本征Josephson结的表面结的特性研究

在用Bi2Sr2CaCu2O8 δ(BSCCO)单晶制备本征结时,最上面的Cu-O层由于受到所沉积的金属层的影响,其超导性能将发生退化,从而使得表面上两个邻近的Cu-O层形成的表面结具有不同于内部本征结的性质.我们对表面结的I～V、Ic'～T、R～T等电运输特性进行了分析和研究,发现表面结的临界温度Tc通常都比较低,而且临界电流随温度的变化关系也不同于正常本征结.并且利用旁路电阻的方法,成功观察到了被旁路后表面结的ac Josephson效应.     

耐熔微掩膜法制备高温超导Josephson结

在超导Josephson结的制备过程中，传统的成结方式为对超导薄膜进行化学刻蚀或离子刻蚀，以形成特定图形的结．而刻蚀这一步常常会给结的性能带来负面影响，从而直接导致超导器件性能的下降．本介绍了一种利用耐融微掩模制备高温超导Josephson结的方法．本方法的特点是：一次成结无需后期刻蚀，利用此方法可以避免刻蚀工艺对超导器件性能的影响，制备高质量的高温超导Josephson结．本给出利用此方法制备高温超导YBCO／YSZ双晶结的有关工艺，以及初步的实验结果．     

自旋三重态超导体结的直流Josephson电流

在s波超导体/绝缘层/自旋三重态超导体结中,计算了直流Josephson电流随结的温度、相位差以及绝缘层势垒强度的变化关系.当自旋三重态超导体具有px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,与结的相位差的关系为sin(2).结界面的绝缘层势垒散射均抑制结的直流Josephson电流.     

一维介观结链中的双电荷孤子

采用半经典模型研究了一维介观结链中两个岛上各存在一个剩余电子时的电势分布,发现在一维介观链中存在双电荷孤子.双电荷孤子的主要特征是它的电势峰发生了劈裂,形成双峰,两峰在通常情况下不等高.研究了双电荷孤子电势峰和阈电压对一维介观结链结构参数的依赖关系.提出了研究双电荷孤子的等效单电荷孤子方法,表明在等效电荷区域,双电荷孤子的电势分布与等效单电荷孤子在同一区域的电势分布相同. 关键词： 双电荷孤子 介观结 单电子效应     

可控数目本征结的制备

基于传统的mesa结构制备工艺 ,我们通过精确控制实验参数的手段 ,在Bi2 Sr2 CaCu2 O8+x单晶上实现了仅含有少数几个结的本征结的制备工艺 ,结的临界电流具有很好的一致性 .结的数目最少达到 2个 (包括表面结) ;结数目控制误差为±1个 .     

具有铁磁绝缘层的双层f波超导体结的直流Josephson电流

通过计算具有铁磁绝缘层的双层f波超导体结中铁磁绝缘层的磁散射对直流Josephson电流的影响,研究了f波超导体(fS)/铁磁绝缘层(FI)/f波超导体(fS)结的直流Josephson电流与温度和结两侧相位差((?))之间的关系.研究表明:fS/FI/fS结界面的粗糙散射和磁散射总是抑制结中准粒子的Andreev反射,降低流过fS/FI/fS结的直流Josephson电流,且结的直流Josephson电流随相位差的变化曲线强烈依赖于f波超导体的晶轴方位角(α).     

铁磁-超导隧道结中粗糙界面散射对直流Josephson电流的影响

通过求解Bogoliubov—de Gennes(BdG)方程得到铁磁超导共存态(FS)的自洽方程，在考虑结界面的粗糙情形下，由推广的Furusaki—Tsukada(FT)的电流公式计算了铁磁超导态／绝缘层／s波超导体(FS／I／S)结的直流Josephson电流，讨论了FS/I／S结的直流Josephson临界电流随磁交换能、温度的变化情况．研究表明：铁磁超导态中磁交换能和结界面的粗糙势垒散射均对FS／I／S结的直流Josephson电流有抑制作用．     

具有铁磁绝缘层超导体结的直流Josephson电流

在s波超导体/铁磁绝缘层/s波超导体Josephson结（S/FI/S）中，考虑结界面铁磁绝缘层的磁散射和粗糙散射情况下，运用Bogoliubov-de(BdG)方程和Furusaki-Tsukada(FT)的电流公式计算准粒子的输运系数及S/FI/S结的直流Josephson电流与温度T，结两侧的相位差之间的关系，研究表明：结界面的磁散射和粗糙散射均抑制结中准粒子的Andreev反射，降低了流过S/FI/S结的直流Josephson电流。     

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：     

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：     

本征Josephson单结的电流-电压特性

采用光刻蚀和Ar离子刻蚀技术成功地在Bi-2212单晶表面制备出台阶型本征Josephson单个结，并在5-65K范围内用四引线法测量了该结零场下的Ⅰ～Ⅴ特征曲线．结果表明，临界电流几乎保持不变，但返回电流随温度增加而增大；与此同时，Mccumber参数βc随着温度增加而减小．临界温度附近，跳跃电压△V明显偏离BCS理论．     

超薄单晶基底本征约瑟夫逊结的制备

为了加强本征约瑟夫逊结(简称本征结)与高频电磁波信号的耦合,我们通过平面工艺手段获得了厚度小于伦敦穿透深度的超薄单晶基底,其厚度小于150nm.并在此基底上利用传统的mesa结构制备工艺制备了本征结.所制备的本征结超导性能没有发生明显的退化,与常规本征结的特性基本一致.     

高温超导体Josephson阵列在磁场中的微波响应与磁通涡旋激发

本文从分析相变电阻率 ρP 和磁通蠕动电阻率 ρF 出发 ,指出当T小于某一温度T0 时 ,ρF>ρP,而当T >T0 时 ,ρF 远小于 ρP,并进一步分析了 ρF 与 ρP 随温度的变化率分布图 ,得出磁通蠕动电阻率 ρF 随温度的变化率分布图跟微波响应曲线具有相似的分布特征 ,结果表明 :高温超导体的非平衡微波响应机制可能与磁通涡旋的激发有关 .     

约瑟夫森结AlOx-Al隧道势垒的实验研究

通过Ｘ光电子能谱（ＸＰＳ）、阳极氧化电压谱（ＡＶＳ）和Ｆｉｓｋｅ台阶电压的测量，研究了约瑟夫森结中ＡｌＯ_x-Ａｌ隧道势垒．发现结的隧道势垒最佳沉积Ａｌ层厚度为７ｎｍ，Ａｌ上形成ＡｌＯ_x厚度只取决于氧化条件，与沉积Ａｌ厚无关，势垒Ａｌ氧化物可能含有一个像ＡｌＯＯＨ态的ＯＨ基团．同时，估算了剩余Ａｌ厚度，证实了结中Ａｌ／Ｎｂ间在４.２Ｋ时，由常态Ａｌ而产生临近效应的存在 关键词：     

供课堂用的大学物理演示软件

介绍了大学物理原理演示软件的内容、研制路线、功能及运行条件．     

约瑟夫森结(阵列)与谐振器的耦合效应研究

利用一种新的电路模型系统研究了约瑟夫森结(阵列)与谐振器的耦合效应.以结的电压自锁定台阶幅度ΔI为目标值,得到了谐振电路的电阻R、谐振频率fr对耦合的影响规律,并给出了合理解释;以结阵列的相位互锁定强度IL为目标,研究了IL对锁定电压VL的依赖关系,同时,通过相关计算将其与通常电路模型下得到的结果进行了比较.     

扭结孤子牛顿动力学行为的奇异摄动理论

利用奇异摄动展开,发展了一种研究sine-Gordon扭结孤子动力学行为的理论,得到了在恒定外力作用下sine-Gordon扭结孤子类似于经典粒子,其运动遵守牛顿运动定律.同时,还得到了它在传播过程中所辐射的色散波的一个形式简单的解析表达式. 关键词： 扭结孤子 奇异摄动展开 动力学行为     

激光辐射下约瑟夫森结的直流Ⅰ-Ⅴ特性

研究了激光辐照下约瑟夫森结的直流Ⅰ-Ⅴ特性变化,并对Ⅰ-Ⅴ曲线下移的实验结果进行了分析,认为是光拆库柏对效应所致.该结果为发展一种新的可见光探测器提供了思路.     

并联电阻对串联约瑟夫森结阵列相位锁定的影响研究

利用约瑟夫森结阵列制作毫米/亚毫米微波源的一个重要问题是阵列中约瑟夫森结的相位锁定.本文采用仿真的方法研究了约瑟夫森结RCSJ模型存在并联电阻时的相位锁定问题.研究结果包括约瑟夫森结临界电流的不一致性、McCumber参数和结的个数对能够实现相位锁定的参数范围的影响.结果对于约瑟夫森结阵列作为太赫兹产生和检测应用具有重要意义.     

双模非经典光场辐照下介观约瑟夫森结中超流的动力学行为

研究了直流偏置电压下介观约瑟夫森结在SU（1，1）双模相干态光场作用下超流的动力学行为、流压台阶和直流分量等特性．研究发现超流能够呈现明显的崩塌与复苏现象，对于经典电磁场和非耦合的双模相干态光场作用下的情况，超流不出现此现象，且其流压台阶结构与后两种情况也不相同． 关键词：