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：     

小的内半径圆对称环域Josephson结中孤子行为的研究

环域结的位相差φ随时间演化的扰动Sine-Gordon方程(SGE)比in-line结的多出了与径向坐标ρ成反比的一项1/ρ (dφ)/(dρ),它的影响将随着ρ的减小而增大。我们的数值研究结果表明,不同的孤子行为出现在双孤子激发的状态:在内半径为7.5λ_J的环域结中,属于对称模式的双孤子激发只出现在低电流范围内,且在Ⅰ-Ⅴ曲线上呈现出迴滞现象;在内半径为50λ_J的环域结中,除了对称模式的激发外,还在高电流范围内出现串形模式的双孤子激发,在Ⅰ-Ⅴ曲线中也没有出现迴滞现象。     

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：     

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...     

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。     

环形Josephson结中的回波效应与第一零场台阶的下限偏置电流

本文用微扰理论下环形Josephson结中圆对称孤子点粒子模型所得的结果,首先分析了环形结中各种耗散情形下的孤子回波效应,部分结果与数值模拟计算结果进行了比较;然后讨论了孤子为避免回波效应而共振地在结中往返传播,环形结必须具备的最小偏置电流,分析表明,这种最小偏置电流与结的内、外半径和结中的耗散情形有关,给出了一些理论计算结果,并对此进行了讨论。     

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.     

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.     

圆域隧道结中自场的影响及其解的稳定性

本文讨论自场对圆域隧道结电流密度分布的影响.在结半径比较小的情形给出电流密度分布、磁场强度分布以及临界电流值的近似解析公式.在结半径很大时,通过结的临界电流与结半径成正比.对于一般的情形给出数值计算结果.因为对于给定的偏置电流,由自场方程得到的解不是唯一的。所以本文还讨论了解的稳定性问题.     

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：     

圆电波波导中的导电圆环耦合

在圆波导中放置一理想导电圆环,设其截面半径ρ很小,环电流为I。流激发的本征波系为     

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。     

强非局域非线性介质中的旋转涡旋光孤子

利用变分方法,得到了Snyder-Mitchell模型的旋转空间调制涡旋光孤子的近似解析解.在传输过程中,这种光孤子具有可观察的旋转特性.在一定的条件下,旋转的空间调制涡旋光孤子将退化为圆对称的涡旋光孤子. 关键词： 非局域非线性介质 强非局域性 空间调制涡旋光孤子 变分法     

双曲正割光束在弱非局域非线性体材料中的传输特性研究

利用变分法研究了(2+1)维圆对称双曲正割光束在弱非局域非线性介质中的传输,得到了描述光束束宽、相位、波前曲率、振幅演化的一组微分方程,并得到了光束做孤子传输的临界功率;通过稳定性分析给出了弱非局域情形非局域效应对光束传输的稳定作用的定量描述,从而自洽地阐述了由不稳定的(2+1)维克尔孤子到稳定的(2+1)维弱非局域孤子的过渡情形. 数值模拟的结果验证了变分计算结果的正确性,并说明圆对称的双曲正割函数是(2+1)维弱非局域空间孤子的很好的近似. 关键词： 双曲正割光束 弱非局域非线性介质 空间光孤子     

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：     

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：     

圆域隧道结中的环形波解

用数值计算法研究圆域隧道结的问题。在充分大的k值、I′tot靠近I-V曲线的迴滞终点和适当的初值条件下,方程有自场φ_ρ的环形波解。经过若干次反射后,波形仍基本保持原来的形状。     

同心圆环阵列模态波束形成器设计

针对贝塞尔函数零点造成的模态波束形成器性能损失的问题,提出了基于均匀同心圆环阵列的模态波束形成器设计方法。从阵元域出发,建立了阵元域和圆谐波域之间的转换关系,推导了圆谐波域阵列信号处理表达式,其中重点推导了延时求和、最小方差无失真响应和多约束波束形成器的设计方法。理论证明了在平面各向同性噪声场中的基于同心环阵的圆谐波域最小方差无失真响应波束形成器等价于相位模式波束形成器。在该结论的基础上,综合考虑相位模式波束形成器在一定频率范围内的稳健性和指向性,提出了一种同心圆环阵列的内环半径优化方法。使用16元双环阵列对本文提出的波束形成算法进行仿真和实验,结果表明:同心圆环阵列能够较好地解决贝塞尔函数零点问题;其中多约束波束形成器能够在多个关联的性能指标之间取得合理的折衷,实现优于相位模式和延时求和波束形成器的声源定位性能。对内环半径优化方法进行仿真和分析结果表明,该方法得到了相较于传统方法更优的阵列结构。      

准二维凝聚体中暗孤子环的动力学演化

发展多重尺度方法,解析研究了准二维凝聚体中孤子的动力学行为.当原子间为相互排斥作用时,凝聚体中可观察到暗孤子.计算表明,该暗孤子不稳定,将随时间演化成幅度较小的暗孤子环.特别是,所形成的暗孤子环被表明具有动力学稳定性. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 多重尺度方法 暗孤子环