A system for fast time-resolved measurements of c-axis quasiparticle conductivity in intrinsic Josephson junctions of 2212-BSCCO
本文介绍了一种用于测量2212-BSCCO台面结构四点IV特性的宽带低温放大器测量系统。我们目前的测量表明自加热的重要性，在50纳秒的时间尺度。这种加热可能在许多以前发表的测量中非常重要，其中报告的非线性IV特性已被用于导出超导能隙。
2002-03-26 cond-mat.supr-con
Energy Decay in Josephson Qubits from Non-equilibrium Quasiparticles
我们从非平衡准粒子出发，计算了约瑟夫森量子比特和超导谐振器的能量衰减率。实验结果表明，衰变率与基于准粒子密度n_qp = 10/μ m^3的先前测量结果的预测一致，这表明非平衡准粒子是约瑟夫森量子比特的重要退相干源。准粒子的能量衰减和扩散的计算也表明，先前设计的间隙和陷阱结构，减少准粒子的密度，应重新设计，以提高其效率。这个模型还解释了约瑟夫森量子比特和谐振器中的一个显著特征--随着温度的升高，衰变率略有降低。
2009-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson current between two $p$-wave superconducting nanowires in the presence of Rashba spin-orbit interaction and Zeeman magnetic fields
计算了在Rashba自旋轨道相互作用、面内磁场和法向磁场存在下，具有邻近感应$p$波超导配对的一维纳米线之间的约瑟夫森电流.我们表明Andreev反向隧道是通过三个通道实现的。当类电子准粒子反射到具有相反自旋的类空穴准粒子时，对约瑟夫森电流的主要贡献是在传统的粒子-空穴沟道中产生散射，产生的电流仅取决于序参量的相位差$φ$，并以$4π$周期振荡。第二个反常的粒子-空穴通道，对应于入射的类电子准粒子到具有相同自旋取向的类空穴准粒子的Andreev反射，仅在存在面内磁场的情况下存在。该沟道对约瑟夫森电流的贡献不仅与$φ$而且与面内磁场$θ$的取向角以$4π$周期振荡，导致磁约瑟夫森效应。第三种异常粒子-粒子通道，代表类电子（类空穴）准粒子到具有相反自旋取向的类电子（类空穴）准粒子的反射，仅以面内磁场取向角$θ$振荡。我们提出了一个详细的理论分析，在这样一个系统中的直流和交流约瑟夫森效应显示所有这些渠道的贡献，并讨论实验，可以测试我们的理论。
2019-11-21 cond-mat.supr-con
Nonequilibrium effects in tunnel Josephson junctions
本文研究了在低外加电压、$eV \ll 2Δ$和有限温度下，带长扩散超导引线的偏压隧道结中电流输运的非平衡效应。由于约瑟夫森频率的小值，准粒子谱随超导相位差的时间演化而变化，这导致在隧道结附近形成振荡束缚态（Andreev带）。被Andreev带捕获的准粒子产生更高的偶次谐波的约瑟夫森交流电流，而且，在非弹性散射的存在下，非平衡直流电流，这可能大大超过直流准粒子电流给出的隧道模型。由于谱振荡，行进准粒子的分布也偏离平衡，这导致对直流电流的额外贡献，与$\sqrt{V}$成比例。
2005-04-24 cond-mat.supr-con
Nonlinear nonequilibrium quasiparticle relaxation in Josephson junctions
超导体中的非平衡电子弛豫并最终复合成库珀对。弛豫是由电子-玻色子相互作用促进的，并伴随着非平衡玻色子的发射。在这里，我解决了一套完整的非线性动力学平衡方程的堆叠约瑟夫森结，它允许分析强非平衡现象。它表明，非线性变得显着已经在非常小的不平衡。得到了下列新的、本质上非线性的效应：（1）在均匀的带隙电压下，$V=2n Δ/e$ $(n=2,3,...)$非平衡玻色子带重叠。这导致$Ω= 2 Δ$玻色子的发射增强和隧道电导的下降。(ii)在强非平衡条件下，得到了一种新的辐射解。它的特征是非平衡准粒子的快速受激弛豫。在这种状态下的堆叠表现为发光二极管，并且直接将电功率转换为玻色子发射，而不利用交流约瑟夫森效应。这导致非常高的辐射效率和堆的显著辐射冷却。该现象可用于实现一种新型的THz频率范围的超导级联激光器。
2009-10-01 cond-mat.supr-con
Proximity Induced Josephson-Quasiparticle Process in a Single Electron Transistor
我们在超导-正常金属-超导单电子晶体管中进行了第一次实验，其中有一个额外的超导带部分重叠在正常金属岛上，金属与金属接触良好。超导邻近效应在准粒子阈值以下产生电流峰值。我们解释这些峰值的约瑟夫森准粒子过程，并讨论它们与邻近诱导的能隙在正常的金属岛。
1998-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson tunnel junction controlled by quasiparticle injection
提出了一种基于准粒子注入的约瑟夫森隧道结晶体管。它的操作依赖于在结电极之一的电子分布的操纵。这是通过两个额外的隧道耦合超导体通过结电极注入准粒子电流来实现的。大的超电流增强和快速淬火可以实现相对于平衡通过改变准粒子注入适当的温度制度和合适的超导体组合。加上大功率增益，这使得该器件在需要降低噪声和低功耗的应用中具有吸引力。
2004-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhancement of Josephson quasiparticle current in coupled superconducting single-electron transistors
电压偏置超导单电子晶体管（SSET）中的约瑟夫森准粒子（JQP）循环结合了相干库珀对隧穿和非相干准粒子衰变。我们已经测量了通过独立偏置的SSET上的JQP周期时，两个SSET的有一个很强的互电容耦合的电流流动的影响。我们发现，除其他效果外，在一个SSET的JQP电流增强的准粒子电流的存在下，在其他SSET。耦合SSET系统的简化模型再现的增强效果。
1999-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of Quasiparticles Injection on the AC Response of a Superconductor
本文计算了超导体在非平衡电子态下的交流线性响应。非平衡态是通过非对称隧道接触从正常引线向超导体注入准粒子而产生的。响应的耗散部分由注入的准粒子急剧增加，并且与它们的总数成比例，而不管类电子和类空穴激发的数量之间的不平衡。
2010-07-08 cond-mat.supr-con
Non-adiabatic Josephson Dynamics in Junctions with in-Gap Quasiparticles
传统的约瑟夫森结动力学模型依赖于由于大的超导能隙而导致的低能准粒子态的缺失。有了这个假设准粒子的自由度成为“冻结”和相位差成为唯一的自由变量，作为一个虚构的粒子在当地的时间约瑟夫森势有关的绝热和非耗散的超导结。在这篇文章中，我们开发了一个通用的框架，将低能量准粒子的影响，非线性相互作用的相位自由度。这种准粒子态一般存在于具有高透明通道或共振态的收缩型结中，以及非常规超导体的结中。此外，最近的实验已经揭示了在传统超导体的隧道结中存在虚假的低能隙内态-绝热假设通常被假定为成立的系统。我们表明，共振相互作用，而不是这样的低能量状态的约瑟夫森势定义在小振幅的非线性约瑟夫森动力学。
2010-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electronic structure of a Josephson vortex in a SIS junction
超导体-绝缘体-超导体（SIS）结中形成的约瑟夫森涡旋可以通过产生由序参量相位差沿结的不均匀分布决定的有效绝热势来影响准粒子的量子力学。从Bogoliubov-de Gennes（BdG）准经典理论出发，计算了孤立Josephson涡旋和涡旋链的准粒子谱和局域态密度。空间分辨的DOS揭示了一个独特的双峰结构，每个约瑟夫森涡，这可以通过实验检测到使用扫描隧道显微镜/光谱技术。
2023-01-29 cond-mat.supr-con
Nonlocal supercurrent in mesoscopic multiterminal SNS Josephson junction in the low-temperature limit
当非平衡准粒子从约瑟夫森结的一个超导组中的正常金属电极注入时，在具有额外正常金属电极的介观平面SNS约瑟夫森结中观察到非局域超电流.我们声称，观察到的效果是由于超导逆流出现，以补偿准粒子流在SNS弱连接。我们已经测量了从准粒子注入器到SNS结在远低于超导转变温度的温度下的不同距离的SNS结响应。采用修正的Kadin、Smith和Skocpol方案，在平面几何条件下，计算了电荷不平衡弛豫长度。开发的模型可以详细描述的电荷不平衡和约瑟夫森效应在纳米级邻近系统的相互作用。
2014-03-17 cond-mat.supr-con
Quasiparticle trapping at vortices producing Josephson supercurrent enhancement
强自旋轨道材料在磁场作用下的约瑟夫森结是一种很有希望的马约拉纳费米子候选体。在InAs纳米线约瑟夫森结中观察到磁场对超导电流的增强，并将其归因于拓扑转变。在这项工作中，我们观察到一个类似的现象，但讨论的非拓扑起源，通过考虑捕获的准粒子的旋涡，穿透超导体在有限的磁场。当上下扫过磁场时，观察到的开关电流的滞后支持这种分配。我们的实验表明了准粒子在具有磁场的超导器件中的重要性，这可以为利用超导体设计量子比特提供重要的见解。
2022-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting Qubits and the Physics of Josephson Junctions
在本文中，我们描述了如何非线性约瑟夫森电感是所有约瑟夫森量子比特的关键电路元件。我们讨论了三种类型的量子位电路，并展示了这些电路如何以独特的方式使用这种非线性。我们给出了一个简短的推导BCS理论，突出的外观的宏观相参数。约瑟夫森方程推导出使用标准的一阶和二阶微扰理论，描述准粒子和库珀对隧穿。然后使用准粒子束缚态理论对约瑟夫森效应进行精确计算，然后扩展该理论以将准粒子激发描述为从偏压的非绝热变化从基态到激发束缚态的跃迁。虽然准粒子电流通常只计算一个恒定的直流电压，这种方法的优点是看到，我们定性地描述准粒子隧穿与交流电压激发，适当的量子比特状态。本节描述了约瑟夫森量子比特如何典型地对准粒子阻尼不敏感，甚至到了可以从微桥结构造相位量子比特的程度。
2004-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Modeling of quasiparticle-induced excitations of a Josephson charge-phase qubit
我们分析了Al电荷相位量子比特中的准粒子跃迁引起量子比特态的动态变化。时间平均的混合态与量子位与引线中的非平衡准粒子系综的强耦合有关。这样的准粒子在岛上和岛外隧道随机，可以激发量子位。在80 MHz频率下连续监测量子位阻抗显示出激发态的混合。我们提出了这些循环转换的数值描述，并与我们的实验数据进行比较。
2008-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Systematic Schrieffer-Wolff-transformation approach to Josephson junctions: quasiparticle effects and Josephson harmonics
Széchenyi István University（塞切尼伊什特万大学）；Budapest University of Technology and Economics（布达佩斯技术与经济大学）；Jožef Stefan Institute（约瑟夫·斯蒂芬研究所）；University of Ljubljana（卢布尔雅那大学）
本文通过系统性Schrieffer-Wolff变换方法研究约瑟夫森结，揭示准粒子效应和约瑟夫森谐波的微观机制，并推导出调节谐波比率的表达式。
2026-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Statistical detection of Josephson, Andreev, and single quasiparticle currents in scanning tunneling microscopy
提出了一种在扫描隧道显微镜中识别由超导针尖和样品组成的可调谐超导隧道结中不同隧穿模式的方法。结合I-V-Z光谱中隧道电流的相对衰减常数的测量和对样品表面原子无序的统计分析，我们确定了单准粒子隧道、多Andreev反射和约瑟夫森隧道之间的隧道模式随偏压的交叉。该方法使人们能够独立于光谱形状确定特定的隧穿机制，并揭示Andreev反射和约瑟夫森电流的内在调制，这对超导体的量子器件应用至关重要。
2020-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Scattering theory of superconductive tunneling in quantum junctions
我们提出了一个在Bogoliubov-de Gennes量子力学的散射公式内的单模结中隧穿的一致性理论。考虑了直流约瑟夫森效应和直流准粒子输运。弹性准粒子散射结确定平衡约瑟夫森电流。我们讨论了隧道结中Andreev束缚态的起源及其在平衡Josephson输运中的作用。相反，准粒子隧穿电压偏置结是由非弹性散射。导出了非弹性散射振幅的一般表达式，计算了各种电压下的准粒子电流，着重讨论了亚带隙隧道电流的性质和亚谐波带隙结构的本质。
1996-10-11 cond-mat.supr-con
Single Quasiparticle Trapping in Aluminum Nanobridge Josephson Junctions
我们提出了微波测量的高品质因数超导谐振器，包括两个铝纳米桥约瑟夫森结在一个环并联的片上电容器。被捕获的准粒子（QP）移动共振频率，使我们能够探测被捕获的QP数和能量分布，并量化它们的寿命。我们发现，被困的QP人口服从吉布斯分布高于75 mK，与非泊松捕获统计。我们的研究结果是在定量协议与Andreev束缚态模型的运输，并展示了一个实用的方法来量化芯片上的QP人口和验证缓解策略在低温环境中。
2013-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zero-energy quasiparticles in an interacting nanowire containing a topological Josephson junction
研究了具有粒子-空穴对称最近邻相互作用的Kitaev链中的约瑟夫森结。当跨结的相位差是$π$，我们分析表明，全谱是四倍退化的校正，消失在系统的大小指数。已知在链末端的马约拉纳束缚态在相互作用中幸存。我们的结果证明，同样的情况下，零能量准粒子局域在结。我们进一步研究有限尺寸的数值修正，并显示如何排斥相互作用导致更强的端到端的相关性比在一个非相互作用的系统具有相同的体积间隙。
2020-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling Spectroscopy of Quasiparticle Bound States in a Spinful Josephson Junction
一段InAs纳米线，限制在两个超导引线之间，光谱测量作为门电压和超导相位差的函数，使用第三正常金属隧道探针。奇电子占据的子隙共振-被解释为涉及一个受限电子和一个来自超导引线的准粒子的束缚态，让人想起Yu-Shiba-Rusinov态-在较高的磁场下演变成近藤相关的共振。一个额外的零偏置峰的来源不明，观察到共存的准粒子束缚态。
2012-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Macroscopic Quantum Tunneling and Quasiparticle Dissipation in d-wave Superconductor Josephson Junctions
研究了具有d波序参量的高温超导体约瑟夫森结中的宏观量子隧穿。利用微观哈密顿量和泛函积分方法，解析地得到了c轴扭曲约瑟夫森结的MQT速率（亚稳态寿命的倒数）。在扭转角为零的情况下，由于节状准粒子隧穿的存在，系统表现出超欧姆耗散。因此，MQT速率与有限扭转角情况相比被强烈抑制。
2004-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quasiparticle decay rate of Josephson charge qubit oscillations
我们分析了电荷量子比特中拉比振荡的衰减，该电荷量子比特由一个通过约瑟夫森结连接到有限尺寸超导体的库珀对盒组成。我们集中讨论超导体中准粒子对衰变率的贡献。准粒子通过约瑟夫森结会使量子位远离电荷简并，从而破坏拉比振荡。我们发现了准粒子对开放和孤立系衰变率的贡献随温度的变化关系。前一种情况是实现的，如果正常状态的陷阱是包括在电路中，或者如果只有一个涡旋驻留在量子位;衰变率具有激活温度依赖性的激活能等于超导能隙$Δ$。在与环境隔离的超导量子位中，如果电子的数量是偶数，则激活能等于$2Δ$，而对于奇数电子，激发量子位状态的衰减速率在零温度的极限下保持有限。我们估计一个量子比特的现实参数的衰减率。
2006-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Parity effect and single-electron injection for Josephson-junction chains deep in the insulating state
本文系统地研究了一维约瑟夫森结链中的电荷输运，其中特征约瑟夫森能远小于单岛库珀对充电能$E_\mathrm{J}\ll E_{CP}$。这样的链是深在绝缘状态，其中超导相位相干链是不存在的，并在最低温度下观察到的电压阈值的传导。我们发现，库珀对隧道在这样的链是完全抑制。相反，电荷输运主要是由单个电子的隧穿，这是非常敏感的BCS准粒子上的超导岛链的存在。因此，我们观察到一个强大的宇称效应，其中阈值电压急剧消失的特征宇称温度$T^*$，这是显着低于临界温度，$T_c$。在$T^*$上方出现了可测量的热激活零偏导，其激活能等于超导能隙，证实了热激发准粒子的作用。低于$T^*$和高于电压阈值的传导通过将单个电子/空穴注入到铜对绝缘体中而发生，从而形成具有显著增强的有效温度的非平衡稳态。我们的结果明确地表明，单电子输运占主导地位的绝缘状态的约瑟夫森结阵列深。在以往对超导体-绝缘体量子相变以下的超导结阵列和颗粒超导膜的研究中，这一传导过程大多被忽略。
2015-07-13 cond-mat.supr-con
Static charge-imbalance effects in intrinsic Josephson systems
本文研究了由本征约瑟夫森结构成的层状d波超导体中稳态电流注入产生的非平衡效应。从非平衡格林函数理论出发，导出了超导层上电荷不平衡（类电子准粒子和类空穴准粒子之间的差异）的微观表达式，并研究了其对层间准粒子电流的影响。这种非平衡效应导致电池堆的电流-电压曲线发生偏移。该理论适用于最近的电流注入实验在双台面结构的解释。
2004-07-26 cond-mat.supr-con
The effect of environmental coupling on tunneling of quasiparticles in Josephson junctions
本文研究了电磁环境中约瑟夫森隧道结中的准粒子隧穿。我们确定的隧道过程中，转移电荷和耦合到环境中的方式类似于正常的电子，和过程中，混合电子和空穴，从而创造电荷叠加。后者对超导体之间的相位差敏感，因此即使在零温度下也受到相扩散的限制。我们发现，在许多环境中的环境耦合被抑制，从而导致较低的准粒子衰变率，从而更好的超导体量子比特的相干性比以前预期的。我们的方法是非微扰的环境耦合强度。
2013-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quasiparticles-mediated thermal diode effect in Weyl Josephson junctions
Institute of Physics（物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Physical Research Laboratory（物理研究实验室）
研究Weyl超导体-Weyl半金属-Weyl超导体Josephson结中准粒子驱动的热二极管效应，通过Zeeman场诱导热电流非对称性，实现热二极管效应的可调性。
2024-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonequilibrium Josephson effect in mesoscopic ballistic multiterminal SNS junctions
我们提出了一个详细的研究非平衡约瑟夫森电流和电导的弹道多端SNS设备。非平衡是通过准粒子注入从正常水库连接到正常的一部分结。通过在正常储存器处施加电压，可以抑制约瑟夫森电流或者可以反转电流的方向。对于长于热长度$L\ggξ_T$的结，非平衡电流随施加电压线性增加，在等于短结的平衡电流的值处饱和。电导在$eV \sim \hbar v_F/L$附近表现出有限的偏置异常。对于对称注入，电导以超导体之间的相位差$ϕ$周期性地振荡$2π$，最小值（$ϕ=0$或$π$）的位置取决于施加的电压和温度。对于非对称注入，非平衡约瑟夫森电流和电导都成为相位差的$π$ -周期。在NS界面处包含势垒引起总约瑟夫森电流相对于结长的谐振行为，其周期为$\sim λ_F$。三个和四个终端结进行了研究。
1999-04-20 cond-mat.supr-con
Triplet supercurrent in ferromagnetic Josephson junctions by spin injection
我们发现，注入非平衡自旋到超导导线强烈增强了静态约瑟夫森电流通过超导铁磁超导结。由此产生的长程超电流通过铁磁体由三重态库珀对携带，这些库珀对是通过自旋注入和交换相互作用的组合效应在s波超导体中形成的。我们量化的交换相互作用的朗道费米液体因子。远程约瑟夫森电流的大小和方向可以通过改变注入极化相对于铁磁体磁化强度的角度来操纵。
2012-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
High-Energy Quasiparticle Injection into Mesoscopic Superconductors
在非零温度下，超导体包含被称为Bogoliubov准粒子的激发。准粒子的介观动力学为量子信息处理器的设计提供了信息。对这些动力学的了解源于准粒子以受控方式注入的实验，通常能量与配对能相当。在这里，我们进行隧道光谱的介观超导体在高电场。我们观察到了准粒子注入，这是由于场发射的电子具有10^6倍的配对能量，这是准粒子动力学的一个未探索的领域。在施加栅极电压时，准粒子注入降低了临界电流，并且在足够高的电场下，场发射电流（< 0.1 nA）将介观超导体切换到正常状态，这与早期的结果一致。我们希望，高能量注入将是有用的准粒子容忍量子信息处理器的发展，将允许快速控制谐振器品质因数，并将使电场控制超导器件的设计与新的功能。
2021-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasiparticle tunneling as a probe of Josephson junction barrier and capacitor material in superconducting qubits
非平衡准粒子是超导量子比特中退相干的可能来源，因为它们可以在穿过约瑟夫森结（JJ）时导致能量衰减或失相。在这里，我们研究的准粒子隧穿（QPT）的二维transmon量子比特的内在属性的影响，并讨论我们如何可以使用准粒子动力学获得的JJ势垒的质量的关键信息。我们发现非平衡准粒子的隧穿率对分流电容材料的选择和它们在量子比特中的几何形状是敏感的。在某些设备中，我们观察到的QPT率低于100 mK，偏离一个恒定的背景与非平衡准粒子的异常温度依赖性。我们推测，这种行为是由高传输站点/缺陷内的氧化物势垒的JJ的，导致空间局部化的亚带隙状态。我们通过假设这种缺陷产生具有较小有效间隙的区域来对此进行建模。我们的研究结果提出了一个独特的原位表征工具，以评估量子位结中隧道势垒的均匀性，并阐明准粒子如何与量子位电路的各种元素相互作用。
2022-02-04 cond-mat.supr-con quant-ph
Theory of Macroscopic Quantum Dynamics in High-Tc Josephson Junctions
本文从理论上研究了s波/d波混合约瑟夫森结中的宏观量子隧穿以及节状准粒子和零能束缚态对宏观量子隧穿的影响。与d-波/d-波结相反，由于各向同性s-波超导体中的准粒子隧穿阻塞效应，节状准粒子和ZES引起的低能准粒子耗散被抑制。因此，在这些结中的固有耗散被发现是弱的。这一结果表明s波/d波混合结在量子信息器件中具有很高的应用潜力。
2009-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Probing quasiparticle dynamics in Bi2Sr2CaCu2O(8+delta) with a driven Josephson vortex lattice
我们表明，约瑟夫森涡旋晶格（JVL）在层状高温超导体的磁通流输运提供了一个方便的探针的两个组件的准粒子电导率，$σ_{c}$和$σ_{ab}$。我们发现，JVL磁通流电阻率，$ρ_{ff}$，在很宽的范围内的磁场，主要是由面内耗散。在致密晶格区（$B>1$ T）中，$ρ_{ff}(B)$依赖性与该极限的理论公式很好地拟合。这使我们能够独立地从实验数据中提取$σ_{c}$和比率$σ_{ab}/(σ_{c}γ^{4})$的值。提取的温度依赖性$σ_{ab}(T)$与微波数据是一致的。的电流-电压特性的形状也是敏感的频率依赖性的$σ_{ab}$，这使我们能够估计准粒子弛豫时间，并将其与杂质带宽使用相同的晶体获得的数据。
2003-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Quasiparticle and Cooper Pair Tunneling in the Vortex State of Bi-2212
通过测量Bi_2Sr_2CaCu_2 O_{8+delta}（Bi-2212）台面中本征约瑟夫森结的c轴I-V特性，得到了场依赖性（H|| c）准粒子电导率σ_q（H，T）和约瑟夫森临界电流密度J_c（H，T）。准粒子电导率σ q（H）随H的增加而急剧增加，并在0.05T <H<0.3T时达到一个平台.我们解释这种行为的双重效应的超导涡流周围。首先，它们增强了QP DOS，导致在低H下sigma_q随H增加，其次，它们增强了镜面隧穿的散射率，因为在较高H下薄煎饼沿着c轴变得无序，导致在中等H下达到平台。
2000-05-23 cond-mat.supr-con
Quasiparticle conductance in Spin Valve Josephson Structures
本文研究了$S_1/F_1/N/F_2/S_2$形式的干净铁磁约瑟夫森结构中的准粒子电流，其中$S$、$F$和$N$分别表示超导层、铁磁层和正常层.我们的重点是作为偏置$V$的函数的电导$G$的结构上，强调的subgap区域。我们使用一个完全自洽的数值方法，耦合到一个传输矩阵的过程中提取$G(V)$。我们选择适当的材料参数实验实现钴铜铌结构。我们发现一个共振峰结构作为中间层厚度和$F$层之间的错位角$ϕ$的函数。为了理解这种共振结构，我们开发了一种近似分析方法。对于实验相关的厚度，电导有多个subgap峰值之间的低和临界偏置位置的位置振荡。这些振荡发生在$ϕ$和层厚度中。我们比较了我们的结果与自旋阀结构$(F_1/N/F_2/S_2)$，并讨论了我们的结果的自旋约瑟夫森器件的制造的影响。
2019-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-polarized quasiparticle injection effects in YBCO thin films
我们报告详细的铁磁超导异质结构的输运研究。用脉冲激光沉积法在SrTiO_3（100）单晶衬底上外延生长了半金属巨磁阻材料La_（2/3）Ca_（1/3）MnO_3（HM-CMR）和高温超导材料YBa_2Cu_3 O_7（YBCO）。利用HM-CMR层作为自旋极化准粒子的源，我们显示了自旋极化准粒子注入到ab平面和沿YBCO的c轴的效果。结果表明，在沿c轴注入的情况下，ab平面电阻Rab（T）下降，这被讨论为与赝能隙的打开有关。
2005-05-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological transitions in electronic spectra: Crossover between Abrikosov and Josephson vortices
用Bogoliubov-de Gennes理论分析了II型超导体中平面缺陷俘获的涡旋线的电子结构。电子和空穴在缺陷面上的正反射导致了光谱的拓扑跃迁，形成了沿缺陷跳跃或滑动的新型准粒子态。这种拓扑转变似乎是从Abrikosov到Josephson涡旋类型的交叉的初始阶段的标志，揭示了量子化准粒子能级和态密度的特定行为。在所产生的硬和软的差距的增加影响沿缺陷平面和分裂的零偏置异常的隧道光谱特性的涡旋迁移率。
2020-08-17 cond-mat.supr-con
Single Junction and Intrinsic Josephson Junction Tunneling Spectroscopies of Bi2Sr2CaCu2O8+d
报道了最佳掺杂和过掺杂的Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+δ}$单晶的Tunneling光谱测量结果。采用一种新的点接触方法从纳米晶体中获得了超导体-绝缘体-正常金属（SIN）和SIS断裂结以及本征约瑟夫森结（IJJ）。在同一晶体上获得三种结类型，以比较准粒子峰和更高的偏置凹陷/驼峰结构，这些结构也已在其他表面探针，如扫描隧道光谱和角度分辨光电子能谱中发现。然而，我们的IJJ准粒子谱一致地揭示了非常尖锐的电导峰，没有更高的偏置倾角结构。与单结值相比，IJJ电导峰值电压除以堆叠中的结数始终导致$Δ$的显著低估。这三种方法的比较表明，IJJ的显着不同的特性是非平衡效应的后果，而不是内在的准粒子功能。
2004-10-07 cond-mat.supr-con
Probing Cooper pair momentum by quasiparticle steering with planar Josephson junctions
QuTech, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学 QuTech）；Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学卡弗里纳米科学研究所）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；Center for Quantum Devices, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所量子器件中心）
研究通过平面约瑟夫森结操控准粒子来探测超导体中库珀对动量，利用安德列夫反射产生大相位梯度并转移动量，证明安德列夫束缚态以特定角度喷射，将相位控制准粒子喷射确立为凝聚态动量转移的运动学探针。
2026-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-polarized Josephson and quasiparticle currents in superconducting spin-filter tunnel junctions
本文从理论上研究了自旋滤波对超导隧道结中约瑟夫森电流和耗散准粒子电流的影响。结合准经典格林函数和隧穿哈密顿方法，我们描述了由两个超导引线组成的一般结的输运性质，有效交换场h由自旋过滤绝缘势垒隔开。我们发现除了总自旋投影Sz = 0的库珀对隧穿外，等自旋库珀对对约瑟夫森电流也有贡献.后者是有限的，不受自旋过滤器效应的影响，提供的字段h和磁化的障碍是非共线的。我们还确定了对称结的准粒子电流，并表明微分电导可能会在不同的电压值，这取决于自旋过滤器的极化，以及交换场和势垒的磁化强度之间的相对角度表现出峰值。我们的研究结果提供了一个合理的解释现有的实验约瑟夫森结与磁势垒，预测新的影响，并显示如何在混合结构中的自旋极化超电流可以创建。
2012-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
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
Controllable supercurrent in mesoscopic superconductor-normal metal-ferromagnet crosslike Josephson structures
在纳米制造的平面十字形S-N/F-S Josephson结构中，实验观察到临界Josephson超电流与从单畴铁磁条通过正常金属/铁磁体弱连接的注入电流的非单调关系.这种行为可以用0-pi和pi-0跃迁来解释，这可能是由于N层和F层之间的相互作用引起的诱导超导性的抑制和塞曼分裂以及自旋极化电流注入到弱连接中引起的。考虑到这两种影响的模型已经开发。从S-N/F-S结构的超导载流态密度谱和自旋相关的双阶非平衡准粒子分布的角度，表明实验结果与理论模型定性一致。
2020-08-07 cond-mat.supr-con
Role of in-plane dissipation in dynamics of Josephson lattice in high-temperature superconductors
我们计算了层状超导体中约瑟夫森涡旋晶格的磁通流电阻率，同时考虑了面间和面内耗散通道。我们考虑小场（孤立涡）和高场（重叠涡）的极限情况。在占主导地位的面内耗散的情况下，典型的高温超导体，磁通流电阻率的场依赖性的特点是由{ \it三}个不同的区域。通常，在低磁场下，磁通流电阻率随磁场线性增长。当约瑟夫森涡旋开始重叠时，磁通流电阻率跨越到{ \it quadratic}场依赖的区域。最后，在非常高的磁场下，磁通流电阻率在c轴准粒子电阻率处饱和。中间二次政权表示主导作用的面内耗散机制。场的形状与磁通流电阻率的关系可以用来提取准粒子的两个分量
2000-05-22 cond-mat.supr-con
Collective excitation-mediated transport in nanoscale Josephson junctions that exhibit quantum confinement
Radboud University（拉德堡德大学）；Freie Universität Berlin（柏林自由大学）
本研究揭示纳米约瑟夫森结中集体激发模式增强准粒子输运，其能量受量子限域调制，可间接探测超导态。
2026-09-21 cond-mat.supr-con
Semiclassical quantization of spinning quasiparticles in ballistic Josephson junctions
在弹道半经典极限下研究了由普通磁性材料夹在两个常规超导体之间的约瑟夫森结。Andreev束缚态的谱是由电子-空穴在超导材料和正常材料界面处的反射所产生的封闭轨道上的粒子-空穴旋量的单值性得到的。半经典量子化条件只依赖于初始和最终自旋方向之间的角度失配沿这样的封闭轨迹。对于演示，Andreev-威尔逊圈的复合位置/粒子-空穴/自旋空间的构建，并示出依赖于只有两个参数，即磁相移和本地旋进轴的自旋。Andreev-威尔逊圈的细节可以通过测量自旋分辨态密度来提取。因此，约瑟夫森结可以看作是闭合路径有序指数的模拟计算机。
2016-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Strong-coupling theory of quantum dot Josephson junctions: role of the residual quasiparticle
本文通过对称适配态叠加构建最小基组有效哈密顿量，研究量子点与超导引线强耦合时残余准粒子的作用，解释了相位偏置接近π时“双重态烟囱”的成因。
2024-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Photo-induced new metastable state with modulated Josephson coupling strengths in Pr$_{0.88}$LaCe$_{0.12}$CuO$_4$
利用超快近红外（NIR）脉冲（其能量远高于超导能隙）在超导体上进行光激发有望通过破坏库珀对来抑制/破坏超导性，并将准粒子从占据态激发到远高于费米能级的未占据态。这似乎是真的，只有小泵浦注量。在这里，我们表明，强近红外泵浦有不同的效果。我们对电子掺杂的铜氧化物超导体Pr $_{0.88}$ LaCe $_{0.12}$ CuO $_4$（T $_c$ =22 K）进行了强近红外泵浦、c轴太赫兹探测测量。测量结果表明，强近红外泵浦不仅没有破坏超导性，也没有激发准粒子，而是将系统从具有均匀约瑟夫森耦合强度的平衡超导态驱动到具有低于T $_c$的调制约瑟夫森耦合强度的新亚稳超导相.
2018-06-24 cond-mat.supr-con
Half-integer charge injection by a Josephson junction without excess noise
拓扑超导体中的约瑟夫森结可以将电荷e/2注入到正常金属接触中，由手性马约拉纳边缘模式携带。在这里，我们解决的问题是，这个半整数电荷是否是一个尖锐的可观察的，没有量子涨落。因为马约拉纳模式是无隙的，所以它们支持零温度下平衡的电荷波动。但我们发现由e/2电荷转移引入的脱离平衡的过量噪声消失了。我们讨论了一种策略，以减少平衡的波动，通过重尾的时间依赖性的检测效率，以实现几乎无噪声的半整数电荷转移。
2020-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamics and transformations of Josephson vortex lattice in layered superconductors
考虑了层间约瑟夫森结之间的磁、电荷（静电）和电荷不平衡（准粒子）相互作用，研究了层状超导体中约瑟夫森涡旋晶格的动力学。得到了层间约瑟夫森相位差、层内电荷和电子-空穴不平衡的宏观动力学方程，并进行了数值模拟。观察到不同的转变的涡旋晶格结构。结果表明，电荷不平衡弛豫引起的附加耗散导致三角晶格的稳定性。
2001-04-24 cond-mat.supr-con
Manipulation and Generation of Supercurrent in Out-of-Equilibrium Josephson Tunnel Nanojunctions
我们从两个附加的隧道耦合Al超导库中向Ti岛注入准粒子，在实验上实现了对Al-AlO_x-Ti约瑟夫森隧道结中超导电流的操纵。实现了相对于平衡的超电流增强和猝灭。我们证明了冷却的Ti线从正常状态的准粒子注入到超导相深。基于热输运和非单调电流-电压特性的约瑟夫森结的模型满意地解释了我们的研究结果。
2008-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Controlling Josephson transport by manipulation of Andreev levels in ballistic mesoscopic junctions
讨论了如何通过外加静电门、外加电流注入和电磁辐射来影响Andreev能级的结构和非平衡布居数，从而控制直流约瑟夫森电流。特别是，我们将考虑在“长”SIS隧道结的“巨”约瑟夫森电流和三个终端SNS结的规则和异常的非平衡约瑟夫森电流。我们将简要讨论约瑟夫逊场效应晶体管（JOFET）和新发明的约瑟夫逊干涉晶体管（JOINT）的应用。
1998-12-06 cond-mat.supr-con
Theory of ac Josephson effect and noise in superconducting constrictions
本文综述了在电极中具有任意透明性和任意准粒子色散的约瑟夫森结中多次Andreev反射理论的最新发展。
1998-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coexisting multiple dynamic states generated by magnetic field in Bi-2212 stacked Josephson junctions
自然堆叠Bi-2212隧道结中的Josephson涡旋显示出丰富的动力学行为，这源于三种基本状态的共存：静态Josephson涡旋晶格，相干运动晶格和非相干准粒子隧道态。在电流-电压特性中观察到的丰富的滞回分支结构可以理解为这三种状态的组合组合，它们在不同的结中实现，并分别随磁场和偏置电流而演变。特别地，在低偏置电流下的多个约瑟夫森涡旋流分支产生于每个结中的约瑟夫森涡旋行的单独脱钉。
2009-10-26 cond-mat.supr-con
Dissipation in a superconducting artificial atom due to a single non-equilibrium quasiparticle
本文研究了一个超导人造原子，它由单个约瑟夫森结或约瑟夫森结链表示，电容耦合到一个相干驱动的传输线上，并且只含有一个剩余准粒子（或链中每个岛最多含有一个准粒子）。在考虑驱动对准粒子加热的情况下，研究了准粒子隧穿引起的原子中的耗散。计算了共振附近驱动频率下传输线的传输系数，结果表明，当人工原子光谱近似为谐波时，共振的本征品质因数随驱动功率的增大而增大。这种违反直觉的行为是由于准粒子态密度的能量依赖性。
2017-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
