Исследование процесса проскальзывания фазы в сверхпроводящей нанопроволоке

• Автор: Николаев, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 101 с. : ил.

Список обозначений

Глава 1. Теория токовых состояний в квазиодномерных сверхпроводниках

1.1. Стационарные уравнения Гинзбурга-Ландау

1.2. Нестационарные уравнения Гинзбурга-Ландау

1.3. Понятие о резистивном состоянии

1.4. Теория резистивного состояния

1.5. Постановка задачи

Глава 2. Построение модели и исследование резистивного состояния в сверхпроводящей нанопроволоке

2.1. Одномерные уравнения Гинзбурга-Ландау, граничные и начальные условия

2.2. Схема численного интегрирования нестационарного одномерного уравнения Гинзбурга-Ландау

2.3. Фазовая диаграмма в переменных Ги

2.4. Динамические центры проскальзывания фазы в сверхпроводящей нанопроволоке
2.5. Вольтамперные характеристики сверхпроводящей нанопроволоки
2.6. Джозсфсоновский переход - одиночный центр проскальзывания фазы
2.7. Зависимость критического тока от длины нанопрополоки
2.8. Обсуждение результатов

Глава 3. Исследование отклика системы - сверхпроводящей нанопроволоки - на внешнее воздействие
3.1. Спектр излучения
3.2. Исследование регулярных и хаотических режимов резистивного состояния
3.3. Тепловая неоднородность в сверхпроводящей нанопроволоке с током
3.4. Исследование частоты скачка фазы от параметров тепловой неоднородности
3.5. Обсуждение результатов
Заключение
Список литературы

Список обозначений
А - векторный потенциал; с - скорость света в вакууме;
И - коэффициент диффузии; е = -1.6 • 10'19 Кл (СИ) - заряд электрона;
Е - напряженность электрического поля; еР - энергия Ферми;
Р - плотность свободной энергии;
5Р0 - высота энергетического барьера; й - полная свободная энергия сверхпроводника;
Ь = 6.626-10 34 Дж - с (СИ) - постоянная планка (й = Ь/2тг);
Н - напряженность магнитного поля;
Н. - термодинамическое критическое магнитное поле;
] - плотность тока;
к = 1.38-10"23 Дж/К - постоянная Больцмана;
Ь - длина сверхпроводящей нанопроволоки;
ДЬ - ширина области тепловой неоднородности;
1 - длина свободного пробега;
1Е - глубина проникновения постоянного электр. поля в сверхпроводник;
1е|Т - эффективный пространственный размер центра проскальзывания фазы т = 9.10938-1 (Г31 кг (СИ) - масса свободного электрона;
N - плотность электронов проводимости; п5 - плотность сверхпроводящих электронов;
0 - градиентно-инвариантный векторный потенциал;
Тс - критическая температура сверхпроводящего перехода; и - параметр «чистоты» сверхпроводящего материала;
- скорость Ферми;

0 Щ о о Х 1 =25’р = °

!|||Н||
11 И I I I I
100 150 200
, X I. =50, о = 0
100 150 200 250 300 100 150 200 250
Рис. 2.5. Пространственно-временные распределения модуля параметра порядка ||/| при значениях длины сверхпроводящей нанопроволоки Ь = 15 (а), 25 (Ь), 35 (с), 50 (<3). Параметр и = 5 и ) = 0
Рассмотрим зависимость распределения ЦПФ по сверхпроводящей нанопроволоке от величины текущего по ней тока. Опять очень просто это можно проанализировать по пространственно-временным распределениям модуля параметра порядка. В качестве исследуемой области взята резистивная область, простирающаяся вдоль прямой и = 5 на фазовой диаграмме (см. Рис.2.1). При этом длина сверхпроводящей нанопроволоки фиксирована и равна 25 в единицах
На Рис.2.6 представлены пространственно-временные распределения модуля параметра порядка при различных значениях управляющего параметра). Видно, что с увеличением параметра) происходит рост числа ЦПФ в сверхпро-