Aharonov-Casher Effect for Plasmons in a Ring of Josephson Junctions
在一维闭合的约瑟夫森结阵列中，相位滑移混杂了持续电流态（PCS）和激发的等离子体激元分支。穿过阵列的不同结的相位滑移之间的干涉使得杂化对包括阵列的超导岛的电荷敏感。这又导致了等离子体的Aharonov-Casher效应，在没有相位滑移的情况下，等离子体对岛电荷不敏感。
2013-04-16 cond-mat.mes-hall 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
Cooper pairs localization in tree-like networks of superconducting islands
研究了超导岛通过约瑟夫森弱连接耦合的树状网络中的非均匀库珀对分布和局域化效应。使用广义的费曼的方法，让人想起玻色-哈伯德模型，我们证明了本地化的库珀对分数在一个特定的网络的岛屿是有限的网络拓扑结构，如果存在的话，由排斥相互作用。这些研究结果有助于澄清网络的拓扑结构和相互作用引起的约束效应之间的相互作用，并揭示了一些光最近的实验处理网络的约瑟夫森结。
2022-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Single-shot measurement of the Josephson charge qubit
我们演示了约瑟夫森电荷量子比特的量子态的单次读出。量子比特被转换为经典比特（电荷量子）并存储在动态存储单元中-超导岛。国家转型|1>（不同形式状态|0>由一个额外的库珀对）是一个可控的准粒子隧穿到岛的结果。然后，电荷由传统的单电子晶体管检测，与量子位静电解耦。我们研究了系统的弛豫动力学，并获得了87%和93%的读出效率，|1>和|0”，分别。
2004-02-25 cond-mat.mes-hall 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
Current - voltage characteristics in magnetic field for layered superconductor with intrinsic pinning of Josephson vortices
M.N. Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院乌拉尔分校 M.N. 米凯耶夫金属物理研究所）；National Research Nuclear University MEPhI（国立核研究大学莫斯科工程物理学院）
本研究测量了分层超导体Nd2-xCexCuO4在正交电磁场中的横向电压，发现约瑟夫森涡旋的临界退钉扎电流呈指数依赖，并观察到从涡旋蠕变到磁通流动的转变。
2026-09-14 cond-mat.supr-con
Quantum decay of the persistent current in a Josephson junction ring
本文研究了N >> 1个约瑟夫森结组成的环中磁通量穿过的持续电流。当环的动力学由超导岛的电容控制时，系统等价于1+1维中的xy自旋系统，有效温度T*=（2 JU）^（1/2），其中J是结的约瑟夫森能量，U是超导岛的充电能量。数值计算的问题是具有挑战性的，由于缺乏热力学极限和缓慢的动力学的Kosterlitz无相变。它是在包含多达一百万个站点的格上进行研究的。在T << J处，量子相位滑移被冻结。数值计算的持续电流的低T * 依赖性与自旋波近似提供的解析公式在数量上一致。高T* 行为强烈地依赖于磁通量和超导岛的数量N.取决于通量，持续电流被相位滑移和/或增加T* 时的超导体-绝缘体转变破坏。
2015-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson coupling between superconducting islands on single and bilayer graphene
我们研究了超导（SC）岛通过单层（SLG）和双层（BLG）石墨烯表面的约瑟夫森耦合，作为晶粒之间的距离，温度，化学势和外部（横向）栅电压的函数。对于SLG，我们提供了与现有文献的比较。邻近效应通过松原格林函数方法进行了分析。这代表了讨论薄膜内颗粒超导性开始的条件的第一步，超导体之间流动的约瑟夫森电流使之成为可能。为了确保2D样品上的相位相干性，可以假设SLG片上的SC岛（或插入BLG片）的随机空间分布。BLG的可调栅压感生带隙影响了样品中每对SC岛的约瑟夫森耦合距离特性的渐近衰减，最终导致Berezinskiii-Kosterlitz-BLG无相变临界温度与栅压的关系具有定性的强场依赖性。
2014-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bloch Oscillations in a Josephson Circuit
布洛赫振荡预测发生在电流偏置的单约瑟夫森结已经逃避了直接观察到现在。在这里，我们展示了类似的布洛赫振荡在一个稍微丰富的约瑟夫森电路，量子。量子鎓是一个布洛赫晶体管，有两个串联的小结，定义了一个岛，与一个较大的结并联。在基态，器件的微波阻抗用耦合到晶体管岛的栅极电容器上的电荷周期性地调制。当电流流过该电容器时，阻抗调制在布洛赫频率处发生，这在反射的连续微波信号的频谱中产生布洛赫边带。我们测量了这个频谱，并将其与基于电路简单模型的预测进行了比较。我们讨论了这个实验的计量学和介观物理学的兴趣。
2006-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effects of Vortex Pinning and Thermal Fluctuations on the Josephson Plasma Resonance in Tl2Ba2CaCu2O8 and YBa2Cu3O6.5
用红外光谱研究了最佳掺杂的Tl_2Ba_2CaCu_2O_8薄膜和欠掺杂的YBa_2Cu_3O_（6.5）ortho -Ⅱ单晶的约瑟夫森等离子体共振随温度和c轴磁场的变化。共振直接与c轴穿透深度相关，分别产生约20微米和7微米的低温零场值。虽然这两种化合物的共振的温度依赖性非常相似，但YBCO的磁场依赖性要弱得多。我们把这种弱的磁场依赖性较低的YBCO的各向异性，并讨论了所观察到的行为的热波动和钉扎的煎饼涡，有效的高度各向异性层状超导体。
2001-03-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Melting and transverse depinning of driven vortex lattices in the periodic pinning of Josephson junction arrays
本文研究了在分数场或亚匹配场作用下，{ \it有限温度}下约瑟夫森结阵列（JJA）周期钉扎中运动涡旋晶格的非平衡动力学机制。我们得到了电流驱动的JJA作为驱动电流I和温度T的函数的相图。我们发现，当涡旋晶格是由电流驱动，脱钉过渡在$T_p(I)$和熔化过渡在$T_M(I)$成为分离，即使是一个字段，他们在平衡重合。我们还区分了在电流驱动方向上的涡旋晶格的脱钉和在垂直于驱动方向上的{ \it横向脱钉}。横向脱钉对应于在给定温度$T_{tr}$下运动涡旋晶格中横向阻力的开始。对于高于临界电流的驱动电流，我们发现运动的涡旋晶格在低T下首先发生横向脱钉转变，然后在较高温度下发生熔化转变，即$T_{M}>T_{tr}$。
2000-08-08 cond-mat.supr-con
Macroscopic Coulomb blockade in large Josephson junction arrays
从理论上研究了绝缘状态下一维和二维规则约瑟夫森结阵列的输运性质。我们推导出低温下由系统中的库珀对转移介导的电流的电流-电压特性。在屏蔽长度与岛的电容到地面的情况下，我们发现，运输是由宏观库仑阻塞效应的间隙远远超过一个单一的岛充电能量。在屏蔽长度远大于阵列的线性尺寸的极限下，间隙建立了对阵列尺寸的依赖性，即，库仑间隙在一维中随系统尺寸线性增长，在二维阵列中随系统尺寸的对数增长。我们发现两种传输机制：在中等温度下，高于BKT类电荷结合-解结合转变，低偏压输运被热激活，激活能等于库仑阻塞能。在低温下，低于结合-非结合转变，JJA落入超绝缘状态，电阻呈现双指数温度依赖性。
2008-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Pinning of spiral fluxons by giant screw dislocations in YBa_2Cu_3O_7 single crystals: Josephson analog of the fishtail effect
用自制的高灵敏交流磁化率技术测量了具有巨螺旋位错的YBa_2Cu_3O_7单晶的磁通量穿透（具有阿基米德螺线的结构）呈现出a=3的螺旋转弯，间距b=18.7微米，台阶高度c=1.2nm（最后一个参数负责在巨缺陷周围产生扩展的弱连接结构）。平行于表面施加的磁场以所谓的螺旋约瑟夫森磁通子的形式围绕螺旋的弱连接区域进入绕组，其特征在于与温度相关的节距b_f（T）。对于给定的温度，当b_f（T）与b匹配时（意味着螺位错的最佳钉扎），磁通结构发生稳定，并且表现为磁化率对磁场（垂直施加到表面）的依赖性中的明显的低场峰，其形式类似于高场（Abrikosov）鱼尾效应。
2010-08-27 cond-mat.supr-con
Second magnetization peak, anomalous field penetration, and Josephson vortices in KCa$_2$Fe$_4$As$_4$F$_2$ bilayer pnictide superconductor
我们在各向异性双层磷属元素化物超导体KCa $_2$ Fe $_4$ As $_4$ F $_2$的单晶中进行了磁化测量，其中$T_c$ $\simeq$ 34 K，用于$H$ $\parallel$ $c$ -轴和$H$ $\parallel$ $ab$ -平面。在低于16 K时测量的$H$ $\parallel$ $ab$ -平面的等温$M(H)$曲线中观察到第二磁化峰（SMP）。临界电流密度$J_{c}$（$T$）的温度变化在16 K处出现峰值，强烈表明在较低温度下出现约瑟夫森涡旋，这导致样品中的SMP。此外，它是注意到，约瑟夫森涡的外观低于16 K呈现容易磁通量穿透。详细的涡动力学研究表明，SMP可以解释弹性钉扎塑性钉扎交叉。此外，与通常的理解相反，第一峰值场$H_1$的温度变化在低于和高于16 K时表现为非单调性。在17 K和23 K之间，在一个非常大的第一峰值场周围的场区域内，观察到了由塑性钉扎引起的高度无序的涡旋相。钉扎力标度表明，点缺陷是$H$ $\parallel$ $ab$ -平面钉扎的主要来源，而对于H $\parallel$ $c$ -轴，除了表面缺陷之外，点缺陷也在起作用。由于载流子平均自由程的变化，这种无序有助于钉扎，$δ$ $l$ -钉扎。此外，在我们的研究中观察到的大$J_c$与文献一致，文献提倡这种材料用于高磁场应用。
2022-11-29 cond-mat.supr-con
Local imaging of diamagnetism in proximity coupled niobium nano-island arrays on gold thin films
在这项工作中，我们研究了工程无序对邻近耦合超导岛阵列的局部磁响应的影响，通过比较扫描超导量子干涉仪（SQUID）的磁化率测量，我们将系统视为一维（1D）超导体-正常金属-超导体（SNS）约瑟夫森结的网络模型，每个具有由结长度或岛之间的距离确定的约瑟夫森耦合能量$E_J$。我们发现，无序阵列表现出空间非均匀的抗磁响应，低的局部施加磁场，很好地描述了这个结网络模型，我们讨论这些结果，因为它们涉及到非均匀的二维（2D）超导体。我们的模型的阵列的静态磁响应不完全捕获发病的非线性和耗散与增加施加的字段，因为这些影响与涡旋运动由于扫描SQUID磁阻测量的动态性质。本工作演示了一个具有工程无序的二维超导系统模型，并强调了耗散对二维超导体和约瑟夫森结阵列的局部磁性的影响。
2022-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Multiplet Supercurrents in a Josephson Circuit
本文研究由两端约瑟夫森结构成的三电极-公共超导岛电路，展示了高温鲁棒且经夏皮罗台阶验证的多重态共振动态生成，还发现源于相位同步的新型超电流并提出其拓扑贡献问题。
2024-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Strongly interacting Majorana modes in an array of Josephson junctions
一系列超导岛与半导体纳米线在正确的制度提供了一个宏观实现Kitaev的玩具模型马约拉纳线。我们发现，相邻岛屿之间的电容耦合导致马约拉纳模式之间的有效相互作用。我们证明了即使强排斥相互作用最终使系统进入Mott绝缘态，对于任意的强相互作用，（平凡的）带绝缘体和（平凡的）莫特绝缘体之间的竞争也会导致相互排斥的拓扑绝缘态.
2015-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coulomb-blockade-induced bound quasiparticle states in a double-island qubit
研究了超导双岛量子比特的低温热力学性质。对于器件中的奇数个电子，基态对应于束缚于隧穿接触的本征准粒子。基态与激发态的连续谱之间有一个有限的能隙，能隙的量级为E_J.束缚准粒子态的存在导致了库仑阻塞坪之间的过渡区宽度与温度的非单调关系.最小宽度出现在束缚态的电离温度T_PDMATHABMM E_J/ \ln（\sqrt{ΔE_J} /δ）处，Δ和δ分别为岛中的超导能隙和单粒子平均能级间距。对于偶数个电子的系统中，我们表明，库仑增强的约瑟夫森能量可以显着强于在一个单一的粮食耦合到超导铅的情况下。如果静电能倾向于单个断开的库珀对，则所产生的准粒子以在无量纲电导的倒数中呈指数小的能量束缚于接触。
2004-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex dynamics in dilute two-dimensional Josephson junction arrays
本文用多重俘获模型研究了稀疏二维约瑟夫森结阵列中超导岛缺失时热激发涡旋的动力学。已经计算出的频率相关的流动性的旋涡的表达式，它允许获得的频率相关的复杂的电动力学响应的阵列的不同分数的失踪的岛屿。
2004-06-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Voltage-tuned anomalous-metal to metal transition in hybrid Josephson junction arrays
本研究通过双层静电门控的混合半导体-超导体岛阵列，实现电压调控的相变，发现并表征了可连续调谐的反常金属相，其电阻率跨越三个数量级且受磁阻挫抑制。
2025-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Order parameter focalization and critical temperature enhancement in synthetic networks of superconducting islands
对de Gennes-Alexander微网络理论进行了推广。在此框架下，超导岛的合成网络的相变描述的Ginzburg-Landau方法适用于颗粒系统的情况下。该理论的一般含义被仔细解释。作为一个具体的例子，我们证明了星型网络支持指数本地化的序参量伴随着增强的系统的临界温度。这些发现有助于阐明约瑟夫森耦合超导岛合成网络中的相变物理。
2020-07-07 cond-mat.mes-hall 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
Orientational pinning and transverse voltage: Simulations and experiments in square Josephson junction arrays
我们研究了方形约瑟夫森结阵列的输运性质与外加直流电流方向的关系，包括实验和数值计算。我们目前的计算模拟的电流-电压曲线在有限的温度为一个单一的涡流阵列（$Ha^2/Φ_0=f=1/L^2$），和实验测量在$100\times1000$阵列在低磁场下对应于$f\approx0.02$。我们发现，横向电压仅在正方形晶格的最大对称性方向上为零：[10]和[01]方向（平行偏置）和[11]方向（对角偏置）。对于不同的对称方向的取向，我们发现一个有限的横向电压强烈依赖于角度$ϕ$的电流。我们发现涡旋运动被钉扎在[10]方向（$ϕ=0$），这意味着电压响应对$ϕ=0$附近电流方向的微小变化不敏感。我们称这种现象为定向钉扎。这导致对于$ϕ=0$处的偏置的有限横向临界电流和对于$ϕ\not=0$处的偏置的横向电压。另一方面，对于[11]方向上的对角偏置，该行为对于$ϕ$的小变化是高度不稳定的，导致在几度内从零横向电压快速变化到大横向电压。这最后的行为是在良好的协议与我们的测量阵列与准对角电流驱动。
2000-01-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Characterization of Anomalous Pair Currents in Josephson Junction Networks
在平面图形形式的超导网络上进行的测量显示，当特定分支被偏置时，电流非常大。这些电流的温度依赖性表明，它们的起源是由于库珀对跳跃通过连接阵列的两个岛的约瑟夫森结。实验数据进行了讨论的理论模型预测，为考虑中的系统，一个不均匀的库珀对分布在网络的孤岛。
2013-09-11 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
dc Conductivity of an array of Josephson junctions in the insulating state
本文研究了库仑阻塞体系中弱无序排列约瑟夫森结的微观低温输运。我们表明，在足够低的温度下，直流电导率的主要贡献来自运动的单库珀对激发，分散在阵列中的不规则性。电导率与激发态的浓度成正比，在温度范围内呈指数关系，其激活能接近于硅岛上库珀对的充电能。应用图解法处理无序势，我们计算了类德鲁德电导率，得到了弱的局域化修正。在足够低的温度或强无序下，库珀对的安德森局域化是一种非线性的局域化。
2009-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum dissociation of a vortex-antivortex pair in a long Josephson junction
本文报道了在窄长环形约瑟夫森结中单个涡旋-反涡旋（VAV）对的量子动力学的理论分析和实验观察。结从超导状态到电阻状态的切换经由被钉扎的VAV对的解离发生。钉扎电位由外加磁场$H$和直流偏置电流$I$控制。我们预测了一个特定的磁场依赖性的振荡能级的钉扎VAV状态和交叉的{ \it宏观量子隧穿}机制的VAV解离在低温下。我们的分析解释了实验观察到的{ \it增加}的开关电流分布的宽度$P(I)$与$H$和交叉的量子制度在约100 mK的温度。
2003-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Role of intergranular silver in modulating the aperiodicity in disordered Josephson junction arrays : impact on relaxation of intergranular critical state
在20-77 K温度范围内，在很低的磁场（10-50 Oe）下，观察到YBa（2）Cu（3）O（7-x）（YBCO）和Bi（1.75）Pb（0.35）Sr（2）Ca（2）Cu（3）O（10+x）（BPSCCO）块体多晶样品的晶间临界态弛豫。在这种无序的约瑟夫森结网络中，弛豫比晶内弛豫慢，因此，它产生比相应的晶内值更高的磁通钉扎能U 0。银的加入似乎引起了晶界特性的均匀性，这导致磁通钉扎能的急剧下降，因为它取决于跨网络的结耦合能EJ的变化。虽然对于母体BPSCCO和YBCO样品，U。分别为约0.5和0.55eV，但在添加银（10- 15wt%）的样品中，相应的值为约0.15和0.27eV。根据实验观察到的磁弛豫和晶界临界场随温度的变化，计算了磁通钉扎能的分布函数m（U）和晶界失准角（θ）的分布函数n（θ）。在添加银的样品中，分布函数变得更窄，反映出无序程度的降低。观察到有效涡旋质量m* 随无序度的变化。考虑到超导转变的宽度delTc作为无序（不均匀性）程度的量度，已经表明，当磁通钉扎能U ~ delTc时，输运临界电流密度Jc遵循关系式Jc exp（-delTc）。这些关系可以帮助设计用于实现期望效果的合适策略：高Jc但较慢的衰减速率，即，美国大
2000-11-27 cond-mat.supr-con
Quantum Coherence in Loopless Superconductive Networks
测量表明，平面网络的约瑟夫森结连接的量子岛显示出长程量子相干性的报告。该网络由超导岛通过约瑟夫森结连接而成，具有不含环路的树状拓扑结构。增强的特定分支的网络和急剧增加的对电流的间隙是主要的签名的相干态，为了明确地属性所观察到的效果被嵌入在网络中的分支，与几何等效的比较，但孤立的，同行的报告。通过外部磁场调谐约瑟夫森耦合能量产生沿着上述特定分支的约瑟夫森电流的增加，其遵循相变的典型函数依赖性。结果双梳和星形几何网络，在这两种情况下，所观察到的效果提供了积极的定量证据，现有的理论模型的预测。
2022-03-11 cond-mat.supr-con
Time scales for Majorana manipulation using Coulomb blockade in gate-controlled superconducting nanowires
我们数值计算的低能谱的门控超导拓扑纳米线分割成两个岛，每个约瑟夫森耦合到一个大块超导体。该装置可以容纳两对Majorana束缚态，为Majorana融合规则的检验提供了一个平台。我们分析之间的交叉（i）一个电荷占主导地位的制度，可用于初始化和读出的马约拉纳束缚态，（ii）一个单岛制度占主导地位的岛间马约拉纳耦合，（iii）约瑟夫森等离子体激元制度的大耦合到散装超导体，和（iv）一个制度的四个马约拉纳束缚态允许拓扑保护马约拉纳操纵。从能量谱中，我们得到了最近提出的融合规则测试协议的时间尺度的保守估计[arXiv：1511.05153]。我们还分析了分支纳米线结构的基本马约拉纳编织操作所需的步骤。
2016-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The parity effect in Josephson junction arrays
研究了由多个超导岛组成的电路中准粒子的宇称效应和输运。我们开发了一个通用的方法，并表明它是等价于以前的方法描述的奇偶校验效果在其更有限的制度的有效性。作为一个例子，我们研究了在可忽略的约瑟夫森能量的限制下，通过线性阵列的约瑟夫森结的输运，并观察到宇称效应的出现与非平衡准粒子的数量减少。由于相关电荷状态的数量随着长度的增加而呈指数增加，在多结阵列中，奇偶效应以与两结情况不同的方式表现出来。电荷无序的作用也被研究，因为这隐藏了许多否则会被观察到的宇称物理。尽管如此，我们看到，在低偏压下通过多结阵列的电流受到亚稳定偶宇称态形成的限制。
2015-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductor-Insulator Transition in disordered Josephson junction chains
研究了无序约瑟夫森结链中超导体-绝缘体的量子相变。为此，我们从晶格模型中推导出场论，该模型描述了一系列超导岛与地（$C_0$）以及岛之间（$C_1$）的电容耦合。我们分析的理论在短期（$C_1 \ll C_0$）和长期（$C_1 \gg C_0$）限制。到绝缘态的转变是由量子相位滑移的扩散驱动的。最重要的无序源来自于衬底中的陷阱电荷，它抑制了相位滑移的相干性，从而有利于超导关联。使用重整化群的方法，我们确定的相图，并评估周围的超导体-绝缘体转变的直流电导率和系统的电阻大小依赖的温度依赖性。这些依赖性一般具有强烈的非单调性，有几个不同的制度，反映了复杂的相互作用的超导性和无序。
2017-10-26 cond-mat.supr-con
Possible critical point in phase diagrams of interlayer Josephson-vortex systems in high-Tc superconductors
通过广泛的蒙特卡罗模拟，在层间约瑟夫森涡旋系统中观察到各向异性参数与磁场乘积的临界值。低于/高于该临界值，在温度扫描时正常状态和超导状态之间的热力学相变是一级/二级的。其起因是高温超导体层状结构的固有钉扎效应。
2000-03-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Superconductor-insulator transition in Josephson junction chains by quantum Monte-Carlo
研究了无耗散无无序约瑟夫森结链的零温相图。也就是说，我们确定的临界约瑟夫森能量低于该链成为绝缘，作为两个电容的比例的函数：每个约瑟夫森结的电容和每个超导岛和地面之间的电容。我们开发了一个在电荷表象下的时间路径积分量子Monte-Carlo算法，它使我们能够有效地处理链哈密顿量的静电部分。我们发现，很大一部分的相图是由非谐修正，这是没有捕获的标准Kosterlitz-无重整化群描述的过渡。
2019-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Intrinsic and extrinsic pinning in NdFeAs(O,F): vortex trapping and lock-in by the layered structure
铁基超导体（FBS）存在着种类繁多的化合物，其性质在不同程度上受其晶体结构的影响。其中，$\it{RE}$ FeAs（O，F）（$\it{RE}$ 1111，其中$\it{RE}$是稀土元素）是具有最高临界温度$T_c$的族，但也具有大的各向异性和约瑟夫森涡旋，如在Sm 1111（$T_c$ $\sim$ 55 K）中的通量流状态中所示。在这里，我们把我们的注意力集中在钉扎性能较低的$T_c$ Nd 1111在磁通蠕变制度。我们表明，H//c的临界电流密度$J_c$在高温下是由点缺陷钉扎中心为主，而在低温下的表面钉扎平行于$\it{c}$轴和涡旋剪切占上风的平面缺陷。当该领域的方法的$\it{ab}$ -平面，两个不同的制度被观察到在低温下作为3D-Abrikosov和2D-约瑟夫森涡之间的过渡的结果：一个是由形成的涡梯结构和一个由锁定的涡平行于层。这是第一次研究FBS显示这种行为在一个完整的温度，字段，和角度范围内，它表明，尽管较低的$T_c$和各向异性的Nd 1111相对于Sm 1111，这种化合物是基本上受内在钉扎产生一个强大的$\it{ab}$峰在$J_c$。
2016-10-26 cond-mat.supr-con
Detecting Majorana modes through Josephson junction ring-quantum dot hybrid architectures
凝聚态系统中Majorana零能量模式的明确签名和相关电子宇称态的操纵是高度追捧的基本原因以及拓扑量子计算的前景。在这封信中，我们证明了一个环的约瑟夫森耦合拓扑超导岛线程的磁通量和附加到一个量子点作为一个很好的宇称控制探针的马约拉纳模式物理。作为穿过环的通量的函数，标准约瑟夫森耦合产生对应于$2π$相位差周期性的$Φ_0=h/(2 e)$周期性特征。相比之下，马约拉纳模式辅助隧穿提供了与单电子过程相关联的具有$2Φ_0$（$4π$相位差）周期性的附加特征。我们发现，增加环中的岛的数量，增强了所需的$4π$周期分量的基态能量的可见性。此外，作为独特的表征工具，调谐量子点的占据能量允许环中受控的基态宇称变化，使得能够在$Φ_0$和$2Φ_0$周期性之间切换。
2018-02-19 cond-mat.supr-con
Coherent superconducting quantum pump
我们展示了非绝热电荷泵利用超导岛和两个水库之间的相干振荡序列。我们的方法，基于脉冲量子态操纵，允许加速电荷泵的速率是有限的，由约瑟夫森能量给出的岛和水库之间的耦合。我们的实验和理论研究还表明，弛豫可以用来重置泵，并避免由于非理想的控制脉冲的误差积累。
2011-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex dynamics in dilute two dimensional Josephson junction arrays
本文研究了稀疏二维约瑟夫森结阵列中超导岛缺失时的涡旋动力学。我们用多重俘获模型计算了涡旋的迁移率和阵列电阻和电感的频率依赖性。
2003-09-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Josephson-plasma and vortex modes in layered superconductors
本文从理论上研究了低磁场平行和垂直于超导层时层状超导体中的约瑟夫森等离子体模和涡旋模。这两种模式属于同一个最低频率分支的集体模式的频谱本地化附近的涡。如果煎饼被强烈固定并且无法移动，这就是约瑟夫森等离子体共振。否则，最低频率模式是由饼钉扎和涡质量控制的涡模式。后者是强烈增强的涡线围绕其平均方向徘徊。最近观察到的跳跃的磁吸收共振频率在涡旋相变线被解释为从约瑟夫森等离子体的涡旋模式的过渡。
1999-12-14 cond-mat.supr-con
Collective pinning of the vortex lattice by columnar defects in layered superconductors
通过对相应的阻挫XY模型的部分对偶性分析，研究了无磁屏蔽的层状超导体中的混合相。假定有一小部分钉扎涡线。热致塑性蠕变的孤立层内的涡旋晶格的结果在一个中间玻色玻璃相，表现出弱的超导性跨层在弱约瑟夫森耦合的限制。在较低的温度下，强耦合玻色玻璃制度的涡格的相关体积估计。在没有额外的点引脚，没有峰值效应的临界电流密度预测发生在此基础上作为约瑟夫森耦合的函数。此外，最近观察到的相变内部的涡旋液相的高温超导体穿透稀疏的柱状缺陷被认为是一个标志的尺寸交叉。
2004-12-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Density functional theory for freezing transition of vortex-line liquid with periodic layer pinning
通过结晶的密度泛函理论，它表明，在一个底层的层状结构的涡旋线的周期m=2的近晶相可以稳定的强层钉扎。涡旋液体的冻结是两个步骤，一个二级液体-近晶转变和一个一级近晶-晶格转变。DFT还表明，直接的，一级的液体晶格转变抢占近晶顺序与m>2无关的钉扎强度。绘制了可能的H-T相图。给出了DFT结果对高温铜氧化物层间约瑟夫森涡旋系统的意义。
2004-06-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Vortex deformation and breaking in superconductors: A microscopic description
传统上研究了非均匀临界电流密度下的涡旋破碎，尽管它也可能由于非均匀钉扎力分布而出现。在这篇文章中，我们研究的情况下，高钉扎/低钉扎/高钉扎分层结构。我们已经开发了一个弹性模型来描述在这些系统中的一个涡旋的变形在一个均匀的传输电流密度$J$的存在下，对于任何任意取向的传输电流和磁场。如果$J$高于某个临界值$J_c$，则涡流破裂，并出现有限的有效电阻。我们的模型可以应用到一些实验配置，涡破碎自然存在。对于$_2$ $_3$ O $_{7-x}$（YBCO）小角度晶界和相邻衬底上的膜，情况就是这样，其中分别由Abrikosov-Josephson涡旋（AJV）和Josephson弦涡旋（SV）经历断裂。与我们的模型，我们已经实验提取了一些内在的参数的AJV和SV，如线张力$ε_l$，并将其与现有的预测的基础上的涡结构。
2007-09-26 cond-mat.supr-con
Broadband microwave spectroscopy of semiconductor nanowire-based Cooper-pair transistors
库珀对晶体管（CPT）是一个封闭在两个约瑟夫森弱连接之间的超导小岛，是各种超导量子线路的原子构件。利用栅极可调半导体沟道作为薄弱环节，与约瑟夫森隧穿相关联的能量尺度可以相对于岛的充电能量而改变，从而调整其电荷波动的程度。在这里，我们直接证明了这种控制映射的能级结构的CPT的砷化铟纳米线（NW）与超导铝壳。我们提取的相位偏置纳米线CPT的量子动力学的详尽建模的基础上的设备参数，并直接测量作为设备温度的函数的奇偶校验占用比，相关的超导和未来的拓扑量子比特。
2020-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase-locking of driven vortex lattices with transverse ac-force and periodic pinning
对于一个涡旋晶格在周期性阵列中移动，我们表明解析和数值，一种新的类型的相位锁定发生在纵向直流驱动力和横向交流驱动力的存在。这种相位锁定与纵向交流驱动器的Shapiro阶跃相位锁定不同。我们发现，增加的临界电流和一个基本的相位锁定步长与驱动交流振幅的平方规模。我们的研究结果应结转到其他系统，如约瑟夫森结阵列中的涡旋运动。
2001-05-28 cond-mat.supr-con
Non-Reciprocal Supercurrents in a Field-Free Graphene Josephson Triode
本文提出一种基于石墨烯约瑟夫森结网络的约瑟夫森三极管，通过施加控制电流打破时间反演对称性，在零磁场下实现了超过90%效率的非互易超导电流，并成功应用于方波整流，有望用于现代量子电路。
2022-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
In-plane field-induced vortex liquid correlations in underdoped Bi_2Sr_2CaCu_2O_8+δ
平行于超导层的磁场分量对层状高温超导体Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$中纵向约瑟夫森等离子体振荡的影响取决于底层涡旋晶格的热力学状态。平行磁场分量降低涡旋固相中的约瑟夫森等离子体共振（JPR）频率，但可增强涡旋液相中的JPR频率。在JPR频率附近的微波吸收行为和煎饼涡旋钉扎的有效性之间存在密切的相关性，在高温下接近涡旋熔化线时，在没有钉扎的情况下发生等离子体共振频率的增强。一个解释是提出在煎饼涡和约瑟夫森涡之间的吸引力，显然也存在于涡液态。
2007-06-25 cond-mat.supr-con
Magnetic Field Driven Quantum Phase Transitions in Josephson Arrays
研究了磁场驱动下大配位数约瑟夫森结阵列的量子相变。通过在2 eV \leqk_B T的电压范围内积分电流-电压特性，提取了超导相和绝缘相的特征能量。对于具有相对较强的约瑟夫森耦合的阵列，我们观察到超导相和绝缘相的能量之间的对偶性。较弱的约瑟夫森耦合的阵列表现出一个中间，“坏金属”制度在弱磁场，这一观察强调了涡旋钉扎在大尺度上的重要性，并推测，出现在强偏移电荷紊乱的存在下的不均匀性。
2011-12-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Topology-Induced Critical Current Enhancement in Josephson Networks
研究了非均匀结构的约瑟夫森结网络的性质。该网络被成形为“方形梳状”平面晶格，其上的约瑟夫森结连接布置在平面中的超导岛以产生相关拓扑。与参考线性阵列的行为相比，网络的分支的约瑟夫森电流的温度依赖性表现出相关的差异。观察到的现象证明了超导约瑟夫森阵列的新的和令人惊讶的行为，以及与玻色子结阵列的显着相似之处。
2006-09-28 cond-mat.stat-mech 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
Optimum pinning of the vortex lattice in extremely type-II layered superconductors
通过对二维库仑气体的蒙特卡罗模拟，研究了极端Ⅱ型极限下的二维涡旋晶格，在零温三角形涡旋晶格上放置相同的探针.在弱钉扎，我们发现的2D熔化成一个中间六角相的证据。强钉扎制度显示了Kosterlitz无相变，驱动间隙涡/反涡激发。一堆这样的相同层与弱约瑟夫森耦合模型的分层超导体与三角形排列的柱状引脚在匹配场。部分对偶分析发现，层解耦的磁通线晶格不会发生在弱钉扎的温度低于2D熔化。
2003-04-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Superconducting transition of a two-dimensional Josephson junction array in weak magnetic fields
实验研究了弱磁场作用下二维约瑟夫森结阵列的超导转变。电阻测量揭示了超导电阻相边界的理论和数值预期严重不符。$IV$特性的临界标度分析表明，与弱磁场中的超导到电阻转变与磁场诱导的涡旋直接从钉扎固相到液相的熔融转变相关联的预期相反。没有观察到预期的从钉扎固相到中间浮动固相的旋涡脱钉过渡。讨论了无序诱导的随机钉扎势对二维约瑟夫森结阵列中涡旋相变的影响。
2005-06-11 cond-mat.supr-con
Rocking ratchets in 2D Josephson networks: collective effects and current reversal
本文对具有非对称周期钉扎势的二维约瑟夫森结阵列（JJA）中交流驱动的涡旋和反涡旋的定向运动进行了详细的数值研究。直流电压整流显示出对涡旋密度的强烈依赖性，以及对于$f$ =1/2（$f$ = $Ha^2 / Φ_0$）附近的大范围涡旋密度，涡旋流动方向与交流振幅的反转，与Shalóm和Pastoriza最近的实验非常一致[Phys. Rev. Lett. { \bf 94}，177001（2005）]。对涡旋结构、空间和时间相关性以及涡旋-反涡旋对形成的研究，使我们深入了解了电流反转效应背后的纯粹集体机制。
2006-12-15 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
Thouless pumping in Josephson junction arrays
受半导体-超导体异质结构进展启发，提出在电可调Josephson结阵列中实现Thouless量子泵浦的协议，数值分析了Rice-Mele和Harper-Hofstadter泵浦方案，验证了该系统作为量子模拟平台的灵活性与鲁棒性。
2023-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
