介观LC回路数-相量子化和Josephson结的Cooper对数-相量子化

传统的介观LC回路的量子化是将电量q和电感与电流的乘积L×I分别作为量子力学中的坐标算符Q和动量算符P来处理;本文采取另外一种量子化的观点,即将电量q(q=en)中的n作为荷数算符,并建立电流和相算符θ之间对应关系,就能实现介观LC回路的数-相范畴的量子化,并得到以数-相算符表示的Hamiltonian;通过引进纠缠态表象,对超导Josephson结也可以实现Cooper对数-相量子化,并给出了相应的物理解释。

超导Josephson结直流I-V特性的数值计算

为了研究超导Josephson结的性质,选用四阶龙格-库塔法对RSJ模型下单个Josephson结及其阵列以及微波辐照下Josephson结的直流I-V特性进行了数值计算,并将模拟结果与实验结果进行了比较.

用Josephson结电子模拟器测量磁通量子2e/h

介绍用 Josephson结电子模拟器在正常温度下 ,模拟测量磁通量子 2 e/ h,用模拟器来研究 Josephson结的特性 .该实验可作为普通物理实验中课题设计实验的一个内容 .

全铌超导Josephson结的EWB仿真模型

通过超低温实验直接测量了制备的全铌Josephson结的电压源驱动RCSJ模型的I-V特性曲线。建立了Josephson结在电路仿真软件EWB中的模型,极大的方便了Josephson结及相关电路的仿真研究。利用这一新模型对Josephson结的基本特性进行了较为系统的研究,包括RSJ模型和RCSJ模型的直流驱动I-V特性曲线。

基于系统变量的线性变换实现对Josephson结电路的混沌控制

研究了Josephson电路系统的复杂动力学行为.首先建立了系统的动力学方程,通过分岔图和相平面图分析了系统从周期到混沌的过程,然后运用基于系统变量的线性变换实现了对Josephson结电路的控制.结果表明,通过改变系统变量之间的线性变换矩阵,可以实现对Josephson结电路混沌运动的控制.

Josephson结阵列与Fabry-Perot谐振腔的耦合

通过对Fabry-Perot谐振腔与嵌入其中的串联双晶Josephson结阵列的耦合特性的仿真研究,分析了影响耦合效率的重要因素,并找出了它们对谐振腔的谐振频率和结阵列中各结上感应电流及其一致性的影响,最终通过合理优化,在串联结阵列上得到了高幅值的均匀的感应电流。这对于实际中利用串联Josephson结阵列,在实现相位同步的情况下,观测高频微波辐照下的Shapiro台阶有指导意义。

二维完全阻挫Josephson结阵列的非平衡态相变

在短时动力学标度方法的框架下,研究了二维完全阻挫Josephson结阵列在外加电流时的非平衡态相变-Ising型相变.采用电阻分流结动力学,分别求出了临界温度TC,静态临界指数2β/ν、ν和动态临界指数z.

Josephson结与谐振腔耦合的数值研究

根据谐振腔与Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ结耦合结构的等效电路模型，用数值计算方法研究了结与谐振腔互作用时的Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ效应，得出了腔感应电流台阶高度与谐振电路的品质因素Ｑ值之间的关系；在外加微波辐照下，发现Ｓｈａｐｉｒｏ台阶高度随微波功率的变化规律也有变化，并计算了损耗电阻ＲＬ对耦合结构Ｓｈａｐｉｒｏ台阶高度随微波功率变化关系的影响．基于以上关系，我们提出了利用腔结耦合测量超导薄膜表面电阻的初步设想．

含Josephson结电路的混沌形成过程

用数值模拟方法研究了含Josephson结电路的动力学行为.根据电路模型和基尔霍夫定律建立系统的动力学方程,求出系统的平衡点,利用系统的相平面图、分岔图和Lyapunov指数图分析系统的混沌形成过程.为在此系统中避免混沌提供了直接的线索,为Josephson结器件稳定工作提供了有价值的参考.

Josephson结中的螺旋林孤子

超导薄膜表面存在螺旋林结构的事实说明，在由两块超导薄膜弱连接构成的Josephson结中，Josephson电流可能沿螺旋林传导。假定初始时刻Josephson方程的解满足这个要求，可以得到螺旋林孤子解。这些孤子局部为空间螺旋线，整体为螺旋林，并沿螺旋轴向运动；从而较好地描述了沿螺旋林传导的Josephson电流。

电磁辐照下介观Josephson结中超流的崩塌与复苏现象

辐射场与物质的相互作用可导致许多奇特的物理现象,多年来一直是人们十分关注的研究课题。

连续Josephson结系统解的长时间行为

讨论了超导中连续 Josephson结系统解的渐近行为 .

Josephson结阵列中的超混沌控制

通过在外部偏置电流中增加周期性干扰,提出一个控制电阻电容电感分路的Josephson结阵列中超混沌方案,并讨论控制阵列系统中的同相位状态.数值结果表明:该方案可有效控制阵列中的超混沌,使其进入稳定的周期状态;通过调节干扰信号的幅值和频率,可获得具有不同周期数的稳定周期状态.

连续Josephson结的耦合系统的动力行为

考虑有阻尼常力受迫的sine-Gordon方程的耦合系统的诺氏问题的动力行为。证明了在一定的参数条件下,系统在适当函数空间中具有唯一的全局吸引的连续周期解。

Josephson结的非线性特性研究

采用线性稳定性分析方法,对Josephson结RSJ模型和RCSJ模型的等效电路进行非线性特性研究,并给出了I-V特性曲线,观察到滞回现象。

Josephson结电路系统的混沌控制

本文在考虑隧道效应的前提下,分析了含Josephson结电路系统的复杂非线性动力学,建立了系统的非线性动力学方程。根据系统的相图、分叉图及Lyapunov指数图分析了系统由周期运动进入混沌运动的过程。利用外加耦合控制器和利用非线性状态反馈反馈法两种方法实现了系统混沌运动的周期控制,得到了受控系统的周期运动相图及混沌控制控制参数变化时的分叉图。并讨论了这两种控制方法的特点。

准光技术改善Josephson结与毫米波的耦合

在高温超导Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ结混频器的研究中，要获得较好的性能指标，结与毫米波源的耦合能力是很重要的参数．研究如何提高这种耦合能力，在实际应用中有着十分重要的意义．为此，我们用准光学原理，设计了ＬＡＯ介质透镜系统，以ＹＢＣＯ台阶结为检测元，分别测量了在增加了该系统前后，相同的毫米波功率对Ｊｏｓｅｐｈｏｓｎ结零台阶电流的压缩情况．实验结果表明，在增加了该光学系统后，结与毫米波的耦合能力有了约１４ｄＢ的显著提高．该系统可用于毫米波和亚毫米波段的谐波混频器上．

Josephson结的理论模型和特性分析

对Josephson结的一种理论模型 (Sterwart McCumber模型 )进行了研究 ,通过求解其相应的Fokker planck方程 ,得到热涨落存在时Josephson结的电流 -电压特性曲线 .结果表明 :热涨落对Josephson结的电流 -电压特性会产生较大的影响 .

超导Josephson结的制备及其特性研究

本文详细讨论了用微细加工技术制作Josephson结的过程以及影响其电学特性的各种因素,用湿法刻蚀技术制备了面积为4×4μm^2的Josephson结,并在4.4K闭循环制冷机上观察到了较为理想的Josephson效应。

平方阻尼Josephson结的混沌探讨

用Melnikov函数法和微扰法讨论了平方阻尼Josephson结存在Smale马蹄变换意义下的混沌，结果揭示了异宿混沌在经常性扰动下的稳定性．