纳米磁体耦合约瑟夫森结的磁化诱导动力学
超导电性
2018-01-17 v3
摘要
我们研究了一个由外部时变磁场驱动的、与纳米磁体耦合的约瑟夫森结（JJ）的超导电流，分别在无外部交流驱动和有交流驱动两种情况下进行分析。我们在纳米磁体磁化 easy 轴方向具有任意时间依赖性的磁场条件下，以及在 JJ 与纳米磁体之间弱无量纲耦合 的极限下，给出了耦合 JJ-纳米磁体系统的 Landau-Lifshitz (LL) 方程的解析（但微扰）解。我们展示了在恒定或周期性变化磁场下，施加电压偏压的 JJ 的 I-V 特性中存在类 Shapiro 台阶，并探讨了磁场旋转以及外部交流驱动对这些台阶的影响。我们通过 LL 方程的精确数值解支持了上述解析结果。我们还通过提供弱耗散条件下 Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG) 方程的微扰解，将结果推广至耗散纳米磁体。我们从解析结果和耦合 LLG 方程的数值解两个角度研究了耗散存在下磁化诱导 Shapiro 台阶的演化，并讨论了可检验我们理论的实验方案。
引用
@article{arxiv.1703.07717,
title = {Magnetization induced dynamics of a Josephson junction coupled to a nanomagnet},
author = {Roopayan Ghosh and Moitri Maiti and Yury M. Shukrinov and K. Sengupta},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.07717},
year = {2018}
}
备注
v3: final version accepted in PRB