征约瑟夫森结系统的影响。我们证明，电荷不平衡是负责的IV-特性的夏皮罗步骤中的斜率。非周期边界条件使Shapiro步从由外辐射频率决定的正则位置移动。我们还演示了系统参数对Shapiro步移动的影响。
2017-08-28 cond-mat.supr-con
Nonequilibrium ac Josephson effect in mesoscopic Nb-InAs-Nb junctions
微波辐照的Nb-InAs-Nb结揭示了倍频约瑟夫森电流持续到高温，在没有临界电流。一个非平衡动力学模型，依赖于时间的Andreev束缚态的基础上，成功地占所得的半整数夏皮罗步骤和零偏置附近的电导增强。
1999-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fractional Josephson Effect: A Missing Step Is A Key Step
物理学家们正在寻找可以容纳马约拉纳的超导材料。这些难以捉摸的粒子的新证据是由一个偶然的狄拉克半金属介导的约瑟夫森效应中缺失的夏皮罗步骤提供的。
2018-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Zero-crossing Shapiro steps in focused-ion-beam-tailored high-$T_c$ superconducting microstructures
研究了S形Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu_2 O $_{8+x}$（Bi-2212）微米尺度样品的微波响应特性。用聚焦离子束的治疗使我们能够降低等离子体频率下降到$f_p$ $\sim$ 5 GHz，在$T$ =0.3 K的自然堆叠的约瑟夫森结中的晶体。我们在低至$\sim$ 5 GHz的频率下观察到Shapiro台阶。在低至$\sim$ 10 GHz的频率下观察到了良好的零交叉Shapiro台阶。它们表现为恒压平台，在零偏置电流下出现非零电压。我们证实了当辐照频率足够大于$f_p$时，可以在Bi-2212堆叠结中观察到零交叉Shapiro台阶。观察到的高阶分数阶微波响应表明，层间耦合的Bi-2212约瑟夫森结具有非正弦电流相位关系。基于台阶的温度依赖性，我们还表明，台阶的有限斜率是由于相扩散效应的增强。
2008-02-14 cond-mat.supr-con
Anomalous microwave response in the dissipative regime of topological superconducting devices based on Bi2Te2.3Se0.7
本文研究了基于三维拓扑绝缘体Bi2Te2.3Se0.7的Nb超导结在微波辐射下的Shapiro台阶行为，发现第一个台阶缺失，并通过RSJ模型表明该现象需要至少5%的4π周期分量，为马约拉纳物理提供了实验证据。
2023-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase-Slip Lines and Anomalous Josephson Effects in a Tungsten Clusters-Topological Insulator Microbridge
由强三维拓扑绝缘体（TI）与常规$s$波超导体（SC）形成的超导拓扑系统由于可能具有Majorana零模而受到广泛研究。然而，有有限的实验实现TI-SC系统中，强大的超导配对诱导的表面状态的TI和拓扑超导状态的建立。在这里，我们通过聚焦离子束在TI Bi $_{0.91}$ Sb $_{0.09}$表面沉积钨（W）纳米团簇，制备了一种新型的TI-SC系统。我们发现，由此产生的异质结构支持充当有效约瑟夫森结的相位滑移线。我们探测系统对微波辐射的响应。我们发现，对于某些交流频率，和功率，由此产生的夏皮罗步骤的结构的电压-电流特性表现出一个失踪的第一步和一个意想不到的宽的第二夏皮罗步骤。测量的理论分析表明，不寻常的夏皮罗响应之间的相互作用产生的静态约瑟夫森结和动态的，并允许我们确定的条件下，失踪的第一步可以归因于由相位滑移线形成的约瑟夫森结的拓扑性质。我们的研究结果提出了一种新的方法来诱导超导TI，一种新的路线，以实现高度透明的拓扑约瑟夫森结，并显示如何超导系统的微波辐射的响应可以用来推断相滑移线的动力学。
2022-12-31 cond-mat.supr-con
Enhancement of Josephson phase diffusion by microwaves
本文报道了微波辐照下小约瑟夫森结中相位扩散的实验和理论研究。观察到一个特殊的微波相扩散的增强。这种增强通过电流-电压特性中的显著电流峰值来表现。峰的电压位置$V_{\rm top}$随着微波辐射的功率$P$的增加而增加为$V_{\rm top}\propto\sqrt P$，而其电流幅度随着$P$而微弱地减小。随着微波频率的增加，峰值特征演变为具有有限斜率的Shapiro台阶。考虑到多光子吸收对非相干超导电流的增强，我们的理论分析与实验数据符合得很好。
2004-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gate-tuned high frequency response of carbon nanotube Josephson junctions
碳纳米管（CNT）约瑟夫森结在开放的量子点限制表现出超导开关电流，可以控制与栅极。在射频电流激励下可以观察到Shapiro电压阶跃，相位动态的阻尼强烈依赖于栅极电压。这些测量由标准RCSJ模型描述，表明从超导到正常状态的切换电流接近结的临界电流。的纳米管结的有效动态电容被发现是强烈的栅极依赖性，表明扩散接触的纳米管。
2007-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Asymmetric higher-harmonic SQUID as a Josephson diode
本文理论研究含不同电流-相位关系的非对称双结 SQUID，证明二次谐波可产生磁通可调的约瑟夫森二极管效应，并分析交流驱动下 Shapiro 尖峰与台阶的方向非对称性。
2023-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Breathing Charge Density Waves in Intrinsic Josephson Junctions
我们演示了在层状超导体中沿耦合约瑟夫森结堆叠产生电荷密度波（CDW）。每个超导层中的电荷围绕某个平均值振荡，形成呼吸CDW。我们显示的纵向等离子体波的CDW在相应的最外分支的状态下的转变。不同类型的CDW的有关的电流电压特性的内部分支之间的过渡被证明。外部电磁辐射对对应于内部分支的状态的影响与单个约瑟夫森结的情况有着本质的不同。叠层中结的IV特性中的Shapiro阶跃不直接对应于辐射频率$ω$。约瑟夫森结的系统表现得像一个单一的整体系统：总IV特性曲线中的夏皮罗阶跃或其谐波出现在电压$\sum V_l=N_R\frac{m}{n}ω$处，其中$V_l$是第$l$个结中的电压，$N_R$是旋转状态下JJ的数目，$m$和$n$是整数。
2013-06-03 cond-mat.supr-con
Evolution of ${4π}$-periodic Supercurrent in the Presence of In-plane Magnetic Field
在存在对电流相位关系的4个$π$周期性贡献的情况下，例如在拓扑约瑟夫森结中，期望缺失奇数夏皮罗台阶。虽然在几种材料系统中观察到了缺失的奇夏皮罗台阶，并在拓扑超导性的背景下进行了解释，但它们也在拓扑平凡的结中观察到。在这里，我们研究了这种平凡的失踪奇夏皮罗步骤在铝铟砷结在平面磁场$B^θ$的存在下的演变。我们发现，奇数步骤重新出现在交叉$B^θ$值，表现出面内场角各向异性，取决于自旋轨道耦合效应。我们通过理论分析Andreev束缚态谱和由结的非绝热动力学引起的跃迁来解释这种行为。我们的研究结果突出了复杂的现象，失踪夏皮罗步骤和基本的电流相位关系的平面约瑟夫森结设计实现马约拉纳状态。
2023-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.supr-con
