约瑟夫森结非线性特性的计算机模拟

通过计算机对约瑟夫森结方程求解，并模拟约瑟夫森结在直流和交流条件下V-I特性曲线．通过约瑟夫森结的相图与庞加莱截面图直观的表现了倍周期分岔以及混沌现象，并与用约瑟夫森结电子模拟器所做的实验进行比较．     

约瑟夫森结与阵列的非线性混沌行为及研究进展

约瑟夫森结是一种利用超导材料制备的新型量子电子器件,它的一个显著特性是具有高度的非线性,因而会出现明显的混沌行为。约瑟夫森结与阵列的混沌行为具有重要的研究和应用价值,受到了广泛的关注。文中对约瑟夫森结与阵列的非线性混沌行为及研究进展做一些介绍。     

约瑟夫森电荷量子比特的耗散特性

从环境的两种不同初态(粒子数态和热平衡态)出发,对电荷量子比特的时间演化进行了深入的研究.结果表明:在温度较高(500 mK)时,如果环境初始处在粒子数态,那么翻转算符的衰减时间会比热库处于热平衡态时更长,并且10＞态的布居数算符的渐近值也更小.在温度极低(50 mK)时,电荷量子比特的动力学特性就与环境的初态无关.     

垫圈样式的约瑟夫森结

垫圈是与螺栓、螺母配套使用的金工零件．试想，将三个大小相同的垫圈叠在一起：两个超导Nb垫圈，中间夹一个极薄的绝缘垫圈(AJOx)，便构成了一个环形约瑟夫森结．最近，来自德国爱尔兰根一纽伦堡大学的wallraff等研究了这样一种“长约瑟夫森结”中的涡流动力学特性．结果表明，这类涡旋有可能成为未来量子计算中量子比特的候选者．     

约瑟夫森结跳变电流在微波辐照下的分布

在16 mK的极低温下,我们对电流偏置的Nb/AlOx/Nb结进行了跳变电流统计分布的测量.在没有外加微波的辐照时,分布曲线只有一个峰;在有外加微波的辐照时,其跳变电流的统计分布除了基峰外,会出现谐振峰,形成双峰结构.该谐振峰的位置和结的量子化的能级相关,其高度随外加微波功率的改变而改变.研究约瑟夫森结跳变电流在微波辐照下的分布,对于研究超导量子比特的能级量子化、Rabi振荡等具有重要的意义.     

约瑟夫森隧道结微波感应效应的实验和理论研究

在实验中观察到半波长约瑟夫森隧道结微波感应阶梯高度随微波电压振幅近似地按贝塞耳函数的二次方变化,并且奇数号码阶梯有时不出现,对于上述现象本文做了理论解释。     

一种频域合成房间频率响应的人工混响方法

给出了一种频域合成房间频率响应的方法用于卷积法人工混响,基于频域内房间频率响应的后期部分为高斯随机过程的假设,用自回归滑动平均模型为其自协方差函数和功率谱密度进行参数化描述,在对自回归滑动平均模型中的参数求解后,通过逆滤波得到了房间频率响应后期部分,与房间频率响应前期部分组合后经过傅里叶反变换得到完整的房间脉冲响应。仿真结果表明该方法的混响效果与镜像源法接近,明显优于反馈延迟网络法,但其计算复杂度比镜像源法低,便于实时应用。     

约瑟夫森效应的一种初等阐述

用初等方法导出了约瑟夫森公式，阐述了约瑟夫森效应及其简单应用．     

高温超导约瑟夫森结阵列的相位锁定

根据交流约瑟夫森效应,研究了嵌入Fabry-Perot谐振腔里的约瑟夫森结阵列在微波辐照下的相位锁定问题。结阵列是由生长在双晶钇稳定氧化锆(YSZ)基片上的YB2Cu3O7(YBCO)超导薄膜光刻成微桥得到的。通过优化设计,在温度为79.2K辐照频率为77.465GHz的条件下,包含620个串联约瑟夫森双晶结的结阵列在外加微波辐照下实现了相位锁定,得到了陡峭的夏皮罗台阶。其第一级夏皮罗台阶的电压约为0.1V,台阶高度约为0.17mA。试验结果表明,这种结阵列结构在电压基准的应用上有极大的优势,而且这种准光学耦合方法在太赫兹信号发生和检测方面有很好的应用前景。     

热噪声对约瑟夫森结I-V特性及微波感应台阶的影响研究

采用数值仿真的方法研究了热噪声对约瑟夫森结I-V特性及微波感应台阶的影响。研究表明,热噪声导致约瑟夫森结的I-V特性曲线呈现"圆拱化",也使得微波感应台阶高度减小。得出了取不同约瑟夫森结临界电流和结电阻时,热噪声对台阶的影响规律     

关于电阻分路约瑟夫森结的解析解

超导弱连接在外源作用下,一般能简化为由电流源驱动的电阻分路约瑟夫森结模型。如果电流源为一直流电流和一交变电流组成,本文将给出解析解。此外,在无量纲交变电流i₁<<1的情况下,应用上述解析解的结果处理了平方律检测以及平均电压v等于零时阶跃问题。 关键词：     

利用一种改进模型研究谐振器耦合时的约瑟夫森结的响应(英文)

提出了一种改进的谐振器耦合时的约瑟夫森结模型,模型考虑了结与谐振器之间的耦合强度。利用这种模型,研究了谐振器耦合时的约瑟夫森结的响应,包括单结的电压自锁定和结阵列的相位互锁定现象。研究了耦合强度、谐振器的品质因数和谐振频率对电压自锁定的影响,并给出了合理的解释。此外,还对结阵列的相位互锁定强度对锁定电压和结数量的依赖关系进行了研究,并与理论值进行了比较。所得结果对谐振器耦合下的约瑟夫森结的应用具有指导意义。     

超导约瑟夫森结物理参数的实验推算

超导约瑟夫森结是实现超导量子计算和微波单光子探测的核心器件,其物理参数很难直接测定.与之前常用的测量结微波激励效应估计方法不同,本文通过实验测量低频电流驱动下的约瑟夫森结Ⅰ-Ⅴ曲线及其跳变电流统计分布,并与基于标准电阻电容分路结模型数值模拟进行比对,推算出了约瑟夫森结的临界电流I_c、电容C、电阻R及阻尼参数β_c等物理参数.结果表明,所推算的参数值与基于微观理论推导所得到的Ambgaokar-Baratoff公式基本符合,可供约瑟夫森结的器件参数按需设计和制备工艺的参数设置等参考.     

约瑟夫森效应及其在微波上的应用

简单叙述约瑟夫森效应的发现、发展和器件上的应用．介绍描述该效应的实验和理论．最后介绍它应用于微波领域中的现况和前景．     

约瑟夫森结AlO_x-Al隧道势垒的实验研究

通过Ｘ光电子能谱（ＸＰＳ）、阳极氧化电压谱（ＡＶＳ）和Ｆｉｓｋｅ台阶电压的测量，研究了约瑟夫森结中ＡｌＯｘＡｌ隧道势垒．发现结的隧道势垒最佳沉积Ａｌ层厚度为７ｎｍ，Ａｌ上形成ＡｌＯｘ厚度只取决于氧化条件，与沉积Ａｌ厚无关，势垒Ａｌ氧化物可能含有一个像ＡｌＯＯＨ态的ＯＨ基团．同时，估算了剩余Ａｌ厚度，证实了结中Ａｌ／Ｎｂ间在４２Ｋ时，由常态Ａｌ而产生临近效应的存在     

几种管道有源降噪器控制系统频率响应函数的确定

管道有源降噪器的控制系统根据传声器检测到的噪声信号,经过加工处理,产生激励次级声源的信号,使其产生的声波在下游与原来的噪声相抵消。控制系统应具备的频率响应函数取决于次级声源及检测传声器的配置,及其本身的频率响应。本文推导了在常用的几种不同次级声源和检测传声器配置下,所需的控制系统的频率响应函数;并介绍了一种测量传声器及扬声器在管道中的频率响应的方法。它们为控制系统的设计提供了依据。     

一种改进的微波滤波器调试方法

传统滤波器诊断调试方法通过提取滤波器等效电路参数与理想参数对比来决定调试方向,并未考虑调谐元件之间的相互耦合关系且未考虑调试幅度的大小,因而调试效率低下。为解决这一问题,提出一种基于遗传算法与渐进空间映射算法相结合的计算机辅助调试方法。利用遗传算法优化得到滤波器输入输出端的相移长度,去除相移后利用柯西法对滤波器进行参数提取,通过渐进空间映射算法确定滤波器调谐元件的调试方向与幅度,从而使微波滤波器快速达标。采用该方法对四阶交叉耦合滤波器进行调试,仅通过4次迭代即可使滤波器达标,验证了该提出方法的有效性与准确性。     

一种图像非线性形变的恢复方法

几何成像系统中非线性形变图像的恢复仍是一个未能很好解决的课题。针对常见的双二次、双三次形变图像,提出了以不完全双二次、双三次插值法拟合形变图像,根据形变的特点采用牛顿迭代法和双线性灰度插值法对图像进行恢复。用所提出的方法对失真图像进行恢复,结果表明,仅选用少量参考点便可得到良好的效果。     

基于高温超导双晶结的约瑟夫森效应观测实验

基于YBa2Cu3O7-δ高温超导双晶结,组建了约瑟夫森效应测试装置.利用此装置观察了直流和交流约瑟夫森效应,并测量了约瑟夫森结的临界电流和夏皮罗台阶.     

一类约瑟夫森结混沌系统的谐和共振控制

引入外激和参激两种不同形式的谐和共振激励,探讨了一类约瑟夫森结(Josephson junction)系统的混沌控制问题.利用Melnikov方法研究了异宿混沌的生成和抑制,得到了在一定的控制激励振幅范围内,能确保异宿混沌被控制住,而且推导出控制激励与系统的激励两者之间的相位差和两者频率之间的共振阶数应满足的关系式.从定性的角度说明相位差在异宿混沌的控制中确实有着至关重要的影响,而且,数值方法的研究表明可通过调节相位来控制非自治系统中的稳态混沌.通过分析、比较外激和参激两种不同的共振激励对约瑟夫森结系统的异宿混沌的控制效果,得到对于较小的共振频率,宜采用参激激励,而对于较大的共振频率,宜采用外激激励. 关键词： 混沌控制 谐和共振激励 相位控制 Melnikov方法