Anomalous Josephson effect of s-wave pairing states in chiral double layers
本文考虑了两种手征金属双电层中由于库仑相互作用引起的s波配对，并研究了畴壁附近的约瑟夫森效应，在畴壁附近，序参量的符号发生了跳跃。畴壁产生两个零能量模式，其叠加与在两个层中以不同方向流动的电流相关联。假设一个环形的几何形状，有效的约瑟夫森电流的绕组周围的畴壁，其绕组数由叠加的零能量模式的系数确定。这一结果可以理解为两种手性金属双层中垂直于畴壁的常规约瑟夫森电流和平行于畴壁的边缘电流的竞争。作为一种实现，我们建议的表面的环形拓扑绝缘体。电子-电子和电子-空穴双层之间的二元性表明，这种效应也应该在激子双层中观察到。
2022-04-15 cond-mat.supr-con
Magneto-Chiral Anisotropy in Josephson Diode Effect of All-Metallic Lateral Junctions with Interfacial Rashba Spin-Orbit Coupling
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；University of Regensburg（雷根斯堡大学）；Aalto University（阿尔托大学）
研究全金属扩散约瑟夫森结中界面拉比自旋轨道耦合对约瑟夫森二极管效应的影响，发现其具有铁磁-手性各向异性特性。
2026-04-27 cond-mat.supr-con
Unconventional Josephson supercurrent diode effect induced by chiral spin-orbit coupling
本研究理论探讨了具有交叉界面拉什巴场的约瑟夫森结库珀对传输，发现交叉场相互作用可在势垒磁化与电流共线时产生非常规超流二极管效应，为手性自旋织构提供灵敏探针。
2025-04-18 cond-mat.supr-con
Duality in Josephson Junction Arrays
综述了介观二维约瑟夫森结阵列的各种性质。特别注意的拓扑激发，电荷和涡旋，这是示出的对偶彼此的结构。这种对偶性在外部磁场和偏移电荷的存在下仍然存在，它们以等效的方式影响涡旋和电荷。一个双层结阵列也被认为是一个更进一步达到对偶性被发现。
1997-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
The superconducting diode effect in Josephson junctions fabricated from structurally chiral Mo$_3$Al$_2$C
The Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
本文研究结构手性超导体Mo₃Al₂C制备的约瑟夫森结，发现右手/左手结构器件存在磁场诱导的超导二极管效应（最大不对称性5%），右手/右手结构器件无此效应，解释了该效应的产生原因。
2025-11-12 cond-mat.supr-con
Observation of a Zero-Field Josephson Diode Effect in a Helimagnet Josephson Junction
University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Transylvania University（特兰西瓦尼亚大学）；University of Chicago（芝加哥大学）
研究以Cr$_{1/3}$NbS$_{2}$为弱连接的约瑟夫森结，发现其有零场约瑟夫森二极管效应，效率达$|\eta|>20\%$。提出钉扎涡旋和自旋手性分别导致不对称磁场响应及二极管效应，模拟结果与观测相符。
2026-07-22 cond-mat.supr-con
Ramp Josephson junctions of Al/Ti/Sr2RuO4: Observation of single-domain quantum oscillations and the detection of chiral edge current
the Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Florida State University（佛罗里达州立大学）
研究通过制备Al/Ti/Sr2RuO4阶梯约瑟夫森结，观测单域量子振荡并检测手性边缘电流。
2026-01-07 cond-mat.supr-con
Exact Duality at Low Energy in a Josephson Tunnel Junction Coupled to a Transmission Line
Université Paris Cité, CNRS, Matériaux et Phénomènes Quantiques（巴黎西岱大学，法国国家科学研究中心，物质与量子现象）；Physics Department, University of California Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校物理系）；Google Quantum AI（谷歌量子AI）
研究揭示了 Josephson 隧穿结耦合传输线在低能行为中的精确对偶性，通过参数变换将电荷偏置与磁通量偏置系统联系起来，揭示了系统的自对偶性和临界行为。
2026-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Field-free Josephson diode and tunable $ϕ_0$-junction in chiral kagome antiferromagnets
Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Center for Correlated Matter and School of Physics, Zhejiang University（浙江大学关联物质中心与物理学院）；School of Emerging Technology, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学新兴技术学院）
研究在手性kagome反铁磁体中实现无磁场约瑟夫森二极管和可调ϕ₀-结，通过破坏TM_z对称性产生非 reciprocal 超导输运。
2025-12-18 cond-mat.supr-con
Phase-charge duality in Josephson junction circuits: Role of inertia and effect of microwave irradiation
我们研究了两个不同的电路中的相干量子相位滑移的物理包含小约瑟夫森结：（i）一个单一的结嵌入在一个电感的环境和（ii）一个长链的结。从标准的约瑟夫森哈密顿量，单结电路可以使用准经典的方法进行分析，我们制定的条件下，所得到的准电荷动力学是完全对偶的通常的相位动力学与约瑟夫森隧道。对于链，我们使用的事实，它的集体行为可以用一个变量：数量$m$的量子相位滑移存在于它。我们得出的结论是，共轭准电荷的动力学再次是一个单一的约瑟夫森结的标准相位动力学的对偶。在这两种情况下，我们阐明的电感，获得确切的对偶性至关重要的作用。这些结论对微波辐照下的单结和链的行为具有深远的影响。由于这两个系统是由一个模型完全双标准的电容和电容分流结模型，我们预计出现的电流夏皮罗步骤。我们数值计算了相应的电流-电压特性在很宽的参数范围内。我们的研究结果是有趣的，鉴于目前的标准。
2009-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Field-free Josephson diode effect in interacting chiral quantum dot junctions
本研究探究手性量子点约瑟夫森结，发现电子-电子相互作用与手性共同作用可产生无外场约瑟夫森二极管效应，经Keldysh方法计算得中等相互作用下整流系数最大约72%，该器件有望用于超导基开关元件。
2025-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Bulk-boundary correspondence in Josephson Junctions
我们讨论了出现在两个不同超导体之间界面上的束缚态，这些超导体具有不同的非平凡拓扑数，例如一维缠绕数和陈数。一维绕组数表征了d_{xy}和p_x波超导体。Chern数表征手征p、手征d和手征f波超导体。当两个超导体的拓扑数不同时，界面束缚态出现在零能处。例如，当两个超导体由陈数n和m表征时，零能量界限的数量为：|N-m|与诸如跨结的相位差和界面的传输概率的结参数无关。我们将体边界对应的概念推广到由两个拓扑超导体组成的约瑟夫森结。
2012-10-05 cond-mat.supr-con
Superconductor-insulator duality for the array of Josephson wires
我们提出了一种新的研究超导体-绝缘体相变的模型系统，该模型系统是一个规则的晶格，其每个环节由$N \gg 1$结的约瑟夫森结链顺序组成。这种阵列的理论是开发的情况下，半经典结的约瑟夫森能量$E_J$大相比，结的库仑能量$E_C$。导出了精确的对偶变换，将该模型的哈密顿量变换为JJ阵列的标准哈密顿量。基态的性质由参数$q \approx N^2 \exp(-\sqrt{8E_J/E_C})$控制（在不存在随机偏移电荷的情况下），其中基态对应于小的$q < q_c $。针对磁挫$f= 0$和$f= \frac12$计算$q_c$值。对于相同的$f$值，估计了$T_c(q)$和$q < q_c$的相变温度。在强随机偏移电荷的存在下，T=0相图由参数$\bar{q} = q/\sqrt{N}$控制;我们估计了临界值$\bar{q}_c$。
2007-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Duality in the Quantum Dissipative Villain Model and application to Mesoscopic Josephson Junction Circuits
本文研究了在任意温度和任意环境谱密度下，描述约瑟夫森结（JJ）与环境耦合的搓板势（WB势）中布朗粒子模型的精确自对偶性.为此，我们引入了量子耗散恶棍模型（QDVM），该模型通过无限多个状态耦合到线性量子环境的自由度的隧穿。我们得到一般精确映射的各种对偶离散表示（一维库仑气体或表面粗糙化模型），这是完全自对偶。然后，我们展示了QDVM如何准确地映射到WB模型，并使用对偶关系来计算JJ电路的总阻抗的主导项，对于环境和任意温度的谱密度的一般频率依赖性。
1998-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Theoretical proposal for dual transformation between the Josephson effect and quantum phase slip in single junction systems and nanowires
设计了一种在量子场论中构造广义对偶场论的方法。作为一个简单的例子，使用这种方法，我们研究了相干量子相位滑移和约瑟夫森效应在单结系统和纳米线之间的对偶性。在Villain近似下证明了该方法的可靠性。
2019-06-18 cond-mat.supr-con
Supercurrents in Josephson junctions with chiral molecular potentials
The Hebrew University of Jerusalem（耶路撒冷希伯来大学）；Universitá degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；National Institute of Nuclear Physics (INFN), Padova Section（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学与技术研究所）
研究手性分子势对超导约瑟夫森结中自旋超电流的影响，揭示手性依赖的自旋极化约瑟夫森电流及相敏检测分子手性的潜力。
2026-09-15 cond-mat.supr-con quant-ph
Anomalous $h/2e$ periodicity and Majorana zero modes in chiral Josephson junctions
本文揭示了手性约瑟夫森结中手性Andreev边缘态耦合导致$h/2e$磁通周期性的机制，并指出该周期性与结两端鲁棒的马约拉纳零能模同源，从而提供了一种通过夫琅禾费振荡周期识别马约拉纳零能模区间的方法。
2023-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Influence of the domain walls on the Josephson effect in Sr$_2$RuO$_4$
对Kidwingira \textit{et al}报道的Sr $_2$ RuO $_4$与Pb之间的Josephson干涉实验给出了详细的理论解释。为了研究手征畴间畴壁的结构，在手征p波配对对称的假设下，导出了Ginzburg-Landau理论。结果表明，费米面的各向异性效应和畴壁的取向对其内部结构是必不可少的。本文介绍一个简单的约瑟夫森结模型，讨论了畴壁对Sr $_2$、RuO $_4$和Pb界面的影响。它示出的Fraunhofer干涉图案的临界约瑟夫森电流作为磁场的函数的特性偏差发生定性与实验结果一致。此外，该模型也能够解释在实验中观察到的奇特的滞后效应。
2010-04-26 cond-mat.supr-con
Current-phase relation and $h/e$-periodic critical current of a chiral Josephson contact between 1D Majorana modes
我们探讨了一个长的约瑟夫森接触传输库珀对之间的一维电荷中性手征马约拉纳模式的铅通过正常区域的带电狄拉克手征模式。我们研究了在三维拓扑绝缘体/超导体/磁体混合结构中实现的（i）透明接触和（ii）隧道结的机制。该装置作为一个SQUID控制的磁通量所包围的手征环的正常区域。这种手征性导致临界电流的分数$h/e$周期模式。电流-相位关系可以具有锯齿状形状，在$2πn$的不寻常的偶数相位处具有尖峰。
2015-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chiral Magnetic Josephson junction: a base for low-noise superconducting qubits?
具有非中心对称晶格的超导材料缺乏空间反转对称性，已知表现出各种有趣的宇称破缺现象，包括反常约瑟夫森效应。在这里，我们考虑一个约瑟夫森结由两个非中心对称的超导体（NCS）连接的单轴铁磁体，并证明它表现出直接模拟的手征磁效应中观察到的狄拉克和外尔半金属。我们建议使用这种“手征磁约瑟夫森结“（CMJ结）作为量子比特的一个元素，其哈密顿量可由铁磁体的磁化强度调节。CMJ结允许避免在电感分流的量子位中使用偏移磁通量，从而实现更简单且更鲁棒的架构。当单轴铁磁体的易磁化轴穿过结时，所得到的”手性磁性量子比特”被保护免受磁化波动引起的噪声的影响。
2019-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con hep-ph
Josephson effect through magnetic skyrmion
我们发现，多个自由度与磁skyrmion：大小，位置和手性，都可以用来控制约瑟夫森效应和0-π跃迁发生在超导体/磁skyrmion/超导体结。在两个skyrmion的存在下，约瑟夫森效应强烈地依赖于它们的相对手征性，并导致超电流的手征性晶体管效应的可能性，其中临界电流仅通过反转磁skyrmion的手征性而改变几个数量级。此外，我们证明了夫琅和费图案可以显示一个局部最小值在零通量作为一个直接结果的skyrmion磁织构。这些发现展示了将拓扑磁性物体与超导体相结合时出现的丰富物理学，并可能导致超导自旋电子学的新观点。
2015-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
0-pi Transitions in a Superconductor/Chiral Ferromagnet/Superconductor Junction induced by a Homogeneous Cycloidal Spiral
研究了超导体-铁磁体-超导体约瑟夫森结中的π相，铁磁体的自旋调制为摆线螺旋，传播矢量为面内传播矢量。我们的研究结果揭示了一个高灵敏度的结的螺旋顺序，并表明存在0-π量子相变的函数的螺旋波矢量。我们发现，手征磁序引入手征超导三重态对，强烈影响这种约瑟夫森结的物理，在纳米电子学和自旋电子学的潜在应用。
2008-02-21 cond-mat.supr-con
Inversion symmetry of Josephson current as test of chiral domain wall motion in Sr$_{2}$RuO$_{4}$
澄清超导Sr $_{2}$ RuO $_{4}$的手征畴结构一直是确定其特殊拓扑超导态的一个长期问题。我们评估了Nb/Sr $_{2}$ RuO $_{4}$约瑟夫森结的临界电流$I_{c}$与磁场$H$的关系，改变了结的尺寸，期望控制结中畴的数量。当尺寸减小到几微米时，$I_{c}(H)$表现出从反转对称性破缺到不变性的恢复。这种反转不变的行为表明畴壁的消失，因此，一个单一的域的大小估计约为几微米。
2015-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signatures of Majorana bound states and parity effects in two-dimensional chiral p-wave Josephson junctions
本文研究了介观手征$p$波超导岛耦合形成的约瑟夫森结的拓扑结构。通过分析和数值计算研究了在垂直磁场作用下，约瑟夫森涡旋中的BdG（Bogoliubov-de Gennes）能谱，发现了局域的MBS（Majorana束缚态）。此外，我们证明了一个扩展的MBS的存在，是离域周围的耦合岛，这对约瑟夫森超导和相位动力学的结的外周界有可测量的后果。特别是，我们预测的变化，在临界电流衍射图案中，奇数整数通量节点被解除费米子宇称依赖的方式。我们的竞争随机效应的热噪声和宏观量子隧穿RCSJ框架内的模型，并显示了双峰临界电流分布的出现。我们表明，增加宇称跃迁率抑制双峰性质的分布，从而强烈强调了非平凡的宇称依赖性质的多体基态。最后，我们考虑了三个岛屿的三结几何形状，并讨论了可能的方案编织马约拉纳束缚态移动的约瑟夫森涡，他们绑定。
2022-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Two dynamic exponents in the resistive transition of fully frustrated Josephson-junction arrays
利用连续分流结模型的动力学模拟，研究了约瑟夫森结阵列在每个元胞$f=1/2$通量量子下的电阻跃迁。的电流-电压缩放和临界动力学的阶段被发现是很好地描述了相同的临界温度和静态指数的手性（涡旋晶格）过渡。虽然这种行为是一致的一个单一的过渡的情况下，相位和手征变量顺序同时，两个不同的动态指数的相位相干性和手征顺序的结果。
2003-06-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Symmetry conditions for the superconducting diode effect in chiral superconductors
我们分析了存在的非互易临界电流，所谓的超导二极管效应，在手征超导体在广义的金朗道框架内。在导出其关键对称性条件后，我们以薄膜中的临界电流和约瑟夫森结为例说明了其基本机制。自发边缘电流的出现和约瑟夫森涡旋形成的能量偏置在建立沿相反方向运行的临界电流的分裂中起着至关重要的作用。最后，这使我们能够解释超导二极管效应观察到的3开尔文相位的Sr $_2$ RuO $_4$作为自发破缺的超导相位的时间反演对称性的证据。
2021-11-09 cond-mat.supr-con
Index-theoretic route to the subgap Andreev bands and topological response in Josephson junctions
Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学文化促进协会）；Indian Institute of Technology, Kanpur（坎普尔印度理工学院）
研究通过索引定理解释约瑟夫森结中子间隙安德鲁夫能带的形成，并揭示非chiral p-波超导体结的拓扑保护效应。
2025-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonadiabatic Josephson current pumping by microwave irradiation
用微波辐照约瑟夫森结不仅可以对约瑟夫森电流的幅度起作用，而且可以对约瑟夫森电流的相位起作用。这需要打破时间反演对称性，这是通过在作用于结的两侧的微波分量之间引入相位延迟来实现的。一般的对称性参数和一个特定的单能级量子点模型的解决方案表明，这诱导手性的库珀对动力学，由于Andreev束缚态波函数的拓扑结构。另一个必要条件是打破结内的电子-空穴对称性。的电流相位关系的移位，这是可控的符号和幅度与微波相位和静电门，从而产生一个“手性”约瑟夫森晶体管。点模型在无限间隙极限下由Floquet理论求解，在一般情况下用Keldysh非平衡格林函数求解。手征电流是非绝热的：它是极值的，并且改变接近Andreev束缚态之间的共振手征跃迁的符号。
2018-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson diode based on conventional superconductors and a chiral quantum dot
本文提出由常规s波超导体和手性量子点构成的约瑟夫森二极管，通过外磁场调控实现强非互易性及其反转和开关，并利用Keldysh格林函数方法系统分析了其参数依赖和对称性。
2023-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Giant anomalous Josephson effect as a probe of spin texture in topological insulators
University of Regensburg（雷根斯堡大学）；Rzhanov Institute of Semiconductor Physics（拉扎诺夫半导体物理研究所）
本研究通过HgTe纳米线弱连接观测到巨异常约瑟夫森效应，揭示了自旋纹理中自旋与动量之间19度的偏移。
2026-01-28 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
Limits of Thermal Conductance Quantization in Chiral Topological Josephson Junctions
Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡大学）；University of Augsburg（奥格斯堡大学）
研究揭示了在 chiral 超导约瑟夫森结中，通过调控动量空间结构和几何参数，可实现热导量子化与非局部电导的调控。
2026-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Intermediate chiral edge states in quantum Hall Josephson junctions
本文开发了基于转移矩阵的理论框架研究超导体-量子霍尔-超导体约瑟夫芬结输运，揭示了局部势垒诱导的中间手性边缘态的混合机制及朗道能带形成，并扩展至晶格效应研究。
2025-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Magneto-Josephson effects in junctions with Majorana bound states
我们研究一维量子系统，支持马约拉纳束缚态在拓扑不同的区域之间的接口。特别地，我们发现在某些自旋-轨道耦合的一维平台，如拓扑绝缘体边缘，存在着粒子-空穴和自旋自由度之间的对偶性。这种二重性导致了先前探索的“分数约瑟夫森效应”的自旋模拟-也就是说，流过磁性结的自旋电流在结的相对磁场角中呈现4π周期性。此外，粒子-空穴自由度和自旋自由度之间的相互作用导致非常规的磁约瑟夫森效应，使得约瑟夫森电流是周期性为4π的磁场取向的函数。
2012-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Degeneracy of Majorana bound states and fractional Josephson effect in a dirty SNS junction
本文利用哈密顿量的手征对称性，研究了二维$p$ -波超导体/脏正常金属/ $p$ -波超导体结中多个Majorana费米子的稳定性.当结$φ$的相位差为$π$时，我们将证明正常金属中所有的Majorana束缚态都属于相同的手征。由于这种纯手征特征，即使在随机势的存在下，马约拉纳束缚态在零能量处也保持了高度的简并性。因此，通过简并MBS的库珀对的谐振传输在$φ=π-0^+$处携带约瑟夫森电流，这解释了在许多先前的论文中讨论的分数电流-相位关系。
2016-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Resistivity scaling and critical dynamics of fully frustrated Josephson-junction arrays with on-site dissipation
通过数值模拟原位耗散模型，研究了在f=1/2通量量子/元胞时，约瑟夫森结阵列中电阻跃迁的标度行为和临界动力学.最近的模拟结果进行比较，使用连续分流结模型。对于这两种模型，我们发现，电阻率缩放和临界动力学的阶段是很好地描述了相同的临界温度的手性（涡格）过渡，与幂律发散的相关长度。的行为是一致的单跃迁的情况下，相位和手征变量在相同的温度下，但与不同的动态指数z相位相干性和手征顺序。
2005-02-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Edge-induced pairing states in a Josephson junction through a spin-polarized quantum anomalous Hall insulator
尽管量子霍尔系统的手征边缘模对超导邻近效应具有鲁棒性，但在适当的设置下，库珀对可以穿透手征边缘沟道并携带约瑟夫森电流。我们从符合手征边缘模的对对称性角度研究了自旋极化的量子反常霍尔绝缘体（QAHI）的约瑟夫森结，其Chern数为$ν=1$，连接常规超导体.诱导配对态是等自旋三重态，是偶数和奇数频率分量的组合，非局部扩展，具有有限动量$2k_F$。等自旋三重态配对的签名通过对界面磁化方向的依赖来确认，并且通过异常格林函数的空间轮廓来确认有限动量配对状态的签名。在存在无序的情况下，手征边缘模的鲁棒性导致临界电流和平衡相位差对无序组态的高灵敏度，这是由载流通道的干扰引起的。用简化的解析模型对格点模型的数值计算进行了检验。
2021-02-09 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
Theory of Josephson Current on a Magnetically Doped Topological Insulator
磁掺杂拓扑绝缘体表面的邻近感生超导态可以具有手征Majorana模。我们考虑在该系统中的约瑟夫森结与改变的化学势，这将驱动一个拓扑相变的诱导超导态以及金属绝缘体的表面状态的转变。用McMillan格林函数方法，根据Andreev反射系数，解析地计算了局域态密度和约瑟夫森电流。我们发现，虽然约瑟夫森电流的大小大大增强时，表面状态的变化，从绝缘到金属，其温度依赖性急剧变化的拓扑相变点，反映了外观的手征马约拉纳模式
2019-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-equilibrium transitions in fully frustrated Josephson junction arrays
本文研究了在大于表观临界电流I_c（T）的电流I驱动下，全阻挫约瑟夫森结阵列中的热涨落效应。数值计算了Z_2对称性的手征序参量和与U（1）对称性有关的横向螺旋系数随温度的变化。我们发现Z_2跃迁的温度T_{Z_2}（I）低于U（1）跃迁的温度T_{U(1)}（I）。这两种转变可以从纵向和横向电压的测量实验观察到。
2001-02-20 cond-mat.supr-con
Evidence for chiral supercurrent in quantum Hall Josephson junctions
本文在封装石墨烯纳米带超窄约瑟夫森结中首次观测到量子霍尔边缘通道承载的手性超流，其呈现2ϕ₀周期振荡并可持续至8特斯拉，为拓扑量子计算中非阿贝尔态操控奠定关键实验基础。
2023-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson junction arrays as a platform for topological phases of matter
本文将超导体-半导体异质结构成的二维 Josephson junction arrays确立为物质拓扑相平台，通过打破时间反演对称性实现手性拓扑超导，并展示了难以被局部非拓扑效应模拟的输运特征。
2023-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum charge diffusion in underdamped Josephson junctions and superconducting nanowires
在欠阻尼极限下研究了量子涨落对约瑟夫森结和超导纳米线电流-电压特性的影响。量子涨落引起库仑阻塞和超电流分支之间的跃迁，并且在高电阻环境的情况下可以显著地修改电流-电压特性的形状。由于相荷对偶性，我们的结果可以直接推广到相反的过阻尼极限。
2008-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electrical detection of the Majorana fusion rule for chiral edge vortices in a topological superconductor
拓扑超导体中束缚在涡旋上的马约拉纳零模具有非阿贝尔交换统计，由非确定性融合规则表示：当两个涡旋合并时，它们可能会或可能不会以相等的概率产生未配对的费米子。建立在最近的建议，通过约瑟夫森结的手征模式注入边缘涡，我们展示了如何融合规则体现在电气测量。在一对约瑟夫森结上的$2π$相移产生了一个处于奇偶费米子宇称状态的拓扑量子比特，该拓扑量子比特通过边缘涡旋的手征运动转化为奇偶费米子宇称和奇偶费米子宇称的等重叠加。在第二对约瑟夫森结处的边缘涡旋的融合导致每个周期零个或一个电子的相关电荷转移，使得每个结处的电流呈现出散粒噪声散粒噪声，但是电流的差几乎是无噪声的。
2018-12-04 cond-mat.supr-con quant-ph
Josephson effect in a multi-orbital model for Sr$_{2}$RuO$_{4}$
我们研究了Sr $_{2}$ RuO $_{4}$的能带结构，如三个导带，体中的自旋轨道相互作用和界面处的自旋轨道相互作用.我们假设Sr $_{2}$ RuO $_{4}$中有五个超导序参量：一个手征p波对称性和四个螺旋p波对称性。我们计算了这些结中的电流-相位关系$I(φ)$，其中$φ$是两个超导体之间的宏观相位差。手征p波配对对称性的计算结果表明，由于时间反演对称性（TRS）破缺，电流-相位关系中出现了$\cos(φ)$项。另一方面，$\cos(φ)$项在保留TRS的螺旋配对状态中不存在。我们还研究了角结中最大约瑟夫森电流$I_c$与外磁通$Φ$的关系。$I_c(Φ)$的计算结果表明手性态的$I_{c}(Φ) \neq I_{c}(-Φ)$和螺旋态的$I_{c}(Φ)=I_{c}(-Φ)$之间存在关系。我们计算了角点和对称SQUID几何中的$I_c(Φ)$。在对称SQUID几何中，所有的配对态都满足关系式$I_{c}(Φ)=I_{c}(-Φ)$，不能区分手征态和螺旋态。另一方面，角SQUID的结果总是显示$I_{c}(Φ) \neq I_{c}(-Φ)$和$I_{c}(Φ)=I_{c}(-Φ)$的手征和螺旋状态，分别。这些关系在角结和SQUID的实验测试可以作为一种工具，明确确定的配对对称性的Sr $_{2}$ RuO $_{4}$。
2017-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gate-tunable Josephson diode effect in Rashba spin-orbit coupled quantum dot junctions
本文理论研究了磁场与Rashba自旋轨道耦合作用下超导量子点结中的约瑟夫森二极管效应，发现栅极电压可将整流系数调至70%，为超导器件设计提供新思路。
2024-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Intrinsic non-magnetic $ϕ_0$ Josephson junctions in twisted bilayer graphene
研究魔角扭曲双层石墨烯对称结中由手性配对和非平凡拓扑引起的内禀非磁性 $ϕ_0$ 约瑟夫森效应，并证明可通过静电调控增强和控制该效应。
2023-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Excess equilibrium noise in topological SNS junction between chiral Majorana liquids
本文研究了具有超导层和磁性层的三维拓扑绝缘体表面上的一维手征模介导的约瑟夫森接触。该系统代表了一个干涉仪，在该干涉仪中，超导电极边界上的一维手征Majorana模通过弹道手征Dirac通道连接。我们调查的约瑟夫森电流作为直流相位偏置和Aharonov-Bohm通量的函数的噪声。从散射形式出发，找到了传输电荷累积量的Keldysh产生作用量的Majorana表示，在高于无功能量$E_{\rm Th}$的温度下，我们得到了具有$G_0 \equiv e^2/(2π\hbar)$的单通道导线的通常的Johnson-Nyquist噪声$4G_0 k_{\rm B}T$特性。在较低的温度下，行为更加丰富。特别是，如果Aharonov-Bohm和超导相都接近$2πn$，这是在结的基态中出现简并的点，则平衡噪声被强烈增强到与温度无关的值$\sim G_0 E_{\rm Th}$。通过涨落耗散定理，平衡噪声与约瑟夫森结的阻抗有关。与通常的约瑟夫森结（两个$s$波超导体之间的隧道结）形成鲜明对比的是，阻抗的实部不会消失，反映了引线中马约拉纳模式的无间隙特性。
2018-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chiral supercurrent through a quantum Hall weak link
我们利用微观模型计算了量子霍尔弱链手征边缘态携带的超电流的性质。这种“手性”超电流在性质上不同于通常的约瑟夫森超电流，因为它不能单独由单个边缘介导，即，需要向右和向左的边缘。此外，手征超导电流以前被证明服从一个不寻常的电流相位关系与周期$2 ϕ_0=h/e$，这是两倍的传统约瑟夫森结的周期。我们表明，这种超电流的“手征”性质是明确定义的，是强大的相互作用的微扰理论中的无限阶。我们将我们的结果与Amet等人[Science，352（6288）]最近的实验结果进行比较，发现通过对超导体量子霍尔界面进行合理但关键的假设，可以获得超导电流大小的定量一致性。
2018-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Perfect supercurrent diode efficiency in chiral nanotube-based weak links
The University of Texas at El Paso（德克萨斯大学埃尔帕索分校）；Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室）
本研究基于手性纳米管基约瑟夫森结，发现非互易持久电流可激活超流二极管效应，实现理论上的完美二极管效率。
2026-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Floquet Chiral Topological Superconductivity in a Topological Insulator Sandwich Structure
我们证明了Floquet手征拓扑超导性在磁性拓扑绝缘体-超导体三明治结构的约瑟夫森结中自然产生。约瑟夫森相位调制与施加的偏置电压在整个结驱动系统到反常Floquet手征拓扑超导体托管手征马约拉纳边缘模式的准能谱，与散装Floquet带进行零陈数。偏置电压作为一个调谐参数，使新的动力学拓扑量子相变驱动系统到无数的异国情调的马约拉纳携带Floquet拓扑超导相。我们的理论建立了一个新的范式实现Floquet手征拓扑超导性的固态系统，这应该是实验上直接访问。
2020-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Josephson interferometer in a ring topology as a symmetry prove of Sr_2RuO_4
本文从理论上研究了由$s$波超导体和Sr $_2$ RuO $_4$组成的两种SQUID中的约瑟夫森效应。结果表明临界约瑟夫森电流对外加磁场的响应随SQUID的类型和对对称性的不同而不同。在$p_x+ip_y$波对称的情况下，角SQUID中的临界电流在临界温度附近成为磁场的非对称函数。我们的结果很好地解释了最近的实验发现[纳尔逊等。等人，Science \textbf{306}，1151（2004）]。我们还讨论了手征畴对临界电流的影响。
2005-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chirality selective spin interactions mediated by the superconducting current
我们表明，超导相关的存在下，非零的凝聚速度可以调解本地化的自旋，打破全球反演对称性的磁矩之间的特殊相互作用。所提出的相互作用机制是能够消除拓扑结构不同的磁性纹理之间的基本简并。对于载流超导体中的三种磁性杂质的一般系统，我们发现能量项与自旋手征成正比。在现实的超导体/铁磁/超导体的设置，我们揭示了显着的能量差异与相反的手征的各种磁性纹理。我们计算了通过左手和右手磁螺旋以及通过具有相反拓扑电荷的磁skyrmions结的约瑟夫森能量。在这些设置中，否则简并磁纹理之间的相对能量偏移由外部控制的约瑟夫森相位差来调节。所建议的低耗散操纵与skyrmion位置在一个赛道几何可用于先进的自旋电子学应用。
2018-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effective theory of two-dimensional chiral superfluids: gauge duality and Newton-Cartan formulation
本文用对偶规范理论给出了零温二维伽利略不变量的常规和手征$p_x \pm ip_y$费米子超流体的理论。我们的公式是一般坐标不变的。宇称破坏效应被编码在Wen-Zee项中，该Wen-Zee项引起霍尔粘度和边缘电流。我们证明了在$c\to\infty$极限下，具有欧拉流的相对论性超流退化为手征性超流。利用Newton-Cartan几何，我们构造了有效理论的协变公式，并计算了能流。
2015-02-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con hep-th
