具有单畴铁磁层的椭圆形 Josephson 结的临界电流振荡

含有铁磁层的 Josephson 结对于开发实用的低温存储器和超导量子比特具有相当大的意义。此类结在铁磁层厚度的某些范围内表现出 $\pi$ 的相位偏移。我们展示了基于 Nb 的微米级椭圆形 Josephson 结的研究，该结包含 Ni$_{81}$Fe$_{19}$ 或 Ni$_{65}$Co$_{20}$Fe$_{15}$ 铁磁势垒。通过施加外部磁场，发现结的临界电流遵循特征性的 Fraunhofer 图案，并显示出暗示单畴磁体的急剧开关行为。Fraunhofer 图案的高质量使我们能够提取临界电流的最大值，即使由于铁磁层的磁矩导致峰值显著偏移到数据范围之外。临界电流的最大值作为铁磁势垒厚度的函数而振荡，表明跨越结的相位差在零和 $\pi$ 值之间发生转变。我们将数据与先前的工作以及基于现有理论的 0-$\pi$ 转变模型进行了比较。