在约瑟夫逊结中固定频率比从准周期通向混沌的道路

本文利用约瑟夫逊结电子模拟器研究了约瑟夫逊结在外加交流驱动电流和直流偏置电流条件下,当固定频率比而改变非线性耦合参数时,系统从准周期运动通向混沌的物理过程.文中给出了在临界值 K=1附近的归一化功率谱图和状态图,揭示了在此物理过程中无穷嵌套的自相似结构的普适性;从实验结果计算所得的分数维数 D 的值与理论计算值符合得较好;本文还给出了 sinφ的自相关函数的实验曲线,结果表明当系统进入混沌状态时自相关函数是一个衰减函数.     

Josephson结的动力学行为(Ⅰ)

本文对射频电流驱动下的包含干涉项电流的Josephson结方程进行了大量的数值研究工作。我们发现,对应于不同的参数范围,分别出现混沌行为、倍周期分岔序列、混沌带的反序列以及阵发混沌现象。我们也计算了2ⁿP序列的收敛因子δ_n和功率谱中2^k与2^k+1分频的平均峰高之比Φ(k)/Φ(k+1)。另外,还研究了周期解的对称性以及它与通向混沌途径的关系。 关键词：     

一个不连续映象中的混沌稳定或混沌抑制

借助于一个张弛振子模型和与之相应的不连续映象说明了在这类系统中瞬态集的映蔽效应会产生三种区域：1）稳定混沌区，在此区域中不存在周期窗口，混沌轨道是结构稳定的；2）完全锁相区，在此区域中混沌被抑制，只存在周期运动；3）准周期区域，在此区域中混沌被抑制，只存在准周期或临界稳定的周期运动．这种思想被用来解释在一个实际张弛振子电路中观察到的稳定混沌区和完全锁相区 关键词：     

约瑟夫逊结基波和谐波混频器的模拟实验

采用约瑟夫逊结RSJ模拟器,对约瑟夫逊结的基波和谐波混频器进行了研究。用辅助电路和微型计算机系统在不同工作参数下测量了混频器中频输出(V_(IF))和结微分电阻(R_D)值,得到了谐波混频器的最大变频效率(η)与谐波次数(N)、本振电流(i_(LO))变化的关系。文中还给出了基波和二次谐波的最大变频效率随归一化本振频率(Ω(LO))变化的关系。实验结果表明,约结谐波混频器的工作状态取决于N是偶数还是奇数,偶次谐波混频器可以工作在零偏置和一定偏置这2种状态,而奇次谐波混频器仅能工作在一定偏置状态。在Ω(LO)≤0.36区域,二次谐波混频器的零偏置状态比一定偏置状态有较大的变频效率;而对Ω(LO)≤0.31,零偏置状态的二次谐波混频器比基波混频器有较大的变频效率。     

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。     

对称双势阱玻色-爱因斯坦凝聚系统在周期驱动下的动力学相变及其量子纠缠熵表示

研究了在对称双势阱玻色-爱因斯坦凝聚体系粒子间相互作用项上外加周期调制而引起的系统动力学相变,特别地研究了该系统通向混沌的相变过程.发现在一定驱动参数下,当外加调制频率与系统固有频率达到共振时,相平面会出现不稳定性现象,即混沌.在混沌区域,粒子在各量子态随机分布,平均布居数差在零附近波动.特别地,研究表明,混沌现象的出现可以用量子纠缠熵来表征,混沌现象出现时,两种平均纠缠熵都趋于它们的最大值. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 双势阱 混沌 纠缠熵     

耦合电路中的复杂振荡行为分析

讨论了两个非线性电路适当连接后的耦合系统随耦合强度变化的演化过程.给出了两子系统各自的分岔行为及通向混沌的过程,指出原子系统均为周期运动时,耦合系统依然会由倍周期分岔进入混沌,同时在混沌区域中存在有周期急剧增加及周期增加分岔等现象.而当周期运动和混沌振荡相互作用时,在弱耦合条件下,受混沌子系统的影响,原周期子系统会在其原先的轨道邻域内作微幅振荡,其振荡幅值随耦合强度的增加而增大,混沌的特征越加明显,相反,周期子系统不仅可以导致混沌子系统的失稳,也会引起混沌吸引子结构的变化. 关键词： 非线性电路 耦合强度 分岔 混沌     

约瑟夫森结中周期解及其稳定性的解析分析

针对交流激励下电阻-电容分路的约瑟夫森结,采用增量谐波平衡法推导了系统中周期解的解析表达式,并运用Floquet理论分析了周期解的稳定性.发现系统处于稳定周期状态的同时,还存在着丰富的不稳定周期解.通过计算Floquet乘数,得到了系统稳定周期解失稳时的临界参数值,并确定了系统发生的分岔类型,从理论上证明了系统随激励电流幅值的增加由倍周期分岔通向混沌.解析分析与数值计算结果具有很好的一致性. 关键词： 约瑟夫森结 增量谐波平衡法 周期解 分岔     

周期驱动下半导体动力学行为及控制

从nGaAs载流子非线性输运理论出发,建立物理模型,推导其动力学方程,分析系统随外场变化出现的复杂分支情况.数值模拟表明,在输入场幅值和频率变化的一定范围内,该系统具有周期、准周期和混沌特性,计算了表征混沌特性的物理量.利用间隙脉冲驱动法控制混沌得到预期的周期轨道 关键词： 分支 混沌 负微分电导     

玻色-爱因斯坦凝聚体系中的混沌隧穿行为

研究了双势阱玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)系统在外加周期调制下的混沌相变过程,着重讨论了混沌现象对BEC系统隧穿的影响.当外加调制频率与系统固有频率达到共振时,相平面会出现不稳定现象,即混沌现象.在量子情况下,研究了系统的Husimi函数随时间的演化.研究发现：当混沌现象出现时,系统中粒子间相互作用增大,使得混沌区域扩大,进而引起混沌辅助隧穿程度的变化. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 混沌 隧穿     

强迫布鲁塞尔振子中从准周期运动到混沌态的过渡

我们在周期外力作用下的布鲁塞尔振子中发现了从准周期行为到混沌态的过渡。这样,强迫布鲁塞尔振子成为数值实验中第一个同时看到各种通向混沌的道路并存的模型,而这是与某些流体力学实验一致的。原来光滑的周期采样图在局部起皱折迭,同时准周期的功率谱中出现越来越多的噪声背景,这种过渡方式与人们在圆周映象中讨论的准周期轨道全局失去光滑性成为对比,可能在非线性微分方程所描述的系统中更具有代表性。 关键词：     

对称双势阱玻色-爱因斯坦凝聚系统在周期驱动下的动力学相变及其量子纠缠熵表示

研究了在对称双势阱玻色-爱因斯坦凝聚体系粒子间相互作用项上外加周期调制而引起的系统动力学相变，特别地研究了该系统通向混沌的相变过程.发现在一定驱动参数下，当外加调制频率与系统固有频率达到共振时，相平面会出现不稳定性现象，即混沌.在混沌区域，粒子在各量子态随机分布，平均布居数差在零附近波动.特别地，研究表明，混沌现象的出现可以用量子纠缠熵来表征，混沌现象出现时，两种平均纠缠熵都趋于它们的最大值.     

液氮温区的小型高频信号检测系统

研究了高温超导约瑟夫逊结的高频信号辐照响应;建立了简便的小型液氮制冷设备,提供79K的工作温度;研究了GPIB仪器控制技术,编写了数据采集软件,利用带有GPIB接口卡的个人电脑以及两个型号为HP34401A的惠普数字多用表,建成一个自动化快速测量系统;利用自动化测量系统测量并研究了高温超导约瑟夫逊结在79K下的直流电流-电压特性曲线以及98GHz高频信号辐照的电压响应和相应的频谱特性。     

条形DH半导体激光器高频调制光输出的频率锁定、准周期、分岔和混沌

本文从解光场方程和载流子浓度以及光子密度速率方程的自洽解出发,研究条形DH半导体激光器高频调制下光输出的频率锁定、准周期、分岔和混沌现象。结果表明,不稳定的条形半导体激光器可能出现混沌的光输出;其通向混沌的途径是准周期到混沌。所得结果与实验符合得很好,并澄清了当前理论中的混乱之处。     

一个简单延迟非线性系统的动力学行为及混沌同步

分析一个简单二阶延迟系统的Hopf分支和混沌特性, 包括分支点、分支方向和分支周期解的稳定性, 解析求出退延迟情况下, 这个系统的相轨线方程; 通过数值计算并绘制分岔图, 揭示系统存在由倍周期通向混沌的道路; 利用单路线性组合信号, 反馈控制实现系统的部分完全同步; 利用主动-被动与线性反馈的联合, 实现系统的完全同步; 设计和搭建系统的电子实验线路, 并从实验中观测到与理论分析或数值计算相一致的结果. 关键词： 延迟非线性系统 电路实验 Hopf分支 混沌     

定域场中粒子运动由周期通向混沌的道路

详细讨论保守系统和耗散系统中，粒子在相干定域孤子场中的运动随场幅变化从有序到混饨的全过程。给出了粒子在相空间中运动的轨道特征和标度率。结果显示：在保守系中，粒子运动由准周期道路通向混饨；而在耗散系中，粒子运动由倍周期分岔过渡到混沌。 关键词：     

硅烯/d_(x~2-y~2)+id_(xy)混合波超导隧道结隧道输运性质研究

运用Blonder-Tinkham-Klapwijk (BTK)理论研究了硅烯/d_(x~2-y~2)+id_(xy)混合波超导隧道结的隧穿性质.研究发现:垂直施加的电场、超导配对势的方向角和两种混合波配对能隙的比值Δ_1/Δ_0强烈地影响正常反射、Andreev反射和隧穿电导的值;当两种混合波的序参量比值较大时,隧道谱线在外加偏压E=Δ_1处出现谐振峰;系统的隧穿电导、正常反射幅和Andreev反射幅随超导方向角成周期性变化,变化周期为π/2;由于d_(xy)-波的存在,通过改变外加电场可以对隧穿电流加以调控.     

利用LC滤波器实现延迟混沌及控制的电路实验

以Logistic延迟混沌系统为例,介绍了延迟混沌电路的设计方法.利用LC低通滤波器具有良好群时延特性来实现延时,改变电路中的参量,可以观测到电路由倍周期分岔通向混沌的道路.同时将限幅法用于控制该混沌电路中,得到多个不同的周期轨道.     

开关变换器倍周期分岔精细层次结构及其普适常数研究

讨论了开关变换器倍周期分岔级联的精细层次结构和标度不变性;数值仿真得到一维、二维开关变换器倍周期分岔及混沌带合并序列的普适常数;系统谱结构可以进一步判断解的性态,显示解的结构,同时开关变换器混沌层次结构的尺度差别也反映在谱结构的精细特征上;最后实验研究了开关变换器倍周期分岔通向混沌的过程,验证了数值仿真的结论. 关键词： 开关变换器 倍周期分岔 普适常数 标度不变性     

硅烯/dx2-y2+idxy混合波超导隧道结隧道输运性质研究

运用Blonder-Tinkham-Klapwijk(BTK)理论研究了硅烯/dx2-y2 +idxy 混合波超导隧道结的隧穿性质.研究发现:垂直施加的电场、超导配对势的方向角和两种混合波配对能隙的比值Δ1/Δ0 强烈地影响正常反射、Andreev反射和隧穿电导的值;当两种混合波的序参量比值较大时,隧道谱线在外加偏压E =Δ1 处出现谐振峰;系统的隧穿电导、正常反射幅和Andreev反射幅随超导方向角成周期性变化,变化周期为π/2;由于dxy-波的存在,通过改变外加电场可以对隧穿电流加以调控。