Коллективное поведение вихрей и когерентное излучение электромагнитных волн в джозефсоновских структурах

• Автор: Курин, Владислав Викторович
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 48 с. : ил.; 20х14 см

Общая характеристика работы

Основное содержание работы

1 Коллективные эффекты в массивах джозефсоновских контактов

1.1 Когерентные эффекты в джозефсоновских решетках, возникающие под действием внешнего микроволнового излучения

1.2 Мультистабильность джозефсоновских решеток и эффект памяти

1.3 Эффект эха в массивах джозефсоновских контактов

1.4 Когерентное излучение несинхронизированных джозефсоновских контактов: Джозефсоновский мазер
2 Пространственная и пространственно-временная самоорганизация вихрей в сверхпроводниках II рода

2.1 Резистивное состояние в мезоскопических сверхпроводящих мостиках

2.2 Динамика центров проскальзывания фазы в одномерных сверхпроводящих каналах

2.3 Взаимодействие вихрей в сверхпроводниках с дополнительным упорядочением

3 Взаимодействие волн и вихрей в джозефсоновских структурах и черенковское излучение вихрей
3.1 Черенковское излучение электромагнитных волн вихрями в джозефсоновской линии передачи с дисперсией
3.2 Черенковское возбуждение волн плотности в цепочке вихрей, движущейся в неоднородном контакте
3.3 Влияние тепловых флуктуаций на спектр излучения вихревого джозефсоновского генератора
3.4 Экспериментальное наблюдение излучения вихрей, движущихся в джозефсоновских линиях передач с дисперсией
4 Излучение электромагнитных волн вихрями в двумерных тг-^,мефСОНОВСких структурах
Черенковское излучение джозефсоновских вихрей в переходе с
. атеральной пассивной областью
, щамика вихрей и черенковское излучение в кольцевых джофсоновских контактах конечной ширины
“спериментальное исследования черенковского излучения ви-
. | , я в кольцевых джозефсоновских контактах
г.зрхизлучение в джозефсоновских сверхрешетках, встроенных , | внешнюю волноведущую систему

Общая характеристика работы
Введение, актуальность темы диссертантах
Сверхпроводниковая электроника - область физики, направленная на при менение сверхпроводников в качестве переключающих элементов, измери тельных устройств, генераторов и детекторов электромагнитного излучения интенсивно развивается вот уже на протяжении четырех десятилетий. Пе{ вый прибор, основанный на переключении сверхпроводящей проволочки в рс зистивное состояние - криотрон, был предложен ещё в пятидесятые годы прс шлого века. В 1962 году был обнаружен эффект Джозефсона, давший мощны" импульс развитию сверхпроводниковой электроники.
Эффект Джозефсона представляет собой фундаментальный физически" эффект, связанный с когерентностью конденсата куперовских пар в сверхпроводнике. Его главная особенность - малые характерные времена, ограниченные величиной щели сверхпроводников, и высокая чувствительность внешним электромагнитным полям. Он может быть использован для создали сверхбыстрых переключателей, логических устройств и сверхчувствительны датчиков. Обсуждается перспектива использования джозефсоновских контактов в качестве базового элемента устройств квантовой обработки информаНИИ.
Одним из возможных применений эффекта Джозефсона является создание генераторов электромагнитного излучения. Перспективность джозефсоновских генераторов связана с принципиально высокой предельной частотой, ограниченной только величиной щели сверхпроводников и возможность: электронной перестройки частоты, следующей из Джозефсоновского соотношения hui = 2еУ. Генераторы, использующие излучение джозефсоновских вихрей, движущихся в длинных джозефсоновских контактах, интенсивно исследуются в настоящее время и уже находят применение в качестве гетеродинов для накачки SIS смесителей сверхчувствительных супергетеродинных приемников.
Однако, для эффекта Джозефсона в одиночном контакте характерные напряжения и мощности малы и для усиления эффекта естественно образовать массив из большого количества джозефсоновских контактов и добиться их когерентной работы над полем излучения. Другой способ увеличения полезной мощности - обеспечение когерентности вкладов многих вихрей, возникающих в распределенных джозефсоновских переходах при наложении магнитного поля и движущихся под действием внешнего тока. Возможна также комбинация этих способов, заключающаяся в применении массивов распределенных контактов.
В настоящее время в связи с высоким уровнем технологии изготовления джозефсоновских контактов на основе низкотемпературных сверхпроводников и быстрорастущим уровнем ВТСП Джозефсоновской технологии появилась возможность создания массивов, как дискретных, так и распределенных

[54] V.V. Kurin, A.V. Chiguinev, M.Yu. Levitchev,I.A. Shereshevsky, N.K. Vdovicheva, Superradiance in josephson superlattice coupled in a slow wave system, 8th International Superconductive Electronics Conference, Extended Abstracts, p. 437-438, (2001)
[55] V.V. Kurin, A.V, Chiguinev, M.Yu. Levitchev,I.A. Shereshevsky, N.K. Vdovicheva, Superradiance, and coherent vortex motion in josephson superlattice coupled in a slow wave system. Abstracts of European Conference on Applied Superconductivity 2001, EUCAS 2001, August 23-27, Copenhagen, Denmark, p. 118, (2001)