在一个磁通量子内dc Josephson电流的阶梯效应(Ⅰ) 双结SQUID

如果将由两个相同的Josephson结组成的双结SQUID放置于Q值足够高的谐振腔内,当其Josephson频率ω=2eV_0/h与谐振腔的本征频率ω_r发生谐振时,腔内就被激起一个驻波电磁场,这个场对两个结的反馈作用,将导致双结SQUID的dc Josephson电流在一个磁通量子内随磁场产生多次阶梯效应。 理论给出两个结的Josephson电流产生一系列新的干涉作用:如果两个结分别位于反馈场的波峰,则阶跃电流加强;如果其中一个位于波谷,则使SQUID的干涉图形改变π/2位相,且两个结电流产生相干性减小;如果一个在波峰一个在波节,则SQUID退化到单结;如果两个结都在波节,则不出现n≠0的阶梯。     

在一个磁通量子内dc Josephson电流阶梯或振荡效应的物理本质

本文分析了放置于高Q谐振腔中的Josephson结、双结SQUID和单结超导环,当其Josephson频率ω=2eV₀/h和腔的本征频率相等时,Josephson电流在一个磁通量子内可以产生多次阶梯或振荡的物理本质。指出对于Josephson结或双结SQUID,当ω=ω_r时,被激发起的腔的本征振荡将反馈辐照结或SQUID,反馈场的频率作用使Josephson电流产生一般地感应台阶;而反馈场的振幅是受到外磁场调制的,当这种调制作用使反馈场振幅的空间部分与辐射场的空间部分匹配时,则引起电流在一个磁通量子内产生一系列的新的阶跃。对单结超导环,当nω=ω_r时,被激发起的腔的振荡反馈辐照作用将迫使其超流电流产生周期小于φ₀的振荡。 关键词：     

超导弱连接中的Josephson电流在一个磁通量子内的振荡(Ⅰ)——Josephson结

本文指出如果Josephson结处在Q值足够高的谐振腔内,当Josephson频率ω=(2eV₀)/h与谐振腔的本征频率ω_r发生谐振时,谐振的电磁场对Josephson结自身的反馈作用将导致超流电流在一个磁通量子内随磁场的小周期振荡。 关键词：     

在一个磁通量子内dc Josephson电流的阶梯效应(Ⅱ)——大尺寸Josephson结

大尺寸的Josephson结放置于Q值足够高的谐振腔中,当其Josephson频率ω=2cV₀/h激励起腔的第r个本征模谐振时,这个振荡将反馈辐照结,必须考虑反馈场本征模的空间部分在结上是不同的。理论上得到了和文献[2]不同的结果,给出了阶跃电流随磁场的变化,分析了腔的反馈场本征模和Josephson结的辐射电磁波空间匹配的条件,解释了为什么大尺寸的Josephson结不存在周期小于φ₀的阶梯效应的物理原因。 关键词：     

超导弱连接中的Josephson电流在一个磁通量子内的振荡(Ⅰ) Josephson结

本文指出如果Josephson结处在Q值足够高的谐振腔内,当Josephson频率ω=2eV_0/h与谐振腔的本征频率ω_r发生谐振时,谐振的电磁场对Josephson结自身的反馈作用将导致超流电流在一个磁通量子内随磁场的小周期振荡。     

在一个磁通量子内dc Josephson电流的阶梯效应(Ⅱ) 大尺寸Josephson结

大尺寸的Josephson结放置于Q值足够高的谐振腔中,当其Josephson频率ω=2cV_c/h激励起腔的第r个本征模谐振时,这个振荡将反馈辐照结,必须考虑反馈场本征模的空间部分在结上是不同的。理论上得到了和文献[2]不同的结果,给出了阶跃电流随磁场的变化,分析了腔的反馈场本征模和Josephson结的辐射电磁波空间匹配的条件,解释了为什么大尺寸的Josephson结不存在周期小于φ_0的阶梯效应的物理原因。     

含有两个约瑟夫森结的射频SQUID的本征磁通噪声

我们研究了双结射频超导量子干涉器件（rf SQUID）的含时特性，给出了总磁通的动力学方程，并分析了在回滞模式和非回滞模式下的本征磁通噪声。结果显示：两个结的临界电流差别越大则越有助于获得小的本征噪声，在这种情况下，双结rf SQUID的本征磁通噪声会比单结rf SQUID的噪声稍大，但不超过一个数量级。     

超导弱连接中的Josephson电流在一个磁通量子内的振荡(Ⅱ)——单结超导环

本文指出处在高Q值谐振腔中的单结超导环,当Josephson电流的n次倍频与外腔发生谐振时,由于在腔内形成的驻波电磁场对单结超导环自身的反馈作用,将导致在原来的以φ₀为周期的超流电流锯齿波振荡上迭加一个周期为φ_0/n,振幅为锯齿波振幅的2/nπ的正弦形小振荡。 关键词：     

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：     

超导隧道结中的电流相位关系

计算了等自旋配对超导隧道结中的直流Josephson电流.结果表明,当两侧超导体中配对势的轨道对称性分别属于磁点群D₄的A不可约表示和 ²E不可约表示的情况下,电流相位关系是I∝sin4φ. 关键词： 超导隧道结 Josephson电流     

铁磁超导态/绝缘层/自旋三重态p波超导体结的直流Josephson电流

由Bogoliubov-de Gennes方程得到铁磁超导共存态(FS)的自洽方程，利用推广的Furusaki-Tsukada的电流公式计算了铁磁超导态/绝缘层/自旋三重态p波超导体(FS/I/p)结的直流Josephson电流随结的温度、相位差以及FS中磁交换能、结界面的势垒散射强度的变化关系.研究表明：FS中磁交换能、结界面的势垒散射均抑制FS/I/p结的直流Josephson电流.当自旋三重态超导体具有p_x波配对势时，自旋三重态超导体结的直流Josephson电流随结两侧相位差的振荡周期是π. 关键词： 铁磁超导态 自旋三重态超导体 p波超导体 直流Josephson电流     

交流Josephson效应中的有限波数影响

本文指出,由于电磁波在Josephson结势垒中的波长远小于其真空波长并已达到典型Josephson结的线度量级,应该考虑k≠0的有限波数效应。本文导出微波场辐照条件下计入了有限波数效应的Josephson结超电流公式,它也适用于还存在静态磁场的情况。对该公式的分析表明:有限波数效应和数量级很小的静态磁场(如≤0.1G)就可能对微波诱生的常电压电流台阶产生重要影响。例如,偏置电压V₀=nhf/2e(n=0,±1,±2、…)处的台阶可能对某些n值不存在的缺级现象,特别是可能出现所有偶(奇)n值对应的台阶不存在的偶(奇)缺级现象;l-V曲线不对称等等。 关键词：     

非平衡情况Josephson电流的Harris奇点

本文用OS模型研究了当组成Josephson隧道结的一个超导膜处于非平衡态时,Josephson电流的Harris奇点的变化。 关键词：     

超导—阵列—超导(S-G-S)结Josephson隧道特性

本文在平均场近似下,用路径积分方法,对由超导-阵列-超导结(S-G-S)组成的隧道结的Josephson特性进行了研究。在中间阵列层有耦合和没有耦合的情形下,分别得到了Josephson电流与温度,位相差和结参数的关系。 关键词：     

s波超导体绝缘层dx2-y2波超导体结的直流Josephson电流

在s波超导体绝缘层dx2-y2波超导体结(sId)中,考虑到结界面粗糙散射,运用BogoliubovdeGennes(BdG)方程和FurusakiTsukada(FT)电流公式,计算超导结中的准粒子传输系数和直流Josephson电流.结果表明:sId超导结的直流Josephson电流随温度以及结两侧的相位差变化的关系曲线强烈地依赖于d波超导体的晶轴方位;结界面的粗糙散射对Josephson电流有抑制作用 关键词： s/I/d超导结 dx2-y2波超导体 直流Josephson电流     

Josephson结的阵发混沌与低频噪声

本文运用数值计算的方法研究了射频电流驱动下包含干涉项电流的Josephson结的分岔、混沌和阵发混沌。讨论了Josephson结的低频噪声,以及它与通向混沌途径的关系。 关键词：     

超导体/铁磁体绝缘层-超导体隧道结的直流Josephson效应

在超导体铁磁体绝缘层超导体结(SFIS)中,运用BogoliubovdeGennes(BdG)方程和FurusakiTsukada(FT)电流公式,计算铁磁超导共存态的自洽方程和SFIS结中的直流Josephson电流.研究表明,铁磁超导态的磁交换能h对准粒子的Andreev反射有抑制作用,使得SFIS结中的直流Josephson电流随铁磁超导共存态的磁交换能h增大而减弱 关键词： S/F-I-S结 铁磁超导态 直流Josephson电流     

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：     

超导弱连接中的Josephson电流在一个磁通量子内的振荡(Ⅱ) 单结超导环

本文指出处在高Q值谐振腔中的单结超导环,当Josephson电流的n次倍频与外腔发生谐振时,由于在腔内形成的驻波电磁场对单结超导环自身的反馈作用,将导致在原来的以φ_0为周期的超流电流锯齿波振荡上迭加一个周期为φ_(0/n),振幅为锯齿波振幅的2/nπ的正弦形小振荡。     

多个Josephson结性能测试系统与实验验证

在器件制备过程中,超导量子干涉器件(SQUID)和Josephson结的性能测试是非常重要是一个环节.设计一个合理高效的测试方法对于提高测试效率及可靠性非常必要.本文采用多路复用技术,设计了8通道测试电路,减小了电路面积及所需测试箱体积,降低了液氦使用成本并极大提高了测试一致性.本文对测试箱、器件放置及测试杆连接等进行了设计,成功搭建了一套多个Josephson结测试的系统,并根据常温验证的测试结果对电路进行了优化处理.最后,对多个结进行低温测试验证了该测试系统的可行性与优越性.