成像$\pi$-结超导阵列中的自发电流

Sergey M. Frolov; Micah J. A. Stoutimore; Trevis A. Crane; Dale J. Van Harlingen; Vladimir A. Oboznov; Valery V. Ryazanov; Adele Ruosi; Carmine Granata; Maurizio Russo

doi:10.1038/nphys780

成像$\pi$-结超导阵列中的自发电流

超导电性 2015-05-13 v1 介观与纳米尺度物理

作者: Sergey M. Frolov , Micah J. A. Stoutimore , Trevis A. Crane , Dale J. Van Harlingen , Vladimir A. Oboznov , Valery V. Ryazanov , Adele Ruosi , Carmine Granata , Maurizio Russo

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摘要

被薄隧穿势垒隔开的超导体表现出约瑟夫森效应，允许在零电压下进行电荷传输，通常在最低能态下超导体之间没有相位移动。理论上三十年前提出的具有 $\pi$ 基态相位移动的约瑟夫森结最近得到了证实。在超导环中， $\pi$ -结会导致零磁场下持久电流的自发循环，类似于自旋 -1/2 系统。在此，我们使用扫描 SQUID 显微镜对具有弱铁磁势垒的温度可控 $\pi$ -结超导网络中的自发零场电流进行成像。我们发现自发超电流在结的 0- $\pi$ 转变温度 $T_\pi = 3$ K 时开始 onset。我们对由包含偶数和奇数个 $\pi$ -结的单元组成的非均匀受阻阵列中的电流进行了成像。此类阵列是研究二维 XY 模型奇异相和实现可扩展绝热量子计算机的有吸引力的模型系统。

关键词

$\pi$-结自发电流超导阵列扫描 SQUID 显微镜约瑟夫森效应 0-$\pi$转变 XY 模型绝热量子计算机

引用

@article{arxiv.0708.0230,
  title  = {Imaging spontaneous currents in superconducting arrays of pi-junctions},
  author = {Sergey M. Frolov and Micah J. A. Stoutimore and Trevis A. Crane and Dale J. Van Harlingen and Vladimir A. Oboznov and Valery V. Ryazanov and Adele Ruosi and Carmine Granata and Maurizio Russo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0708.0230},
  year   = {2015}
}

备注

Pre-referee version. Accepted to Nature Physics

成像$\pi$-结超导阵列中的自发电流

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