Когерентна емісія пачок контактів Джозефсона з неоднорідною індуктивною взаємодією

doi:10.26565/2222-5617-2019-31-9

O. M. Grib Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, м. Свободи 4, 61022, Харків, Україна http://orcid.org/0000-0001-5772-9861
O. L. Samsonik Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, м. Свободи 4, 61022, Харків, Україна http://orcid.org/0000-0002-3174-776X
R. V. Sukhov Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, м. Свободи 4, 61022, Харків, Україна

DOI: https://doi.org/10.26565/2222-5617-2019-31-9

Ключові слова: когерентна емісія, сходинки нульового поля, контакти Джозефсона, індуктивна взаємодія

Анотація

Протягом останнього десятиліття значні зусилля були зроблені для досягнення когерентної емісії пачок багатьох контактів Джозефсона. Відомо, що сильна емісія від одного контакту в присутності зовнішнього магнітного поля досягається на так званих сходинках Фіске на вольт - амперній характеристиці при напругах, які відповідають частотам геометричних резонансів. Однак, можливо отримати резонансні сходинки в довгих контактах без зовнішнього магнітного поля. Періодичний рух флуксонів збуджується завдяки деякій невпорядкованості в розподілі критичних струмів вздовж контактів. Так звані сходинки нульового поля формуються на вольт - амперній характеристиці завдяки взаємодії флуксонів з осциляціями напруги на джозефсонівських частотах. Ми чисельно дослідили вольт-амперні характеристики та залежність усередненого квадрату змінної напруги на кінці пачки двох довгих контактів Джозефсона від усередненої напруги. Контакти взаємодіють індуктивно один з одним. Ми ввели не тільки гаусівський розподіл критичних струмів вздовж контактів, але також гаусівськй розподіл коефіцієнтів взаємодії між контактами (взаємних індуктивностей). Сходинки нульового поля на вольт-амперній характеристиці були знайдені при напругах, які відповідають частотам як синфазних колективних мод у пачці, так і частотам відокремлених один від одного контактів. Сходинки нульового поля з'явилися у гістерезисному регіоні вольт-амперної характеристики. Стрибки напруги з резистивної гілки на сходинку нульового поля виникли на вольт-амперній характеристиці. Ми показали, що існують розподіли взаємних індуктивностей вздовж контактів, які забезпечують стрибки до напруг, при яких усереднений квадрат змінної напруги на кінці контакту (який пропорційний потужності емісії) є більшим, ніж для пачки з однорідним розподілом взаємних індуктивностей.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

K. K. Likharev. Dynamics of Josephson junctions and circuits, Gordon and Breach, Philadelphia. (1991), 750 p.

S. Sakai, A. V. Ustinov and H. Kohlstedt, A. Petraglia and N. F. Pedersen, Phys. Rev. B, 50, 12905 (1994).

R. Kleiner, P. Müller, H. Kohlstedt. N. F. Pedersen, S. Sakai, Phys. Rev.B, 50, 3942 (1994).

Alexander Grib, Paul Seidel and Masayoshi Tonouchi, Supercond. Sci. Technol., 30, 014004 (2017).

Alexander Grib and Paul Seidel. IEEE Trans. Appl. Supercond. 26, №3, 1801004 (2016).

Antonio Barone, Gianfranco Paternò. Physics and applications of the Josephson effect, John Wiley and sons, New York. (1982), 529 pp.

C. Camerlingo, M. Russo, R. Vaglio, J. Appl. Phys., 53, 7609 (1982).

Alexander Grib,Sergiy Savich, Ruslan Vovk, Volodymyr Shaternik, Andrii Shapovalov, Paul Seidel. IEEE Trans. All. Supercond. 28, № 7, 1801106 (2018).

T. A. Fulton and R. C. Dynes. Solid State Commun., 12, 57 (1973).

N. F. Pedersen and S. Madsen. Supercond. Sci. Technol., 17, №5, pp.S117 (2004).