【摘 要】
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约瑟夫森结或称为超导隧道结,是目前最广泛使用的超导量子器件之一。最早由英国物理学家Josephson于上世纪六十年代提出。近些年来,由于周期势中布朗粒子的动力学特性研究得到了人们的广泛关注。所以,作为一种非常好的研究粒子从势阱里热激发的物理器件,约瑟夫森结也得到了科学界的重视。由一个超导环和多个约瑟夫森结组成的不对称超导量子干涉装置(SQUID),其本质就是将磁通转化为电压的磁通传感器。整个不对称
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约瑟夫森结或称为超导隧道结,是目前最广泛使用的超导量子器件之一。最早由英国物理学家Josephson于上世纪六十年代提出。近些年来,由于周期势中布朗粒子的动力学特性研究得到了人们的广泛关注。所以,作为一种非常好的研究粒子从势阱里热激发的物理器件,约瑟夫森结也得到了科学界的重视。由一个超导环和多个约瑟夫森结组成的不对称超导量子干涉装置(SQUID),其本质就是将磁通转化为电压的磁通传感器。整个不对称超导装置中的电流,电压,电阻,电感,磁感应强度,相位差等对系统的稳定性有着非常大的影响。因此,研究整个装置中电压的动力学特性可以帮助我们更好的理解经典布朗粒子的动力学性质。首先我们介绍了可以具体描述经典布朗粒子的动力学性质和约瑟夫森动力学性质的朗之万方程和福克-普朗克方程,并给出了高斯白噪声和高斯有色噪声的模拟方法。然后我们主要介绍了单个约瑟夫森结和由三个约瑟夫森结组成的三结SQUID棘轮这两种非线性物理模型。并通过公式由它的电学特性论述了其动力学特性。在引入噪声干扰后得到了可以描述整个系统相位动力学性质的朗之万方程。最后我们研究了一种由外部交流电驱动并受到有色噪声干扰的不对称超导量子干涉装置(SQUID)中电压的传输现象。交流电的振幅和频率对整个系统有着很大的影响。能够使电压发生多次反转。适当的噪声强度Q和自关联时间?都能够加强电压的定向运输。存在一组最合适的系统参数可以使得整个非线性系统电压的斯托克斯效率达到最大值。另外我们还研究了具有交流横向力和有色噪声作用下的自推进布朗粒子在受限的光滑波纹通道中的输运现象(定向输运)。我们发现随着交流横向力振幅的增加,粒子的传输方向会改变数次。对于不同的横向力振幅,x分量噪声对传输现象有不同的影响。y分量噪声对粒子在x方向运动的影响可以忽略不计。并且平均速度随着粒子自驱动速度的增加而表现出复杂的行为。图 [24] 参 [95]
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