Subgap structures in the current-voltage characteristic of the intrinsic Josephson effect due to phonons
本文提出了一个修正的RSJ模型，用于计算高T_c超导体Tl_2Ba_2Ca_2Cu_3 O_{10+δ}和Bi_2Sr_2CaCu_2 O_{8+δ}中本征约瑟夫森振荡与c轴声子的耦合。这提供了一个很好的解释最近报道的subgap结构的I-V特性的c轴运输。结果表明，这些结构的电压与纵向光学声子的本征频率相吻合，为这一量的测量提供了一种新的技术。在GHz和太赫兹区域的子隙结构的显着增强的微波发射进行了讨论。
1997-02-12 cond-mat.supr-con
Subharmonic Gap Structure in Superconductor/Ferromagnet/Superconductor Junctions
本文讨论了低透明磁量子点接触中，自旋向上（$D_\uparrow$）和自旋向下（$D_\downarrow$）电子隧穿几率不同的情况下，亚带电流的行为.由于系统中Andreev束缚态$\pm ε_0$的存在，子能隙电流阶跃$eV_n = (Δ\pm ε_0)/n$的位置在温度$T \neq 0$处相对于计算结果$eV_n=2Δ/n$分裂。发现在$D_\uparrow \neq D_\downarrow$条件下，自旋电流也表现出亚能隙结构，但仅限于$n$为奇数时.解析地计算了$n=1,2$在子隙电流和自旋电流中的分裂步骤，并定性地描述了以下步骤。
2006-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent subgap transport in spin-split Josephson junctions
University of Jyväskylä（于韦斯屈莱大学）；Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）
研究通过EuS/Al结观测到子间隙输运和偶奇MAR效应，发现自旋分裂超导体主导输运，验证了强超导耦合。
2025-11-28 cond-mat.supr-con
Tail States below the Thouless Gap in SNS junctions: Classical Fluctuations
本文研究了扩散超导体-正常金属-超导体（SNS）结中无隙带下方的态密度（DOS）尾部。我们表明，长波波动的正常层中的杂质浓度导致形成的subgap准粒子状态，并计算相关的subgap DOS在所有有效的维度。我们比较由此产生的尾巴与介观间隙波动所产生的，并确定无量纲参数控制的贡献占主导地位的subgap DOS。我们观察到，这两个贡献是正式相互关联的降维。
2005-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Subgap transport in ferromagnet-superconductor junctions due to magnon-assisted Andreev reflection
我们提出了一个新的磁振子辅助Andreev反射过程在铁磁金属-超导体界面，它包括同时注入的库珀对从超导体和磁振子内的铁磁体的发射。在低温下，这个过程代表了一个额外的通道，用于穿过FS界面的子带隙传输，这解除了对电流的限制，所述电流是由于必须将铁磁体中的自旋极化电流与超导体中的无自旋电流相匹配而产生的。对于任意极化度的超导体和铁磁体之间的结，非弹性磁振子辅助的Andreev反射过程将表现为对$I(V)$特性的非线性附加，该非线性附加相对于偏置电压的符号是不对称的，并且与铁磁体中磁振子的态密度有关。子间隙$I(V)$特性的表达式给出了任意的界面质量，而均匀透明和无序界面的限制情况下进行了详细讨论。
2001-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Subgap current in superconducting tunnel junctions with diffusive electrodes
本文计算了带有薄膜扩散引线的平面超导隧道结中的亚带电流。研究发现，隧道电流的亚谐波间隙结构与有效隧道透明度成比例，该有效隧道透明度可能超过结透明度两个数量级，具体取决于结的几何形状以及相干长度与弹性散射长度之间的比率。这些结果提供了另一种解释的subgap电流在隧穿实验中往往归因于绝缘层的不完善的异常高的值。我们还讨论了准粒子的有限寿命的效果作为额外的增强多粒子隧道电流的可能来源。
2006-06-22 cond-mat.supr-con
Charge transport in InAs nanowire Josephson junctions
我们提出了一个广泛的实验和理论研究的邻近效应InAs纳米线连接到超导电极。我们制造和调查与悬浮栅控纳米线和非悬浮纳米线，具有广泛的长度和正常状态的电阻的设备。我们分析了电流-电压特性的主要特征：约瑟夫森电流，过电流，亚带隙电流作为长度，温度，磁场和栅电压的函数，并与理论进行了比较。短长度器件的约瑟夫森临界电流，L = 30 nm，在低温下表现出800 nA的创纪录的高幅度，接近理论预期值。与理论值相比，所有其他器件中的临界电流通常会降低。过电流与正常电阻数据一致，并与理论相符。亚能隙电流显示出大量的结构，其中一些被确定为由多次Andreev反射产生的亚谐波能隙结构。在悬浮和非悬浮设备中检测到的其他结构具有电压阶跃的形式，其电压与导线的超导能隙或长度无关。通过改变悬浮装置中的栅极电压，我们能够观察到从典型的隧穿输运在大的负栅极电压，抑制子隙电流和负过剩电流，在大的正栅极电压显着的邻近结的行为，增强约瑟夫森电流和子隙电导以及一个大的正过剩电流的交叉。
2014-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conductance enhancement due to the resonant tunneling into the subgap vortex core states in normal metal/superconductor ballistic junctions
本文研究了在磁场作用下，弹道正常金属-绝缘体-超导体结中产生的Abrikosov涡旋的低能量子输运。在Bogolubov-de Gennes理论中，我们证明了在结界面附近的涡核中局域化的亚能隙准粒子态的存在导致Andreev反射几率的强烈共振增强，以及正常到超导的转换.结的电荷电导的相应增加由涡旋链到结界面的距离决定，这可以通过施加的磁场来控制。我们所研究的效应提供了一个工具，通过测量电荷在外加磁场中的输运来探测涡旋核态。
2008-01-11 cond-mat.supr-con
Supergap and subgap enhanced currents in asymmetric {S_1FS_2} Josephson junctions
我们从理论上研究了三维正常金属和铁磁约瑟夫森组态中的超导电流分布，其中超导引线中的超导能隙大小不等，即，$Δ_1\neq Δ_2$，创建非对称$S_1NS_2$和$S_1FS_2$系统。我们的研究结果表明，通过增加超导间隙$Δ_2/Δ_1$的比例，在弹道$S_1NS_2$系统中的临界超电流可以增强超过$100\%$，并达到饱和点，或衰减，这取决于结的厚度，磁化强度和化学势。发现扩散$S_1NS_2$系统的总临界电流以抛物线方式增加$50\%$以上，并通过增加其中一个超导能隙而达到饱和。在均匀的铁磁结中，超导电流通过增加$Δ_2/Δ_1>1$而发生反转。通过将总的超导电流分解为超能隙和亚能隙，我们的结果说明了它们对约瑟夫森电流的相对贡献。结果表明，在$S_1FS_2$结中，亚能隙电流和超能隙电流的竞争导致了电流-相位关系中二次谐波的出现。与扩散非对称约瑟夫森组态不同，在包括费米能级失配、磁化强度和结厚等参数的宽范围内，在含$Δ_2/Δ_1=1$的弹道系统中，超导电流的行为可以仅由子能隙电流分量来描述.有趣的是，当$Δ_2/Δ_1>1$，我们的结果发现多个参数集的总超电流是由超间隙组件驱动。因此，我们的综合研究突出了亚能隙和超能隙超电流分量在弹道和扩散制度的重要性。
2021-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resonant subgap current transport in Josephson field effect transistor
本文从理论上研究了Josephson场效应晶体管的电流-电压特性（IVC）。该晶体管是一个弹道式SNINS结，超导（S）电极限定了一个平面的正常金属区（N），它由栅感生势垒（I）控制。使用先前开发的计算技术在相干多Andreev反射（MAR）制度的长单通道结进行计算。我们发现显着的差异，在这些结的次谐波间隙结构相比，隧道结和原子大小的点接触的次间隙电流结构。对于长度显著超过相干长度的长结，IVC在静态Andreev水平之间的差$δ_m$的倍数（谐波）处呈现电流峰值，$eV_n = nδ_m$。此外，平均IVC遵循幂而不是指数行为，并且具有与结透明度的通用标度。这一结果是定性理解使用的分析方法的基础上的概念共振MAR轨迹。在长度与相干长度相当的较短结中，IVC具有点接触常见的指数形式，然而电流结构出现在Andreev能级间距离的次谐波$eV_n = δ_m/n$而不是间隙次谐波$2Δ/n$。
2016-12-05 cond-mat.supr-con
Subgap states in two dimensional spectroscopy of unconventional superconductors using graphene
石墨烯的二维性质使其成为探索邻近诱导非常规平面超导和拓扑超导可能性的理想平台。使用格林函数技术，我们研究了有限大小的弹道石墨烯层之间的正常状态电极和石墨烯铅与邻近诱导非常规超导性的输运性质。我们对这种结的微观描述使我们能够考虑石墨烯层中边缘态的影响以及与电极的不完美耦合。通过结的隧道电导和态的谱密度的特征在于石墨烯的边缘态、在石墨烯-超导体结处形成的界面束缚态、源自石墨烯层的有限尺寸的法布里-珀罗共振以及非常规超导体的特征Andreev表面态之间的丰富的相互作用。在我们的分析形式主义，我们确定这些subgap状态的电导和密度的状态的每个单独的贡献。我们的研究结果表明，石墨烯提供了一个可取的工具，以确定实验上的邻近诱导的非常规超导的配对对称性。
2018-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Subgap anomaly and above-energy-gap structure in chains of diffusive SNS junctions
本文介绍了在超导PtSi薄膜的基础上制备的超导-正常收缩-超导（SNS）结的低温输运测量结果。对由3个和20个串联的SNS结组成的链和单个SNS结的性质的比较研究揭示了系统的电流-电压特性的行为的本质区别：（i）随着SNS结的数量增加，在零偏压下观察到的过量电导率的有效抑制电压逐渐减小，（ii）在高于超导能隙的直流偏置电压下，对应于2Δ/e的几倍，dV/dI-V依赖关系上存在丰富的精细结构。本文提出了一个基于超导岛连接正常金属电极时电子通过库珀对断裂的能量弛豫来解释这种能隙以上结构的模型。
2002-02-26 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
i-Josephson Junction as Topological Superconductor
我们证明了由两个具有不同配对对称性的超导体形成的超导约瑟夫森结（称为i-约瑟夫森结）的时间反演对称性不可避免地发生破缺。在这种i-约瑟夫森结中，主要的常规约瑟夫森耦合消失了，而由隧穿产生的二阶耦合总是产生具有破缺时间反演对称性的手征超导序。i结中的约瑟夫森频率加倍，即$ω= 4eV /h$。这一结果为设计拓扑超导电性（如具有非零Chern数的d + id'波超导态）提供了一条途径。
2018-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of coupling between junctions on superconducting current and charge correlations in intrinsic Josephson junctions
超导层上的电荷形成和本征约瑟夫森结堆中纵向等离子体波的产生严重改变了通过堆的超导电流。通过研究相邻约瑟夫森结中超导电流的相关性和相邻超导层中电荷的相关性，可以预测电流-电压特性中的附加特征。电荷自相关函数清楚地表明了在断点区域谐波和混沌行为之间的差异。关联函数的应用为分析耦合约瑟夫森结的电流-电压特性提供了一种强有力的方法。
2009-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Self-consistent solution for proximity effect and Josephson current in ballistic graphene SNS Josephson junctions
我们使用紧束缚的Bogoliubov-de Gennes（BdG）形式自洽地计算了弹道石墨烯SNS约瑟夫森结中的邻近效应、约瑟夫森电流和局域态密度。短和长的结，相对于超导相干长度，被认为是，以及不同的掺杂水平的石墨烯。我们发现，自洽性并没有显着改变电流相位关系较早得出的短结使用非自洽Dirac-BdG形式主义，但预测一个显着增加的临界电流与更强的结长度依赖。此外，我们表明，在没有费米能级之间的N和S区域的不匹配的结超导性持续存在，即使在最长的路口，我们可以调查，表明在正常区域的发散金斯堡-朗道超导相干长度。
2008-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity effect in planar TiN-Silicon junctions
我们测量了氮化钛（超导体，Tc=4.6K）/高掺杂硅（简并半导体）SIN结的低温亚带电阻，其中I代表肖特基势垒。在低能量下，由于硅中的无序（“无反射隧穿”），电子向界面的相干背散射，子带电导增强。这种零偏异常（ZBA）分别被250 mK以上的温度或0.04 T以上的磁场破坏。的整体微分电阻行为（相对于温度和电压）进行比较，现有的理论和值的损伤率和屏障透射率提取。这样的分析导致我们引入电子的有效温度，并讨论通过SIN界面的散热。
2000-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phenomenology and Dynamics of Majorana Josephson Junction
我们推导了一个通用的马约拉纳约瑟夫森结的唯象模型，该模型解释了避免Andreev态的交叉，并研究了在恒定偏置电压下的动力学，揭示了在慢退相干极限下任何-π约瑟夫森效应的意想不到的模式。
2011-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Building topological quantum circuits: Majorana nanowire junctions
拓扑量子计算使用非阿贝尔马约拉纳零模式本地化的接近半导体纳米线需要仔细的静电控制线结，以便操纵和编织的零模式，使任意容错门操作。我们从理论上研究了这种基本的线结，即所谓的T结的拓扑超导性质，发现结的存在可能会通过引入模仿零模的伪非拓扑子能隙态来非微扰地影响Majorana行为。我们提出了一个可能的解决方案，这个潜在的严重问题表明，从二维（2D）电子气系统光刻结可能会表现出强大的subgap拓扑特性，没有任何虚假的零模式。我们提出了一个二维结构，使多探针隧穿实验提供位置相关的光谱，它可以决定性地解决悬而未决的悬而未决的问题有关的起源实验观察到的零偏压电导峰。我们还发现，与平凡的超导结可能会导致局部扰动，诱导非本征低能态类似于那些与线结。
2018-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Composite excitation of Josephson phase and spin waves in Josephson junctions with ferromagnetic insulator
从理论上研究了超导体/铁磁绝缘体/超导体（S/FI/S）结中约瑟夫森相位波和自旋波的耦合。结合Maxwell方程和Landau-Lifshitz-Gilbert方程计算了FI中结内的电磁场和与自旋波耦合的Josephson电流。在S/FI/S结中，发现电流-电压（I-V）特性曲线出现两个共振峰。共振峰处的电压是电磁场简正模的函数，这表明S/FI/S结中电磁场和自旋波的复合激发。我们还研究了另一种类型的结，在这种结中，绝缘体（I）位于S和FI之间的界面之一。在这样的S/I/FI/S结中，由于约瑟夫森相位耦合到I层中的EM场，所以在I-V曲线中出现三个谐振峰。
2011-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Decoherence and Quantum Measurement of Josephson-Junction Qubits
这项工作涉及约瑟夫森量子比特设计和操作中的两个紧迫问题-相干性损失和测量。（更长的摘要在工作中。
2005-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing the current-phase relation of graphene Josephson junctions using microwave measurements
我们对嵌入微波电路中的石墨烯约瑟夫森结进行了广泛的分析。通过比较一个扩散结在15 mK的弹道在15 mK和1 K，我们能够重建的电流相位关系。
2020-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting and Insulating Behavior in One-Dimensional Josephson Junction Arrays
描述了一维小电容约瑟夫森结阵列的实验。阵列的结电容远大于电极的杂散电容，我们认为这对于观察库仑阻塞是很重要的。约瑟夫森能量可以在原位调谐，并观察到从约瑟夫森类库仑阻塞行为的演变。这种演变可以被描述为超导到绝缘的量子相变。在库仑阻塞状态下，滞后电流-电压特性由一个动态模型描述，该模型与经典约瑟夫森结的反向分流结模型是对偶的。
2000-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson penetration depth in coplanar junctions based on 2D materials
近年来，以石墨烯或其他二维材料作为超导体之间的薄弱环节的约瑟夫森结和SQUID在基础物理和潜在应用方面已成为研究的热点。我们之前已经报道了基于CVD石墨烯的超宽约瑟夫森结（宽达80 μm），其中发现临界电流在垂直于电流的方向上均匀分布。在本文中，我们证明了异常大的约瑟夫森穿透深度λ_J，这对应于是由基于二维材料的约瑟夫森结的独特的几何结构。我们推导出一个新的表达式，这种结的约瑟夫森穿透深度和验证我们的假设，通过数值模拟。
2019-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson current in s-wave superconductor / Sr_2RuO_4 junctions
从理论上研究了自旋三重态超导体Sr $_2$ RuO $_4$（SRO）与s波之间的约瑟夫森电流.在自旋单重态/自旋三重态超导结中，在结界面附近没有自旋翻转散射的情况下，不存在与$\sin ϕ$成比例的约瑟夫森电流，其中$ϕ$是跨结的相位差。因此，约瑟夫森电流的主导项与$\sin 2ϕ$成比例。界面处的自旋-轨道散射产生正比于$\cosϕ$的约瑟夫森电流，这是SRO中手征配对对称性的直接结果。
2002-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting diode from flux biased Josephson junction arrays
提出了一种在约瑟夫森结磁通偏置超导电路中实现超导二极管效应的方法。到目前为止，对超导二极管效应的观察仅限于相当奇特的材料平台。在理论上，它依赖于约瑟夫森结的电流相位关系的非正弦形式。在这里，我们将展示如何在没有任何此类要求的情况下在超导电路中设计二极管效应。唯一必要的成分是标准的正弦约瑟夫森结和磁通偏置线，它们在可扩展的工业硅芯片超导设计过程中很容易获得。
2022-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-polarized Andreev molecules and anomalous nonlocal Josephson effects in altermagnetic junctions
Uppsala University（乌普萨拉大学）
本研究通过弱耦合下的d波异磁性，揭示了自旋极化安德里亚分子在非局部约瑟夫森效应中的作用，实现了可调的非局部约瑟夫森二极管效应。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent diffraction of thermal currents in Josephson tunnel junctions
本文从理论上研究了面内磁场作用下温度偏置约瑟夫森隧道结中的热输运。与约瑟夫森临界电流完全类似，通过结的热通量的相位相关分量显示相干衍射。热输运分析在三个典型的结几何形状突出其主要区别。值得注意的是，约瑟夫森耦合能量的最小化需要跨结的量子相位差以适当的磁通量间隔经历π滑移。提出并分析了一种适用于热衍射检测的实验装置。
2013-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Photonic heat transport across a Josephson junction
本文详细研究了耦合到两个不同温度的任意线性电路的约瑟夫森结中的光子热输运。首先，我们考虑线性近似，其中一个非线性约瑟夫森势被替换为一个二次和结作为一个电感。之后，我们讨论了结非谐性的影响。我们分别考虑了弱耦合极限和相反的强耦合极限，在弱耦合极限中，结能谱的布洛赫能带结构起着重要的作用。我们将我们的一般结果应用到两个具体的模型：一个约瑟夫森结耦合到两个欧姆电阻和两个谐振器。我们推导出简单的解析近似的光子热通量在许多限制的情况下。我们证明了嵌入式约瑟夫森结的电路提供了一个有用的平台，量子热力学实验。
2019-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Sub-micron normal-metal/insulator/superconductor tunnel junction thermometer and cooler using Nb
我们利用电子束光刻和角度蒸发技术在亚微米尺度上成功地制备了Cu/AlOx-Al/Nb正常金属/绝缘体/超导体隧道结器件，其超导能隙高达$\sim 1$ mV。这些结的亚能隙电导显示出预期的强温度依赖性，使它们适合从100 mK到6 K的温度测量。此外，在间隙边缘附近的偏置值处，也可以看到正常金属的一些直接电子冷却。的Al层的几何形状的细节，与横向溢出的铝产生强大的额外的subgap功能的设备性能的强烈影响，和Al层的厚度影响的超导Al/Nb双层的接近的超导能隙值。
2012-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Decoherence in circuits of small Josephson junctions
我们讨论了由耗散电磁环境和测量电路组成的小约瑟夫森结的失相。我们提出了定量的估计，并确定在这种情况下，电路可能有资格作为一个量子位。具体来说，我们分析了三结库珀对泵，并提出了一种测量，以确定退相干时间$τ_ϕ$。
2001-02-20 cond-mat.mes-hall 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
Supercurrent switching in Three- and Four- Terminal Josephson Junctions
通过改变栅极电流来控制约瑟夫森电流最近已在4端和3端结中得到证实。我们表明，当栅极是弱耦合到约瑟夫森结，约瑟夫森电流与栅极电流（或与栅极电压）的关系是相同的四端和三端的几何形状。在低温下，超电流作为栅极电压的函数突然切换，但作为栅极电流的函数仅缓慢切换。
1998-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zeeman effect induced 0-$π$ transitions in ballistic Dirac semimetal Josephson junctions
在约瑟夫森结的夹层中具有有限动量的库珀对的结果之一是$π$结行为。有限动量可以是由于铁磁约瑟夫森结中的交换场，也可以是由于塞曼效应。本文报道了在$_{1-x}$三维狄拉克半金属基约瑟夫森结中观察到塞曼效应引起的0- $π$跃迁。来自在结的平面中施加的磁场的塞曼效应的大g因子允许将约瑟夫森结从0调节到$π$状态。这一点通过非对称超导量子干涉装置（SQUID）的外加磁场对临界电流调制的符号变化来揭示。此外，我们直接测量非正弦电流相位关系的非对称SQUID，符合弹道约瑟夫森输运模型。
2019-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermodynamics in topological Josephson junctions
以量子自旋霍尔（QSH）绝缘体结为例，研究了拓扑约瑟夫森结的热力学性质。特别是，我们建议，相位相关的测量的热容提供了一种替代约瑟夫森电流测量，以证明关键的拓扑特征。即使在费米子宇称不守恒的平衡情况下，热容在其相位依赖性中也表现出明显的双峰，作为Andreev谱中受保护的零能量交叉的标志。这种双峰特征对隧穿势垒的变化是鲁棒的，因此允许人们区分拓扑结和平凡结。在短时间尺度下，费米子宇称守恒，热容在超导相位差中呈$4π$ -周期性。我们提出了一个色散设置耦合约瑟夫森结的坦克LC电路来测量的QSH为基础的约瑟夫森结的热容足够快，以检测$4π$周期性。虽然明确地计算了短的QSH为基础的约瑟夫森结，我们的结果也适用于长期以及基于晶体管的拓扑约瑟夫森结。
2021-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Measurement of the Current-Phase Relation of SFS pi-Josephson junctions
本文测量了超导体-铁磁体-超导体（SFS）约瑟夫森结的电流-相位关系（CPR）随温度的变化。通过将结并入耦合到dc SQUID的超导回路中来确定CPR，从而允许测量结相位差。用Cu_（0.47）Ni_（0.53）薄势垒（~ 22 nm）夹在Nb电极之间制成的结，其临界电流随温度的变化呈现出一个折返的特性，在T =T_（pi）~ 2-4 K时消失。我们发现当T < T_pi时，临界电流为负，表明该结为π-约瑟夫森结。在CPR中，我们没有发现几种理论预测的T_pi附近的二阶约瑟夫森隧穿的证据。
2004-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Reduced leakage current in Josephson tunnel junctions with codeposited barriers
约瑟夫森结的制作使用两种不同的方法形成的障碍。所采用的三层是蓝宝石上的Nb/Al-AlOx/Nb，其中前两层是外延的。通过将Al表面暴露于O2或通过在O2背景中共沉积Al来形成氧化物阻挡层。共沉积过程中产生的结，表明理论预测的亚间隙电流和没有可测量的分流电导。与此相反，与热氧化形成的障碍的设备显示了一个小的分流电导除了预测的子间隙电流。
2010-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Measurement of the effect of quantum phase-slips in a Josephson Junction chain
我们在实验上研究了一维约瑟夫森结链中的量子相位滑移物理。这些量子相位滑移是由链的单个结上发生的量子相位波动引起的。在我们的实验中，我们可以调整这些波动的强度，因为每个链结都是以SQUID的形式实现的，从而导致可调约瑟夫森耦合。我们通过测量被大约瑟夫森结分流的链的开关电流来确定链的基态。我们的结果可以很好地拟合一个紧束缚哈密顿量考虑到量子相位滑移。
2010-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent diffraction of thermal currents in long Josephson tunnel junctions
讨论了面内磁场作用下热偏置长约瑟夫森隧道结中的热输运问题。与约瑟夫森临界电流完全类似，通过结的热流的相位相关分量显示相干衍射。热传输分析作为一个功能的长度和阻尼的结，突出的偏差从标准的Fraunhofer模式特性的短结。热流衍射花样显示出与约瑟夫森涡旋的形成和穿透密切相关的特征，即孤子。我们表明，一个动态的处理系统的约瑟夫森结的现实描述是至关重要的，它会导致奇特的结果。事实上，滞后行为的衍射图案时，观察到的领域是向上和向下扫，对应于捕获的结中的旋涡。
2016-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev Level Spectroscopy and Josephson Current Switching in a 3-Terminal Josephson Junction
我们计算了通过超导体-绝缘体-超导体结的电流，该结也是弱耦合到正常的金属侧探针。施加到正常金属端子的电压$V$控制Andreev能级$E_n$的占用，并且因此控制流过这些能级的约瑟夫森电流。每当探测电压穿过Andreev电平时，约瑟夫森电流就会突然改变，改变的量等于流过Andreev电平的电流。沿着正常金属端子的差分电导允许Andreev能级的光谱。在短结$(L \ll ξ_0)$中，当探针电压近似等于超导能隙（$|eV| \simeq Δ$）时，临界电流从Ambegaokar-Baratoff值突然切换到零。在长结$(L \gg ξ_0)$中约瑟夫森电流开关的幅度，以及约瑟夫森电流与其平衡值不同的探测电压范围，比三端弹道超导体-正常金属-超导体结小得多。
1998-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of superconductor-insulator transition in single Josephson junctions
本文发展了一种描述超导体-绝缘体（SI）转变的非带理论，该理论适用于超导体-绝缘体间的并联单约瑟夫森结。的$I-V$的特性是制定了一个Landauer式和评估的路径积分传输矩阵法。结果与最近在大约80 $mK$的实验一致。然而，绝缘体相随着温度的降低而收缩，这表明只要存在耗散，单个约瑟夫森结在绝对零度温度下就变成全超导。
2002-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-equilibrium Josephson-like effects in mesoscopic S-N-S junctions
宽介观超导-正常-金属-超导（S-N-S）结表现出Andreev束缚态，即使在平衡约瑟夫森效应呈指数小的温度下，该束缚态也携带大量的超电流-不同状态携带的电流可以相互抵消。每当结被驱动出平衡时，这种抵消是不完全的，例如，通过DC电压。这导致了类似于通常的直流和交流约瑟夫森效应的现象，但主要是约瑟夫森频率的二次谐波，这可能解释了最近一些引人注目的实验。一个简单的描述，在电阻分流结模型的精神，建议。
1997-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Local analysis of a single impurity on a graphene Josephson Junction
本文基于Dirac-Bogoliubov-De Gennes方法研究了短弹道石墨烯约瑟夫森结中单个短程杂质的局域效应，通过分析局域态密度的能量与空间依赖性区分散射过程、识别杂质磁性并揭示亚能隙束缚态的微观机制。
2025-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Transconductance quantization in a topological Josephson tunnel junction circuit
包含约瑟夫森隧道结的超导电路广泛用于基础研究以及量子信息和磁力测量等领域的应用。约瑟夫森结的量子相干性质使其特别适合于计量应用。约瑟夫森结足以形成量子精密测量三角形的两侧，将频率与电压或电流相关联，但不形成其基极，其直接将电压与电流相关联。我们提出了一个五约瑟夫森隧道结电路，其中同时泵浦磁通和电荷的结果在量子化的单位$4e^2/h = 2e/Φ_0$，库珀对电荷和磁通量子之间的比率。本文用交流约瑟夫森效应驱动的相互缠绕的库珀对泵浦来解释约瑟夫森量子化霍尔电导器件（JHD）。我们讨论的实验实施以及外部参数的最佳配置和可能的误差来源。JHD具有丰富的拓扑结构，并证明约瑟夫森隧道结是通用的，能够通过基本常数将频率，电压和电流相互关联。
2021-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Achieving the threshold regime with an over-screened Josephson junction
我们证明，通过利用过屏蔽的约瑟夫森结作为噪声检测器，它是可以实现的阈值制度，从而测量的波动电流分布的尾巴。这种情况是通过将约瑟夫森结和介观导体放置在具有非常低阻抗的外部电路中来实现的。在欠阻尼极限下，过度屏蔽结抑制了结中的能量扩散，有效地创建了耗散状态的可调激活势垒。因此，激活率与阿克里先乌斯形式有质的不同。
2009-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory for Photon-Assisted Macroscopic Quantum Tunneling in a Stack of Intrinsic Josephson Junctions
本文提出了一种在电容耦合本征约瑟夫森结中的光子辅助宏观量子隧穿（MQT）理论，纵向集体相位振荡模式。阐明了$N$结系统中集体振荡态的能级量子化方案。当多光子过程中由微波激发的单等离子体激元态到均匀电压态发生MQT时，我们的理论预言逃逸率与$N^2$成正比。这一结果与最近在Bi-2212本征约瑟夫森结中观察到的结果一致。
2006-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson dynamics at high transmissions: Perturbation theory
本文采用有效作用量与 Keldysh 技术发展了高透射率超导弱连接的微扰理论，推导出电流一阶修正，揭示了正常反射打破多重 Andreev 反射循环对过剩电流和类约瑟夫森电流的影响。
2023-06-26 cond-mat.supr-con
Low-loss tunable metamaterials using superconducting circuits with Josephson junctions
我们报告的实验与超导材料含有约瑟夫森结。在这些结构中，传统超材料中使用的开口环谐振器被超导回路取代，超导回路被约瑟夫森结中断，所谓的rf-SQUID。与开口环谐振器一样，这些元件可以被视为耦合到磁场的LC谐振器。超导薄膜超材料的优点在于，由于约瑟夫森结的可调谐的本征电感，可以通过施加外部直流磁场来改变rf-SQUID的谐振频率。我们目前的实验结果表明，这些设备的谐振频率的可调谐性。
2013-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-Hermitian multiterminal phase-biased Josephson junctions
本文研究多超导体形成的非厄米约瑟夫森结，发现由超导相位与非厄米性共同决定的奇异点，并揭示其在拓扑保护、超流增强及高维非厄米超导现象中的潜力。
2024-12-29 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
Influence of thermal fluctuations on an underdamped Josephson tunnel junction
受最近实验的启发，我们研究了热涨落对耦合到强阻环境中的约瑟夫森结的$I$ - $V$特性的影响。在约瑟夫森能量大于充电能量且不存在准粒子的情况下，我们得到了解析结果。
2003-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Geometrical Defects in Josephson Junction Arrays
约瑟夫森结晶格中的位错和向错将影响阵列内的涡旋激发的动力学。这些缺陷有效地扭曲了激励移动和相互作用的空间。这种缺陷和激发之间的相互作用能的确定和扭曲晶格中的涡旋轨迹计算。最后，可能的实验观察这些影响。
1999-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting phases and the second Josephson harmonic in tunnel junctions between diffusive superconductors
我们考虑了通过绝缘隧道界面（I）的扩散超导体（S）之间的平面SIS型约瑟夫森结。我们构造了关于界面电导的完全自洽微扰理论。结果，我们找到了对第一次约瑟夫森谐波的修正，并计算了第二次约瑟夫森谐波。在任意温度下，我们修正了以前用解的简化形式得到的约瑟夫森隧道结中非正弦电流-相位关系的结果。我们的微扰理论还描述了序参量和反常格林函数的相位之间的差异。
2021-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Disappearance of Ensemble-Averaged Josephson Current in Dirty SNS Junctions of d-wave Superconductors
讨论了超导体/脏正常导体/超导体结中的约瑟夫森电流，其中超导体具有$d_{x^2-y^2}$配对对称性.约瑟夫森电流的低温行为取决于晶轴和结界面法线之间的取向角。我们表明，当取向角为$π/4$且正常导体处于扩散输运状态时，系综平均约瑟夫森电流消失。$d_{x^2-y^2}$ -波配对对称性是造成这一事实的原因。
2001-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
