全电流超导隧道结电子模拟器

本文描述的电子模拟器完整地模拟了超导隧道结中的各项隧道电流,它包含了频率、温度和超导能隙的影响,并考虑了非线性准粒子电阻和电抗项的作用.论文简述了电子模拟器的基本原理、电路,给出了恒压源与恒流源两种偏置条件下的直流与交流 I-V 特性,还得到了上述两种偏置条件下的约瑟夫逊台阶及光子辅助的准粒子隧道效应台阶等高频行为.     

rf-偏置超导隧道结阻尼特性与周期、次谐波和混沌现象

本文利用dc与rf电流偏置全电流超导隧道结电子模拟器在固定dc值、rf激励幅度与频率条件下，观察到了随阻尼变化系统出现周期、次谐波与混沌解现象。     

DC与AC激励超导隧道结阵发性混沌研究

本文利用全电流超导隧道结电子模拟器研究了ｄｃ与ａｃ电流激励下超导隧道结阵发性混沌。在固定外加ａｃ激励信号频率、幅度和滞后参数的条件下，改变ｄｃ偏置，用示波器显示了周期解，次谐波解与混沌解时的相空间轨迹（φ－ｃｏｓφ）以及对应的结两端电压的瞬时波形图（φ－ｔ）。初步阐述了阵发性混沌的性质及通向这一模式的道路。     

金属微粒对于隧道性质的影响

本文利用泛函积分方法研究了超导金属微粒准粒子态密度的量子尺寸效应及随温度的变化。并研究了当超导微粒嵌入隧道结后对于Josephson效应的影响,发现在Josephson临界电流中出现反常现象。此外,我们还计算了准粒子隧道电流,结论与实验结果一致。 关键词：     

微波辐照下超导隧道电流公式

本文利用Keldysh与Larkin及Ovchinnikov等人发展的非平衡格林函数方法推导了在微波辐照下,超导隧道结的准粒子电流与Josephson电流公式,求得准确到微波场二次项的结果,并简要讨论了微波辐照的影响。     

圆对称环域结中涡旋线的激发

用数值计算法研究圆对称环域结的扰动 Sine-Gordon 方程(SGE).在适当的参数范围内,扰动 SGE 存在具有准孤粒子性质的环形波解,它对应着圆对称环域结中涡旋线的激发.我们发现:这种解存在着一个最大偏置电流,当超过这个偏置电流的极限值时,扰动 SGE 的这种解便退化成文献[1]中所述的那种解.扰动 SGE 中这两种解的性质存在着明显的差别.本文的计算也显示出 I-V 特性曲线中的零场台阶.     

微波感应直流电压现象的实验研究

本义报道了微波感应直流电压现象(或称逆交流约瑟夫逊效应)的某些实验研究。实验中采用的样品为具有良好迦滞的Nb-NbO_x-Pb谐振型隧道结;结与微波的耦合采用磁耦合方式,微波工作频率为x频带.在零电流偏置时,结的直流电压可锁定在一系列量子化电压值中的某一个。实验观测到2K时单结最大电压为0.6mV,电流台阶高度为200μA。实验结果与逆交流约瑟夫逊效应理论相符,并进一步支持了磁耦合的观点。     

不同温区下准各向同性超导股线传输损耗研究

对第二代高温超导带材堆叠的准各向同性高温超导股线进行仿真，研究其在不同温区下的交流损耗。首先采用自洽模型获得20 K至77.5 K下超导股线的自场临界电流和磁场分布，然后通过T-A算法计算超导股线在不同温区下的传输不同幅值、频率的传输交流损耗。仿真结果表明，准各向同性高温超导股线在不同温区下的传输交流损耗与传输电流大小成正比，且温度越低传输交流损耗越大；不同温区下超导股线的传输损耗与频率无关。这对准各向同性超导股线应用于高场强磁体的冷却系统效率及热负荷的预估具有重要的参考意义。     

SIS结参量放大器的研究

我们对基于SIS结中准粒子隧道效应的4光子反射型参量放大器进行了一些计算,结果表明其自电导G_(55)并不总是可以忽略的。在此情况下,我们详细地讨论了其最佳偏置条件、增益的稳定性和对微波电路的要求等。这些结果有利于我们设计实际的微波参放系统。     

不同偏置影响锗硅异质结双极晶体管单粒子效应的三维数值仿真研究

针对国产锗硅异质结双极晶体管(SiGe HBT),采用半导体器件三维计算机模拟工具,建立单粒子效应三维损伤模型,研究不同偏置状态对SiGe HBT单粒子效应的影响.分析比较不同偏置下重离子入射器件后,各端口电流瞬变峰值和电荷收集量随时间的变化关系,获得SiGe HBT单粒子效应与偏置的响应关系.结果表明:不同端口对单粒子效应响应的最劣偏置不同,同一端口电荷收集量和瞬变电流峰值的最劣偏置也有所差异.载流子输运方式变化和外加电场影响是造成这种现象的主要原因.     

光电负反馈下1550nm垂直腔表面发射激光器的动力学特性

基于激光输出的时间序列、功率谱以及相图,对1 550 nm垂直腔表面发射激光器(1 550 nmVCSELs)在光电负反馈作用下的动力学特性进行了研究.结果表明:固定偏置电流,在不同反馈强度下,光电负反馈1 550 nm VCSEL可呈现规则脉冲态、准周期态、混沌脉冲态等非线性动力学态;固定反馈强度,偏置电流取不同值时.1 550 nm-VCSEL也可呈现脉冲态、准周期态、混沌脉冲态等不同的非线性动力学状态.给出了1 550 nm VCSEL非线性动力学状态在偏置电流和反馈强度构成的参量空间分布.分析了激光器的动态演化路径,结果表明:在较小偏置电流和弱光电反馈下,激光器主要工作在稳态:随着偏置电流增加,激光器输出的动力学态通常随反馈强度的增加以规则脉冲态-准周期态-规则脉冲态的方式循环演化到混沌脉冲态;当偏置电流增加到一定值后,激光器输出的动力学态随反馈强度的增加主要以规则脉冲态准周期态混沌脉冲态的方式循环演化.     

超晶格电流振荡的分岔图和Poincaré映射

基于超晶格输运的分立漂移模型,数值模拟了掺杂弱耦合GaAs AlAs超晶格在外加交流偏压下电场畴的输运行为.以黄金分割比固定交流驱动频率,模拟并分析不同交流幅度下电流的准周期、锁频及混沌现象.     

用半导体环形激光器产生混沌信号

提出了一种由一个分布式反馈激光器为主激光器和一个半导体环形激光器为从激光器组成的主从式激光混沌系统方案,主激光器产生的光单向注入到从激光器中,通过调整注入系数、主从激光器的失谐频率和从激光器的偏置电流,使从激光器工作在混沌状态,输出混沌信号。从基于光注入条件下的环形激光器的速率方程组入手,数值模拟了主从激光器的失谐频率、注入系数和从激光器的偏置电流3个工作参量对从激光器输出动态的影响。研究表明:外光注入条件下,半导体环形激光器可以产生混沌信号。通过分析得出:当失谐频率为3.9 GHz、注入系数为0.07、偏置电流为81 mA时,环形激光器可以产生功率谱平坦、带宽较宽的高质量混沌信号。     

小面积Pb合金隧道结中的准粒子射频感应台阶

我们用8mm波段的电磁波辐照小面积Pb合金超导隧道结,在能隙电压附近观察到了光子辅助的准粒子隧道效应所引起的感应台阶。本文报道了有关的测试方法、实验结果和主要结论,并简要地叙述了一种波导-悬置带线-隧道结的新的微波耦合结构。     

两个铅约瑟夫逊隧道结相互作用的实验观察

在4.2K下对两个相距几千埃的铅约瑟夫逊隧道结的相互作用进行了初步的实验观察.发现,在一定条件下,注入结(低阻结)的工作状态对检测结(高阻结)两膜能隙之和以及检测结的临界电流(或只是对临界电流)有明显的影响.当检测结能隙变化不显著时,在检测结临界电流的变化中观察到关于注入结电流方向的反对称成分,可用准粒子扩散来进行解释.     

rf-偏置超导隧道结的周期次谐波和混沌现象研究

本文利用全电流超导隧道结电子模拟器研究了dc与rf电流激励超导隧道结 .在固定rf激励频率和阻尾的条件下 ,随着rf激励幅度增加 ,初步观察到了系统的周期、次谐波和混沌解的无穷尽序列现象 .     

强准粒子注入产生的超导铅膜“双能隙”态中准粒子有效化学势μ~*与过量准粒子数n的关系

从超导铅隧道结在强准粒子注入下的“双陡区”实验资料计算铅膜准粒子的μ及n,所得μ-n及n_c-T关系与Chang-Scalapino理论定性符合,证明了用铅膜的“双能隙”非均匀态来解释此现象是正确的。     

X波段高效双频同轴相对论返波管粒子模拟

提出了一种能在X波段实现稳定双频输出的带有谐振反射器的高效率同轴相对论返波振荡器,并使用2.5维全电磁粒子PIC模拟软件进行了粒子模拟研究。模拟结果显示:在电子束电压520 kV、电流8.5 kA、轴向引导磁场2.35 T的条件下,器件实现了9.41 GHz和10.29 GHz的稳定双频输出,平均输出功率为1.35 GW,波束互作用效率为30.5%。此外,双频频谱及双频中较小的频率随着漂移段的变化而准周期地变化,实现了带宽约400 MHz的频率捷变输出。     

超导铅膜远离平衡态的特性

我们利用隧道注入准粒子的方法,使超导铅膜远离平衡态。在不同温度下,测量了泡在液氦池里的和在真空室内的铅膜的直流电阻随注入电流的变化。本文报道我们已经取得的一些实验结果,除了得到与Iguchi相类似的结果外,并在T相似文献   

Josephson磁通孤子振荡器中热噪声研究

研究了可作为微波振荡器的长Sosephson隧道结中的磁通孤子在有限温度下受热噪声影响的运动。当Josephson隧道结被偏置在零场台阶状态,热噪声使孤子的运动速度在平均值附近涨落,孤子的平均速度对应于隧道结的平均电压,也对应于对外辐射电磁波的平均频率,速度的涨落对应于辐射一有限的频带宽度。研究表明,隧道结典型辐射频率为10GHZ,在液氦温区其频带宽约为1KHZ,是很窄的。热噪声同时也激发了一些连续模。用反散射方法的微扰论讨论了每模式的平均能量为k_BT,而孤子在低速极限的平均动能为1 关键词：