原子约瑟夫森结中的磁滞现象
Hysteresis in Atomic Josephson Junctions
浏览论文内容
中文总结 AI 辅助
本文通过速度扫描协议在原子约瑟夫森结中首次观测到磁滞和再俘获现象，利用经典场模拟和RCSJ模型揭示了其源于临界电流下的持续相位滑移，并建立了与超导结统一的相位动力学框架。
中文摘要 AI 辅助
磁滞和再俘获是欠阻尼约瑟夫森动力学的标志性特征，然而它们在原子约瑟夫森结中一直难以捉摸。在此，我们引入一种速度扫描协议，以在原子约瑟夫森结的欠阻尼区域演示这些现象。具体而言，通过对二维玻色超流体的经典场模拟，我们展示了速度不平衡特性中的磁滞现象，并确定了再俘获电流。该动力学由电阻电容并联分流结（RCSJ）模型定量描述。我们表明，磁滞源于临界电流以下的持续相位滑移，相关耗散由弱连接处的涡旋-反涡旋对成核介导。再俘获电流遵循欠阻尼结的斯图尔特-麦坎伯标度，为原子和超导约瑟夫森结建立了共同的相位动力学框架。
英文摘要
Hysteresis and retrapping are hallmarks of underdamped Josephson dynamics, yet they have remained elusive in atomic Josephson junctions. Here, we introduce a velocity-sweep protocol to demonstrate these phenomena in the underdamped regime of an atomic Josephson junction. Specifically, using classical-field simulations of a two-dimensional bosonic superfluid, we show hysteresis in the velocity-imbalance characteristics and determine the retrapping current. The dynamics are quantitatively captured by the resistively and capacitively shunted junction (RCSJ) model. We show that hysteresis originates from persistent phase slips below the critical current, with the associated dissipation mediated by vortex-antivortex pair nucleation at the weak link. The retrapping current follows the Stewart-McCumber scaling of underdamped junctions, establishing a common phase-dynamical framework for atomic and superconducting Josephson junctions.
发表机构
- Technology Innovation Institute（技术创新研究所）
- Universität Hamburg（汉堡大学）
- The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging（汉堡超快成像中心）
- Università di Catania（卡塔尼亚大学）
- INFN-Sezione di Catania（意大利国家核物理研究所卡塔尼亚分部）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。
