Эффект Джозефсона. Фоминов Я.В - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

<<
I
I
n
I
s
R
a)
<<
I
I
n
I
s
R
б)
C
I
d
Рис. 6. а) Резистивная модель джозефсоновского перехода, включённого в
цепь с источником тока. Джозефсоновский контакт обозначен крестиком.
Полный ток I состоит из сверхпроводящего тока I
s
= I
c
sin φ и нормаль-
ного диссипативного тока I
n
. б) Обобщение на случай наличия ёмкости.
В полный ток добавляется ток смещения через конденсатор I
d
туннельной границы, в частности гораздо меньше тока распарива-
ния берегов.
Итак, оказывается, что при I > I
c
на контакте возникает напря-
жение. Фундаментальным результатом теории эффекта Джозефсона
является соотношение (51) между напряжением на контакте и ско-
ростью изменения во времени разности фаз между берегами.
Рассмотрим нестационарный эффект Джозефсона в рамках так
называемой резистивной модели, которая прямо вытекает из этой
картины. Полный ток I через систему является суммой сверхпрово-
дящего тока I
s
, определяемого формулой (18), и нормального тока
I
n
= V/R, где R — сопротивление контакта в нормальном состоя-
нии. Таким образом, джозефсоновский контакт можно представить
в виде параллельного соединения идеального (бездиссипативного)
джозефсоновского контакта и сопротивления R (см. рис. 6а).
Используя соотношение (51), получаем уравнение
~
2eR
∂φ
∂t
+ I
c
sin φ = I, (56)
определяющее динамику фазы при заданном токе I через контакт.
Обратите внимание, что вся микроскопическая информация о кон-
такте содержится в величинах I
c
и R, в то время как резистивная
24
a)                                       б)
        I                                        I

 In             Is                         In        Id   Is




                        <<




                                                                  <<
 R                                         R
                                                 C




Рис. 6. а) Резистивная модель джозефсоновского перехода, включённого в
цепь с источником тока. Джозефсоновский контакт обозначен крестиком.
Полный ток I состоит из сверхпроводящего тока Is = Ic sin φ и нормаль-
ного диссипативного тока In . б) Обобщение на случай наличия ёмкости.
     В полный ток добавляется ток смещения через конденсатор Id


туннельной границы, в частности гораздо меньше тока распарива-
ния берегов.
   Итак, оказывается, что при I > Ic на контакте возникает напря-
жение. Фундаментальным результатом теории эффекта Джозефсона
является соотношение (51) между напряжением на контакте и ско-
ростью изменения во времени разности фаз между берегами.
   Рассмотрим нестационарный эффект Джозефсона в рамках так
называемой резистивной модели, которая прямо вытекает из этой
картины. Полный ток I через систему является суммой сверхпрово-
дящего тока Is , определяемого формулой (18), и нормального тока
In = V /R, где R — сопротивление контакта в нормальном состоя-
нии. Таким образом, джозефсоновский контакт можно представить
в виде параллельного соединения идеального (бездиссипативного)
джозефсоновского контакта и сопротивления R (см. рис. 6а).
   Используя соотношение (51), получаем уравнение
                         ~ ∂φ
                               + Ic sin φ = I,                    (56)
                        2eR ∂t
определяющее динамику фазы при заданном токе I через контакт.
Обратите внимание, что вся микроскопическая информация о кон-
такте содержится в величинах Ic и R, в то время как резистивная

                                 24

Страницы