論文の概要: Josephson effect with periodic order parameter

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.26128v1
• Date: Thu, 30 Oct 2025 04:28:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-31 16:05:09.657793
• Title: Josephson effect with periodic order parameter
• Title（参考訳）: 周期的順序パラメータによるジョセフソン効果
• Authors: Klaus Ziegler,
• Abstract要約: 周期的に変化する秩序パラメータを持つ2次元超伝導系におけるジョセフソン効果について検討する。 順序パラメータの周期性は固有関数の巻数を決定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We investigate the Josephson effect in a two-dimensional superconducting system with a smoothly and periodically varying order parameter. The order parameter is modulated along one direction while remaining uniform in the perpendicular direction, leading to a spatially periodic superconducting phase. We show that the periodicity of the order parameter determines the winding number of the eigenfunctions, which serves as a topological characterization of the system. The winding number is calculated analytically and visualized through the trajectory of the corresponding three-dimensional Bloch vector. By solving the Bogoliubov-de Gennes equation, we obtain both plane-wave solutions describing bulk states and exponentially localized solutions that correspond to edge modes. The analytic bulk-edge connection is employed to identify the conditions under which the edge states emerge from the bulk spectrum. We find that the winding numbers depend on the boundary conditions, which differ between the plane-wave and exponential solutions. These results establish a direct connection between the spatial modulation of the order parameter, the topological structure of the eigenstates, and the emergence of edge modes in periodically modulated Josephson systems.
• Abstract（参考訳）: 2次元超伝導系におけるジョセフソン効果を円滑かつ周期的に変化する秩序パラメータで検討する。 秩序パラメータは垂直方向に均一なまま一方向に変調され、空間的に周期的な超伝導相となる。 順序パラメータの周期性は固有関数の巻数を決定することを示し、これは系のトポロジ的特徴として機能する。 巻線数は解析的に算出され、対応する3次元ブロッホベクトルの軌跡を通して可視化される。 ボゴリューボフ・ド・ゲンヌ方程式を解くことにより、バルク状態を記述する平面-波解と、エッジモードに対応する指数関数的に局所化された解を得る。 解析的バルクエッジ接続は、バルクスペクトルからエッジ状態が出現する条件を特定するために用いられる。 巻線数は、平面波と指数解の相違点である境界条件に依存する。 これらの結果は、順序パラメータの空間変調、固有状態の位相構造、周期的に変調されたジョセフソン系におけるエッジモードの出現との間の直接的な接続を確立する。

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