约瑟夫森结不同模型的混沌行为仿真

约瑟夫森结的混沌行为具有重要的研究和应用价值,根据其动力学特性,提出了约瑟夫森结混沌行为在通用软件Pspice中的仿真模型,为深入系统研究约瑟夫森结混沌行为提供了新的方法。其中包括射频驱动的RCSJ模型、考虑隧道效应的RCSJ模型和RCLSJ模型。利用模型进行仿真研究得出了三种模型的时域波形、频谱、对初值的敏感依赖关系等混沌特性,不但证实了模型的正确性和实用性,而且得到了考虑隧道效应的RCSJ模型混沌行为的规律。

超导约瑟夫森结直流I-V曲线的数值计算

基于超导约瑟夫森结的RCSJ模型的解析式为一非线性的二阶微分方程,对于该微分方程直接求解析解比较困难,故采用四阶龙格库塔法进行数值计算求解。经反复调用龙格库塔函数可得出约瑟夫森结的I-V曲线。并且,对这一求解过程及其关键部分进行了阐述,数值计算结果定性地解释了实验结果。

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。

SrTiO_3基片上Tl-2212双晶约瑟夫森结的动态特性及噪声影响研究

在SrTiO3(STO)基片上制作了Tl-2212双晶约瑟夫森结,并对其进行了微波辐照下的I-V特性测试,观察到了夏皮罗台阶,符合约瑟夫森电压-频率关系.利用数值仿真对约瑟夫森结建立了RCSJ模型,仿真结果与实验数据符合较好,利用此模型深入研究了噪声对结动态特性的影响,解释了噪声影响下结的微波感应台阶幅度减小和极小值展宽现象,提出了有效噪声温度为工作温度和外部噪声的等效温度之和.

利用夏皮罗台阶估算微波功率的方法及影响因素探究

将微波辐照到约瑟夫森结上,在结的电流电压(I-U)关系曲线中产生夏皮罗台阶。从0开始逐步增加微波功率到某一值,每一个微波功率和第0、1、2阶夏皮罗台阶高度组成的高度矩阵具有一一对应的关系。根据这个对应关系提出了一种估算微波功率的方法。在此研究基础上,分别利用电阻分流(RSJ)模型和电阻电容分流(RCSJ)模型研究约瑟夫森结中常态电阻和电容参量对夏皮罗台阶高度的影响,进而分析了结常态电阻和电容对微波功率估算精度的影响。