非对称高谐波 SQUID 中 Josephson 二极管效应的电容与热涨落影响
超导电性
2024-09-27 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
非对称双结合 SQUID（两个Josephson 结合在两个结合处具有不同的电流-相位关系，涉及更高阶Josephson谐波）显示出可通过干涉环内磁通调节的 Josephson 二极管效应（电流在相反方向之间的不对称性，可通过磁通调节）。我们理论上研究了结合电容和热涨落对此类Josephson 二极管性能的影响。我们的主要关注点是一种“最小模型”，其中 SQUID 回路中的一个结合具有正弦电流-相位关系，而另一个结合则包含额外的二次谐波。电容通常会在电阻分支（R 状态）的电压-电流特性（CVC）中削弱二极管效应，无论是否存在外部交流照射。同时，它会导致Josephson 二极管效应的质新特征，例如重激活电流的不对称性（这是电阻性 CVC 的表现）。具体而言，单侧滞回现象可被实现。在此情况下，热涨落已知会导致任何有限电流下的平均电压均为非零，即使在临界值以下。我们证明，在二极管 regime 下，涨落引起的电压可变得强烉（指数）不对称。此外，我们发现由于热激活和电流-相位共振导致的Josephson 气体振荡，以及在交流照射下的切换电流也呈现不对称性。
关键词
引用
@article{arxiv.2407.05670,
title = {Influence of capacitance and thermal fluctuations on the Josephson diode effect in asymmetric higher-harmonic SQUIDs},
author = {G. S. Seleznev and Ya. V. Fominov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.05670},
year = {2024}
}
备注
20 pages, 10 figures. Version 2: references added; other minor modifications corresponding to the journal version