具有铁磁中间层的隧道约瑟夫森结的电流-电压特性

我们提出了对扩散型超导体/绝缘体/铁磁体/超导体（SIFS）隧道约瑟夫森结的电流-电压特性（CVC）的定量研究。为了获得CVC，我们使用准经典理论计算了任意铁磁层长度下F/S双层膜中的态密度（DOS）。对于铁磁层厚度大于超导凝聚体渗入F层的特征穿透深度的情况，我们找到了一个解析表达式，该表达式与自洽数值方法得到的DOS一致。我们讨论了DOS的一般性质及其对铁磁层参数的依赖性。我们特别关注费米能级处DOS的振荡。利用数值得到的DOS，我们计算了相应的CVC并讨论了它们的性质。最后，我们通过考虑准粒子隧穿引起的耗散修正，利用CVC计算了电流偏置SIFS结的宏观量子隧穿（MQT）逃逸率。我们表明，准粒子耗散对SIFS结宏观量子动力学的影响很小，这是SIFS结用于超导量子比特应用的一个优势。