若干約瑟夫森結系統(tǒng)的渦旋動力學.pdf

1、本文主要研究層狀超導體的本征約瑟夫森結和二維約瑟夫森結陣列的渦旋動力學。主要集中于以下幾方面工作:
　　 首先,我們研究層狀超導體的約瑟夫森相位。調制約瑟夫森臨界電流可以改變層狀超導體的約瑟夫森相位。我們給出一個了耦合sine—Gordon方程的統(tǒng)一解,可以描述各層同相時的約瑟夫森相位。利用這個統(tǒng)一解我們研究了層狀超導系統(tǒng)的共振行為,并對共振峰的寬度高度進行了計算。
　　 其次,我們從理論上研究了有外磁場時,BSCCO輻

2、射太赫茲電磁波的機制。提出了一個小尺寸系統(tǒng)的功率計算方法。輻射的總功率正比于超導體的層數(shù)和頻率的平方。小尺寸極限下,輻射能量的角分布與電偶極輻射的角分布相同。計算得到的輸出功率與實驗結果在同一個數(shù)量級,調和了以往的實驗和數(shù)值理論上的分歧。通過分析功率譜我們發(fā)現(xiàn)了一系列的本征頻率。當外加電流誘導的頻率與本征頻率相同時,輻射功率極大增強,形成共振輻射。
　　 我們還數(shù)值研究了二維約瑟夫森結陣列的棘輪效應。直流驅動、低磁場情況下,可以

3、看到渦旋晶格的形變。交流驅動時,整流電壓正比于不同方向直流的電壓之差；在f=0.15,0.33和0.5的位置可以觀察到電流反轉。我們也研究了系統(tǒng)的電壓電流特性,并發(fā)現(xiàn)了橫向的棘輪效應,該效應可以用來實現(xiàn)渦旋流放大器件。
　　 最后,我們簡要的討論了JJA系統(tǒng)中反常能斯特效應與磁通運動可逆性的問題。接近f=1／2時,正渦旋不能自由運動,而熱激發(fā)產(chǎn)生的負渦旋可以運動,總效果等于空穴在正渦旋f=1／2的基態(tài)晶格背景中運動,表現(xiàn)為反常能