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
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
Manipulating fractional Shapiro steps in twisted cuprate Josephson junctions
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
Vibration Mode Induced Shapiro Steps and Backaction in Josephson Junctions
本文研究了零温下超导隧道结与机械振子耦合的模型，其中机械振子与隧道电子之间为线性耦合。研究发现，超导体间的约瑟夫森电流受振荡器运动的调制。与谐振器的耦合在约瑟夫森结特征的$I-V$中产生额外的夏皮罗阶跃，其位置由振动模式的频率调谐。我们还发现了一个新的速度依赖项起源于交流约瑟夫森电流的反作用。该项在时间上是周期性的，并且在零偏置电压处消失。
2003-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spontaneous currents and half-integer Shapiro steps in Superconductor-Ferromagnet-Superconductor 0-pi Josephson junctions
本文研究了势垒厚度随空间变化的超导-铁磁-超导（Nb-Cu_（0.47）Ni_（0.53）-Nb）约瑟夫森结。临界电流与磁通量的衍射图案表明，临界电流密度沿着结的宽度改变符号，在0和π结区域之间产生界面，自发电流可以围绕该界面循环。在半整数约瑟夫森电压下观察到的夏皮罗阶跃可以通过自发循环电流对所施加的射频调制的锁相来解释。
2005-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Joule overheating poisons the fractional ac Josephson effect in topological Josephson junctions
在三维拓扑绝缘体（TI）表面上设计的拓扑约瑟夫森结在常规Andreev束缚态的连续体中具有马约拉纳束缚态（MBS）。这些MBS的不同特征在于$4π$ -它们的能量-相位关系的周期性，其产生分数交流约瑟夫森效应和在$r\!f$照射下的奇夏皮罗台阶的抑制。然而，最近的实验表明，有几个，或者只是第一个，奇怪的夏皮罗步骤是失踪，对解释投下怀疑。在这里，我们表明，约瑟夫森结上定制的大带隙三维TI Bi $_2$ Se $_3$表现出分数交流约瑟夫森效应作用于第一夏皮罗步骤。用一个改进的反向分流结模型，我们证明了高阶奇Shapiro台阶的弹性可以用焦耳过热驱动的热中毒来解释。此外，我们发现在夏皮罗叶之间的节点，这提供了一个直接的和新颖的签名的MBS所携带的电流的残余超电流。我们的研究结果展示了拓扑约瑟夫森结中的热效应的关键作用，并支持马约拉纳起源的奇数夏皮罗步骤的部分抑制。
2018-10-22 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
Half-integer Shapiro-steps in superconducting qubit with a $π$-Josephson junction
本文用反向分流结模型研究了由0-和$π$ -约瑟夫森结组成的超导量子干涉器件（简称$π$ -SQUID）。$π$在微波辐射下在电压$V$ = $(\hbar/2e)Ω(n/2)$、角频率$Ω$和半整数$n$ /2以及整数$n$下显示半整数Shapiro阶跃（SS）。我们证明了$π$ -SQUID可以是一个具有自发环电流的$π$ -量子比特，通过该电流可以产生半整数SS。使0-和$π$ -JJ等价是半整数SS和实现$π$ -量子位的关键。
2021-08-25 cond-mat.mes-hall 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
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
Detecting topological superconductivity using low-frequency doubled Shapiro steps
分数约瑟夫森效应已经在许多情况下被观察到作为包含零能量马约拉纳模式的拓扑超导态的签名。我们提出了一个非拓扑的方案，可以产生分数约瑟夫森效应一般在基于磁控管的约瑟夫森结，即一个共振杂质束缚态弱耦合到一个高度透明的沟道。我们证明了分数交流约瑟夫森效应可以通过朗道-齐纳过程产生，该过程翻转了杂质束缚态的电子占据。马约拉纳模式的约瑟夫森效应签名变得不同于这种非拓扑的情况下，只有在低频率。我们证明了分数交流约瑟夫森效应的一个变体，即低频加倍的夏皮罗台阶，可以提供一个更可靠的签名的拓扑超导态。
2017-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Characterization of Shapiro steps in the presence of a 4π-periodic Josephson current
位于拓扑超导体边界的马约拉纳零能模（Majorana zero-energy modes，MZMs）最近引起了人们极大的兴趣，因为它们提供了一个探索基础物理如非阿贝尔统计和容错量子计算的平台。微波辐照下约瑟夫森结中Shapiro台阶的倍周期被认为是结边缘MZM出现的有力证据。然而，问题仍然是如何的夏皮罗步骤响应的存在下，一个4π周期约瑟夫森电流。本文研究了Shapiro台阶与4π周期电流与拓扑平凡的2π周期电流之比（α）、结的约化微波频率（Ω）和McCumber参数（β）的关系。我们的分析再现了与针对α、Ω（{ \lesssim 0.1}）和β（{gtrsim 1.0}）的特定参数集实验观察到的那些类似的Shapiro步骤。完全抑制n=1阶跃的第一波瓣保证了4π周期约瑟夫森电流的存在.此外，我们还讨论了即使在小α（{<0.1}）情况下，完全抑制{n=1}阶跃的第一波瓣所需的Ω和β的范围.为了观察“倍周期Shapiro台阶”，即使α很小，结也应该有大的{I_c}{R_N}积和足够大的结电容。
2021-03-30 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
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
Half-integer Shapiro steps at the 0-pi crossover of a ferromagnetic Josephson junction
我们研究了S/F/S结在0和π基态交叉点附近的电流-相位关系。我们使用Nb/CuNi/Nb结，其中这种交叉由厚度和温度驱动。对于一定的厚度，在交叉温度下观察到临界电流的非零最小值。我们通过施加高频激励来分析这种剩余的超电流，并观察到半整数Shapiro步骤的形成。我们将这些分数阶归因于由于sin（2*phi）电流相位关系而使约瑟夫森频率加倍。这种相位依赖性可以用铁磁交换场中能级的分裂来解释。
2004-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
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
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
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
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
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
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
π and 4π Josephson Effects Mediated by a Dirac Semimetal
Cd_3As_2是一个三维拓扑Dirac半金属，具有连接的费米弧表面态。有人提出，利用超导体邻近效应，可以在拓扑材料的非平凡表面态实现拓扑超导。本文报道了在铝-Cd_3As_2-铝约瑟夫森结中观察到的π和4π周期超导电流。π周期表现为临界超导电流的磁场依赖性和交流中半整数Shapiro台阶的出现。约瑟夫森效应我们的宏观理论表明，π周期产生的诱导体超导性和诱导费米弧表面超导性之间的干扰。4π周期由缺失的第一个Shapiro步骤表现出来，并且被预期用于拓扑超导性。
2018-01-13 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
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
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
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
Phase dynamics in an AC driven multiterminal Josephson junction analogue
在交流驱动的情况下，多端约瑟夫森结表现出逆交流约瑟夫森效应，其中每个结的超导相的振荡可以锁定在彼此上或锁定在外部驱动上。这些不同的锁相状态之间的竞争导致在一个复杂的阵列的量化电压平台，其稳定性强烈依赖于电路参数的分流结。这个相图不能单独探索与低温传输实验，给定的参数空间的宽度，所以我们提出了一个容易调谐的模拟电路，其动态特性模拟的三端结。我们专注于观察的多端逆AC约瑟夫森效应，我们讨论了如何识别Shapiro步骤与每个三个结以及它们的四重态。在强过阻尼网络中，我们只观察到整数相位锁定态，但当结的品质因数增加时，也会出现分数Shapiro阶跃。最后，我们讨论了横向耦合在结同步中的作用。
2022-08-17 cond-mat.supr-con
Shapiro Step at Nonequilibrium Conditions
对高温超导体的本征约瑟夫森结在外加电磁辐射下的电荷不平衡效应进行了详细的数值模拟。我们表明，电荷不平衡是负责的Shapiro步骤的值增加的非平衡参数的斜率。结之间的耦合导致斜率值沿堆栈的分布。非周期性边界条件将IV-特征中的Shapiro阶跃从由$V_{ss}=\hbar f /(2e)$确定的正则位置移动，其中$f$是外部辐射的频率。这一事实使模糊的解释实验发现夏皮罗步移的电荷不平衡效应。
2016-01-18 cond-mat.supr-con
Unconventional Josephson signatures of Majorana bound states
含有一对马约拉纳费米子的两个拓扑超导体之间的结表现出“分数”约瑟夫森效应，超导体的相位差呈$4π$周期性。然而，当马约拉纳在空间上被超导势垒隔开时，就会产生额外的分数约瑟夫森效应。这个新的术语产生了一组夏皮罗步骤，基本上没有马约拉纳模式，因此提供了一个独特的签名，这些异国情调的国家。
2011-07-20 cond-mat.supr-con
Nonequilibrium effects due to charge fluctuations in intrinsic Josephson systems
本文研究了叠层本征约瑟夫森结超导体中的非平衡效应。讨论了电荷涨落对超导层的两种基本非平衡效应：a）凝聚态化学势的移动和b）准粒子电荷不平衡，并研究了它们对IV曲线和Shapiro台阶位置的影响。
2001-08-15 cond-mat.supr-con
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
Properties of SAS Josephson junctions in SO(5) theory
本文导出了用张的SO（5）理论描述的超导体-反铁磁体-超导体（SAS）约瑟夫森结的定性行为。这些结和传统SIS结之间的主要差异来自Demler等人针对薄SAS结导出的非正弦电流-相位关系。利用这个非正弦函数的一个简单近似，得到了电流-电压关系、夏皮罗阶跃、热涨落效应和磁场中的衍射花样。
1998-11-10 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
Phase diffusion and fractional Shapiro steps in superconducting quantum point contacts
研究了经典相扩散对超导量子点接触中分形Shapiro台阶的影响。问题被映射到一个Smoluchowski方程与时间相关的潜力。引线之间的相位差的概率密度的数值解给出了接触两端的平均电流和平均电压。在某些极限情况下，得到了解析解。我们发现，温度的影响是更强的分数比整数步骤，根据初步的实验结果。我们进一步扩展到一个更一般的环境，包括两个电阻和一个有限的电容的分析。
2004-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson Effects in Three-Band Superconductors with Broken Time-Reversal Symmetry
在具有三个或更多能带的超导体中，时间反演对称性（TRS）可能在排斥带间耦合的存在下被破坏，导致一对简并态，其特征在于相反的手征。本文研究了三带超导体与单带超导体之间的约瑟夫森结。从理论上揭示了非对称临界电流、次谐波夏皮罗台阶和对称夫琅和费斑图等现象。现有的实验结果进行了讨论，在目前的工作。
2014-04-18 cond-mat.supr-con
Quantized current steps due to the synchronization of microwaves with Bloch oscillations in small Josephson junctions
本研究将小型约瑟夫森结置于高阻抗环境，在24 GHz频率下观测到对偶夏皮罗台阶，发现电流量化仅存在于窄参数范围，并用热噪声下的结模型解释，为布洛赫振荡同步验证和量子计量提供支撑。
2025-01-17 cond-mat.supr-con
Fractional Order Shapiro Steps in Superconducting Nanowires
为了研究准一维超导体中的锁相效应，我们将超导纳米线暴露于微波辐射下。当微波功率足够高时，伏安特性曲线中出现夏皮罗阶跃电阻分支。在0.9- 4GHz范围内的频率下，这些阶跃仅为整数阶。在更高的频率下，出现1/2、1/3、1/4甚至1/6阶的阶跃。我们使用多值电流相位关系（CPR）的纳米线的数值模拟这种行为。
2008-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fractional ac Josephson effect in unconventional superconductors
对于两个p_x波或d波超导体之间的约瑟夫森结的某些取向，亚能隙Andreev束缚态产生约瑟夫森电流I与相位差φ之间的4 π周期关系：I ~ sin（φ/2）。因此，交流约瑟夫森电流具有分数频率eV/h，其中V是直流电压。在隧穿极限中，约瑟夫森电流正比于电子隧穿振幅的一次方（不是平方）。因此，非传统超导体之间的约瑟夫森电流是由单个电子携带的，而不是由库珀对携带的。通过测量结微波辐射的频谱，可以在实验上观察到分数交流约瑟夫森效应。
2004-06-04 cond-mat.supr-con
AC Response Across the Metal Insulator Transition of YBCO Josephson Junctions Fabricated with a Helium Ion Beam
University of California Riverside（加州大学河滨分校）
通过氦离子束制备YBCO Josephson结，研究金属-绝缘体转变对微波驱动动态的影响，发现Shapiro步响应变化及单谐波电流-相位关系。
2026-01-27 cond-mat.supr-con
Spectroscopy of the fractional vortex eigenfrequency in a long Josephson 0-kappa junction
分数约瑟夫森涡旋携带磁通量Phi，其是磁通量量子Phi_0 ~ 2.07 × 10 ^{-15} Wb的分数。它们的性质与通常的整数磁通子的性质有很大的不同。特别是，分数涡旋被钉扎，并具有振荡本征频率，预计将在约瑟夫森等离子体间隙内。利用微波光谱技术，我们研究了分数约瑟夫森涡旋的本征频率与磁通量$Φ$和偏置电流的关系。实验结果与理论预测吻合较好。
2006-10-02 cond-mat.supr-con
Fractional Josephson vortices at YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-x}$ grain boundaries
本文对$_2$ CuPDMATHABMO O $_{7-x}$超导薄膜中45 ° $^{\circ}$ [001]倾斜晶界的磁通量分布进行了数值模拟。晶界被视为约瑟夫森结的临界电流密度$j_c(x)$沿结交替。我们证明了周期和随机$j_c(x)$的分数通量量子约瑟夫森涡旋的存在。提出了一种从实验通量图中提取分数涡的方法。
2001-01-08 cond-mat.supr-con
Berry connection from many-body wave functions and superconductivity: Circuit quantization for superconducting qubits and absence of a dissipative quantum phase transition in Josephson junctions
将$U(1)$超导相归结为多体波函数产生的Berry相的新超导理论应用于超导量子比特的电路量子化。在标准理论中超导性的发生所需的相-电荷对偶性在新理论中变得无关紧要，并且解释了约瑟夫森结中没有耗散量子相变。结果表明，电荷衰减项导致紧凑的相位描述，并解释了夏皮罗台阶的出现，而无需引入正常电流。
2021-08-13 cond-mat.supr-con
In-situ creation and control of Josephson junctions with a laser beam
我们提出用激光束紧紧聚焦在超导带材上，通过光热效应产生约瑟夫森结。该结的临界电流可以很容易地通过激光强度来控制。我们表明，周期性调制的强度大大改变了动态特性的结，并在没有微波辐射的夏皮罗步骤的外观结果。光驱动约瑟夫森结的实验实现可能为超快速创建和切换具有可调几何形状和电流-相位关系的超导器件的复杂图案开辟一条道路。
2019-05-29 cond-mat.supr-con
Magnetization induced dynamics of a Josephson junction coupled to a nanomagnet
我们研究了耦合到外部纳米磁体的约瑟夫森结（JJ）的超导电流，该纳米磁体由随时间变化的磁场驱动，在没有和存在外部交流驱动的情况下。我们提供了一个分析，虽然微扰，解决方案的Landau-Lifshitz（LL）方程管理耦合JJ-纳米磁体系统中存在的磁场与任意时间依赖性取向沿纳米磁体的磁化的易磁化轴和弱无量纲耦合$ε_0$之间的JJ和纳米磁体的限制。我们表明Shapiro步骤的存在下，在I-V特性的JJ进行电压偏置的恒定或周期性变化的磁场，并探讨旋转的磁场和外部交流驱动器的存在下，这些步骤的效果。我们支持我们的分析结果与精确的数值解的LL方程。我们还将我们的结果扩展到耗散纳米磁体提供了一个微扰的解决方案的Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程弱耗散。我们研究的命运磁化诱导Shapiro步骤中存在的耗散从我们的分析结果，并通过耦合LLG方程的数值解。我们讨论可以检验我们理论的实验。
2018-01-16 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
Fractional ac Josephson effect in p- and d-wave superconductors
对于两个p_x波或d波超导体之间的约瑟夫森结的某些取向，亚能隙Andreev束缚态产生约瑟夫森电流I与相位差φ：Isin（φ/2）之间的4 π周期关系。因此，交流约瑟夫森电流具有分数频率eV/h，其中V是直流电压。在隧穿极限中，约瑟夫森电流正比于电子隧穿振幅的一次方（不是平方）。因此，非传统超导体之间的约瑟夫森电流是由单个电子携带的，而不是由库珀对携带的。通过测量结微波辐射的频谱，可以在实验上观察到分数交流约瑟夫森效应。我们还研究了单重态s波和三重态p_x波之间的结以及手征p_x + ip_y波超导体之间的结。
2004-03-14 cond-mat.supr-con
