Anomalous Josephson vortex solutions in Josephson junctions with multiple tunneling channels

多重トンネル径路ジョセフソン接合における異常ジョセフソン渦解

太田 幸宏; 町田 昌彦  ; 小山 富男*; 松本 秀樹*

Ota, Yukihiro; Machida, Masahiko; Koyama, Tomio*; Matsumoto, Hideki*

複数のトンネル径路を有するジョセフソン接合の理論を構築する。本論文では、以下の2ケースを扱う。すなわち、超伝導(2ギャップ)-絶縁体-超伝導(1ギャップ)ヘテロ型ジョセフソン接合、及び2個の2ギャップ超伝導体からなる粒間ジョセフソン接合である。われわれはs波対称性によりジョセフソン渦の磁場分布が符号反転なしのs波対称性の場合に比べて異常に拡大することを示す。さまざまな異常ジョセフソン渦解を求め、その拡大率に関する評価方法を提案する。

We construct a theory for Josephson junctions with multiple tunneling channels. We focus on two situations, i.e., a heterotic junction composed of two-gap-superconductor, insulator, and one-gap-superconductor, and a grain-boundary junction formed by two identical multi-gap superconductors. Then, we show that the magnetic field distribution of the Josephson vortex for s-wave superconductivity is more enlarged than that for s-wave without sign change between the order parameters. We display such anomalous vortices and suggest how to evaluate the enlargement.