Ảnh Hưởng Của Nhiễu Nhiệt Đến Đường Cong I-V Của DC SQUID Có Độ Inductance Cao Trong Sự Hiện Diện Của Bức Xạ Vi Sóng

Springer Science and Business Media LLC - Tập 116 - Trang 167-186 - 1999
B. Chesca1
1Forschungszentrum Jülich, Institut füur Schicht- und Ionentechnik, Jülich, Germany.

Tóm tắt

Ảnh hưởng của nhiễu nhiệt đối với các đường cong I-V của DC SQUIDs trong sự hiện diện hoặc vắng mặt của bức xạ vi sóng đã được phân tích chi tiết trong khuôn khổ phương pháp phân tích đơn nhất dựa trên phương trình Fokker-Planck 2D. Các kết quả đặc biệt có liên quan đến các SQUID có độ inductance so sánh hoặc cao hơn ngưỡng độ inductance giao động LF = (Φ 0 /2π) 2/k B T (trong đó kB là hằng số Boltzmann, T là nhiệt độ tuyệt đối, và Φ 0 là quang thông lượng). Đây là trường hợp đặc biệt thú vị ở 77 K. Một biểu thức phân tích tổng quát cho các đường cong I-V đã được thu được, bao hàm sự hoạt động của hệ thống trong cả hai trường hợp: khi nó bị chiếu xạ vi sóng (thiết bị mới được gọi là Shapiro-Step SQUID) hoặc không (DC SQUID). Điều này làm cho sự tương đồng giữa các phi tuyến trong hai trường hợp trở nên rõ ràng. Trong sự hiện diện của bức xạ vi sóng, biểu thức phân tích mô tả hành vi của các bước Shapiro và các khía cạnh liên quan cho việc bơm tần số vi sóng lớn hơn đáng kể so với tần số đặc trưng của các mối nối Josephson, ωc = 2πIcR/Φ 0 (Ic và R lần lượt là dòng điện tới hạn và điện trở rẽ nhánh của các mối nối Josephson). Trong sự vắng mặt của bức xạ vi sóng, biểu thức phân tích này tạo thành cơ sở cho sự phát triển đáng kể của các kết quả trước đây về đặc tính của các DC SQUID có β<1/π (β = 2LIc/Φ 0 là độ inductance đã giảm) và các giá trị lớn cho tham số nhiễu Γ = 2πk B T/Ic Φ 0.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

S. Shapiro, Phys. Rev. Lett. 11, 80 (1963).

C. Vanneste, C. C. Chi, W. J. Gallagher, A. W. Kleinsasser, S. I. Raider, and R. L. Sandstrom, J. Appl. Phys. 64, 242 (1988).

E. Heinz and P. Seidel, J. Low Temp. Phys. 106, 233 (1997).

V. A. Hlus and I. O. Kulik, J. Tech. Phys. XLV,No. 3, 449 (1975) (in Russian).

Y. Zhang, M. Muck, A. I. Braginski, and H. Topfer, Supercond. Sci. Tech. 7, 269 (1994).

Y. Zhang, H. Soltner, N. Wolters, W. Zander, J. Schubert, F. Ruders, M. Banzet, and A. I. Braginski, IEEE Trans. Appl. Supercond. 7, 2870 (1997)

Y. Zhang, W. Zander, J. Schubert, F. Ruders, H. Soltner, M. Banzet, N. Wolters, X. H. Zeng, and A. I. Braginski, Appl. Phys. Lett. 71, 704 (1997).

R. Cantor, L. P. Lee, M. Teepe, V. Vinetskiy, and J. Longo, IEEE Trans. Appl. Supercond. 5, 2927 (1995).

D. Drung, E. Dantsker, F. Ludwig, H. Koch, R. Kleiner, J. Clarke, S. Krey, D. Reimer, B. David, and O. Doessel, Appl. Phys. Lett. 68, 1856 (1996).

E. Dantsker, S. Tanaka, P.-A. Nilsson, R. Kleiner, and J. Clarke, Appl. Phys. Lett. 69, 4099 (1996).

B. Chesca, J. Low Temp. Phys. 110, 963 (1998).

K. Enpuku, G. Tokita, T. Maruo, and T. Minotani, J. Appl. Phys. 78, 3498 (1995).

B. Chesca, J. Low Temp. Phys. 112, 165 (1998).

B. Chesca, The effect of thermal fluctuations on the operation of DC SQUIDs at 77 K—a fundamental analytical approach, to be published in IEEE Trans. Appl. Supercond., 1999 Proceedings ASC 1998, Palm Spring Desert California, USA.

D. Koelle, R. Kleiner, F. Ludwig, E. Dantsker, and John Clarke, High transition temperature superconducting quantum interference devices, Rev. Mod. Phys. 71, 631 (1999).

T. Ryhänen, H. Seppä, R. Ilomoniemi, J. Knuutila, J. Low Temp. Phys. 76, 287 (1989).

H. A. Kramers, Physica 7, 284 (1940).

C. M. Falko, W. H. Parker, S. E. Trullinger, and Paul K. Hansma, Phys. Rev. B 10, 1865 (1974).

K. Barthel, D. Koelle, B. Chesca, A. I. Braginski, A. Marx, R. Gross, and R. Kleiner, Transfer function and thermal noise of YBCO dc SQUIDs operated under large thermal fluctuations, Appl. Phys. Lett. 74, 2209 (1999).

Thông tin
Thông tin xuất bản

Springer Science and Business Media LLC

Tập 116

167-186

Thông tin tác giả