耗散系数和内半径对圆对称环域Josephson结中孤子态的影响

耗散系数和内半径对圆对称环域Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ结中孤子态的影响徐昆明浙江大学物理系，杭州，３１００２７环域结的位相差中随时间演变的扰动Ｓｉｎｅ－Ｇｏｒｄｏｎ方程（ＳＧＥ）比ｉｎ－ｌｉｎｅ结的多出了与径向尸成反比的一项（１／р）（ｄф／ｄＰ），它的影响...     

圆对称环域Josephson结中的零场台阶

对计及干涉项的描述圆对称环域Josephson结扰动sine-Gordon方程数值研究表明:在无外磁场时,对于内外半径分别为7.5λ_j和12.5λ_j的结,在它的Ⅰ-V特性曲线上呈现两支零场台阶,它们分别对应于单孤子和三孤子激发,双孤子的激发是不稳定的,它仅存在于暂态过程之中,三孤子激发相当于一维结中三孤子的对称模式,且伴随着包括不同振荡周期等的运动不规则性。 关键词：     

Josephson结圆对称环域模型的微扰分析

本文利用文献[3]中关于大半径圆对称 Sine-Gordon 孤子的微扰理论结果,从理论上论证了圆对称环域 Josephson 结模型的合理性.我们发现,孤子的最小半径,ρ_(min) 相应于环域结的内半径,而ρ=2ρ_s 可以作为环域结的外半径.     

环形Josephson结中圆对称孤子解的微扰分析

本文用微扰方法,研究环形Josephson结中有扰动情形下sine-Gordon方程的圆对称孤子解,得到孤子的动力学方程的解析形式。所得的I—V曲线(第一零场台阶)与数值计算结果符合得很好。 关键词：     

圆对称环域Josephson结中准磁通量子激发对外磁场的依赖关系

本文研究了在外磁场中圆对称环域Josephson结的环形准磁通量子运动.准磁通量子的激发对外磁场的依赖关系与结的几何尺寸有关.对结宽度αγ₀-γ₀=5λ_J的环域结,外磁场使准磁通量子的寿命增加;对αγ₀-γ₀=10λ_J的环域结,外磁场除了产生上述效应外,还影响准磁通量子运动的细节.外磁场还使第一零场台阶向低驱动电流方向扩展.无疑地,这些变化是与外磁场在结中的不均匀分布密切相关.本文同时讨论了可调Josephson振荡器的一个合理方案.     

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.     

几何尺寸对圆对称环域Josephson结的准通量子激发的影响

本文研究几何尺寸对圆对称环域Josephson结的扰动SGE的环形准孤子波解的影响.数值计算结果表明,当圆对称环域结的内半径,r₀=7.5λ_J时,已出现对应于环域结准通量子激发的环形准孤子波解,同时在I-V特性曲线上出现第一零场台阶.零场台阶的范围剧烈地依赖于环域结的内半径r₀和结宽度(αr₀-r₀);然而几何尺寸对环形准孤子波解特性的影响则比较复杂. 关键词：     

圆对称环域Josephson隧道结的静态特性(Ⅱ)——自场方程解的稳定性

本文根据圆对称环域Josenphson隧道结的序参数位相差作微小变化时,结自由能泛函的一级变分为零、二级变分的符号来确定解的稳定性。如所对应的解的自由能的二级变分为正,则解是稳定的。反之解是不稳定的。求符号的问题又可以化为求本征值的问题。对于给定外磁场和流过结的电流下,自场方程存在着稳定的、不稳定的和亚稳态的解。 关键词：     

圆对称环域Josephson隧道结的静态特性(Ⅰ)——准衍射现象和自场效应

本文研究了圆对称环域Josephson隧道结的静态特性。在环带宽度较窄的情形下,不计入自场,并考虑到外磁场在结区内的非均匀性,解析地得到了l_m与外磁场的l_H的关系。与典型的小结衍射图形所不同的是所有极小都不为零,表现出准衍射图形特征。在环带宽度较宽的情形下,对自场方程进行了数值计算,得到其与一般一维结不同的结特性。 关键词：     

sine-Gordon模型中旋转对称孤子解的动力学及其在大面积Josephson结方面的应用

用集体坐标和拉格朗日变分原理为基础的微扰论处理了n+1维旋转对称的sine-Gordon孤子在远离原点处受微扰势作用下的行为。强调孤子的粒子性并从正则方法导出其依赖于位置的广义动量和运动方程。这一方法可以处理一类相当广泛的微扰势而无需其具体形式即可定性地讨论孤子的行为。在无耗散条件下,研究了孤子的速度-位置相空间的特性,分析了诸如回波效应、不稳定不动点和逃逸等各种可能的现象。引入耗散后,得到了修正的运动方程。还讨论了上述结果在大面积Josephson结方面的应用,并与数值计算的结果作了比较,两者符合较好。     

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：     

二级微扰下小电容Josephson结的行为

本文采用 Stewart-McCumber 模型,用双变量微扰法在二级近似下对 Josephson 结的行为进行了讨论.计算指出,在结的 I-V 特性曲线上有二次谐波台阶和分谐台阶,井得出了     

噪声扰动对环形圆对称Josephson结第一零场台阶的影响

本在环形圆对称Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ结Ｓｉｎｅ－Ｇｏｒｄｏｎ方程的基础上，考虑在实际物理环境必然存在热噪声和各种电磁噪声，加入无规随机噪声的影响，对环形结的孤子运动和第一零场台阶进行数据模拟计算，观察磁通孤子在噪声涨落电流作用下的运动情况，发现了不同于理想结的孤子运动模式转变现象，讨论了涨落电流在这些现象中所起的作用，并分析了噪声涨落对环形结各种物理性质的影响。     

Josephson结中激发孤子的电流脉冲方法──原理与数值实验

根据反散射理论讨论了电流脉冲法产生磁通孤子的阈值条件。对甚长结作的数值实验与理论符合很好。对有限结，考虑到边界效应，电流台阶范围等因素，对孤子激发条件有额外的要求，对圆对称环域结用脉冲法激发了孤子，并分析了其中回波效应、外磁场等对激发条件的影响。所有结果表明，电流脉冲法是在Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ结中激发孤子态的有效方法，理论阈值条件可以提供有益的参考作用。     

Josephson结中激发孤子的电泳脉冲方法—原理与数值实验

根据反射射理论讨论了电泳脉冲法产生磁通孤子的阈值条件。对甚长结作的数值实验与理论符合很好。对有限结，考虑到边界效应，电流台阶范围等因素，对孤子激发条件有额外的要求。对圆对称环域结用脉冲法激发了孤子，并分析了其中回波效应、外磁场等对激发条件的影响。所有结果表明，电流脉冲法是在Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ结中激发孤子态的有效方法，理论阈值条件可以提供有益的参考作用。     

Josephson结的动力学行为(Ⅱ)

本文对射频电流驱动下的包含干涉项电流的Josephson结系统的阵发混沌行为进行了研究,得到的标度关系与理论预言的相符。此外,我们计算了一些参数下的里亚普诺夫指数以及由此引入定义的吸引子的维数d_L,并且还用盒子计数法计算了几组参数下奇异吸引子的柯尔莫哥洛夫容量d_c,其值与d_L相近。 关键词：