Josephson diode effect in asymmetric junctions with nonsinusoidal current–phase relation near Tc

Анотація

Теоретично досліджено вплив ангармонічності струмово-фазового співвідношення на властивості джозефсонівських переходів із порушеною просторовою симетрією розподілу густини критичного струму. Розглянуто модель надпровідного тунельного джозефсонівського переходу типу надпровідник ізолятор–надпровідник за умов, коли ефекти розпаровування відіграють суттєву роль, що призводить до специфічної несинусоїдної залежності струму від різниці фаз. Показано, що в наближенні короткого контакту поєднання асиметрії профілю густини критичного струму та ангармонічності струм-фазової залежності є достатньою умовою для виникнення джозефсонівського діодного ефекту. Отримано залежності ефективності діодного ефекту від параметрів ангармонічності та асиметрії. Встановлено, що, на відміну від синусоїдального випадку, розглянута модель демонструє суттєву магнітозалежну невзаємність, яка може слугувати індикатором мікроскопічних механізмів перенесення струму.