《约瑟夫森效应原理和应用》求取 ⇩

第一章弱超导电性———唯象概貌1

1.1 宏观量子系统1

1.2 耦合超导体2

1.3 单电子隧道3

1.4 约瑟夫森方程6

1.5 磁场效应10

1.6 势垒的自由能13

1.7 约瑟夫森结的电动力学14

1.8 其它约瑟夫森结构16

2.1 隧道哈密顿的表述18

第二章微观理论18

2.2 总电流的普遍表达式21

2.2.1 在时间域中的总电流表达式22

2.2.2 在频率域中的总电流表达式23

2.3 恒电压时的隧道电流24

2.4 Iqp、Iqp、IJ1和IJ2的表达式25

2.4.1 准粒子项Iqp、Iqp125

2.4.2 位相相关项IJ1和IJ227

2.5 在B.C.S近似中的隧道电流28

2.6 “COS?”项问题32

3.2 B.C.S近似35

3.1 V=0时的约瑟夫森电流35

第三章临界电流的幅值和对温度的依赖关系35

3.3 强耦合效应40

3.4 顺磁杂质效应42

3.5 测量技术46

第四章磁场中的“小”结49

4.1 约瑟夫森穿透深度49

4.2 小结50

4.3 均匀隧道电流分布52

4.3.1 矩形结52

4.3.2 圆形结54

4.3.3 任意取向的磁场55

4.4 非均匀隧道电流密度57

4.4.1 各种电流密度分布57

4.4.2 结构涨落65

第五章大结——静态自场效应70

5.1 近似分析70

5.2 Owen和Scalapino的分析73

5.3 结的几何形状的影响82

第六章电压-电流(V-I)特性89

6.1 各种弱连接的V-I曲线89

6.2 电阻分路结模型:自控情形89

6.2.1 力学模型90

6.2.2 小电容极限(βJ》1)92

6.2.3 相平面分析94

6.2.4 有限电容时的直流V-I特性96

6.3 电流偏置隧道结99

6.3.1 绝热近似100

6.3.2 普遍情形101

6.4 热涨落效应104

6.4.1 可忽略的电容107

6.4.2 有限电容112

6.4.3 大电容114

6.4.4 其它噪声的考虑115

7.1.1 邻近效应118

第七章其它超导弱连接结构118

7.1 金属势垒结118

7.1.2 S-N-S结120

7.1.3 S-I-N-S结构122

7.2 半导体势垒结124

7.2.1 名种半导体材料的势垒层124

7.2.2 光敏半导体势垒结126

7.3 桥型结130

7.3.1 静态行为133

7.3.2 V-I特性136

7.3.3 对载电压态的解释139

7.3.4 非平衡超导电性概貌142

7.4 点接触弱连接144

第八章器件制作技术146

8.1 约瑟夫森隧道结146

8.2 结电极146

8.2.1 软金属146

8.2.2 软金属合金147

8.2.3 硬材料(过渡金属)148

8.3 氧化物势垒151

8.3.1 热氧化151

8.3.2 直流辉光放电153

8.3.3 射频辉光放电154

8.4 结的图形加工155

8.4.1 金属掩模155

8.4.2 光刻图术155

8.4.3 剥离技术157

8.4.4 电子束刻图术159

8.4.5 X射线刻图术160

8.5 制备氧化物势垒结的简单方法161

8.5.1 用蒸发制作的结161

8.5.2 基电极用溅射制作的结162

8.5.3 其它氧化物势垒结构163

8.6 半导体势垒163

8.6.2 光敏势垒164

8.6.1 各种半导体材料164

8.6.3 单晶势垒结167

8.7 桥型弱连接168

8.8 点接触结构171

第九章隧道结构中的谐振模173

9.1 视作传输线的约瑟夫森结173

9.2 低Q结的谐振模175

9.3 无限长结182

9.4 非均匀电流密度分布184

9.5 高Q约瑟夫森结的谐振模187

10.1 正弦戈登方程193

第十章磁通子动力学193

10.1.1 行波解194

10.1.2 能量函数195

10.2 矩形结中的非线性驻波198

10.3 损耗和偏置效应200

10.4 零场台阶203

10.5 磁通子动力学的微扰分析204

10.5.1 单磁通子动力学204

10.5.2 磁通子-反磁通子湮灭207

10.6 磁通流动对直流V-I特性的影响208

10.7 二维结210

第十一章约瑟夫森效应的高频性质及应用212

11.1 简单电压源模型212

11.1.1 微波感生台阶212

11.1.2 涨落对感生电压台阶的影响215

11.2 在外加微波辐射中的隧道结215

11.2.1 “利德”峰215

11.2.2 有限尺寸效应221

11.3 电流源模型222

11.4 微波辐射的发射224

11.5.1 宽带检测器231

11.5 辐射的检测231

11.5.2 窄带检测器235

11.6 参量放大240

11.6.1 含有外泵约瑟夫森元件的参量放大器241

11.6.2 内泵式参量放大器250

11.7 2e／h的测量和电压标准250

第十二章超导环中的约瑟夫森结257

12.1 类磁通量子化257

12.2 具有一个结的超导环260

12.2.1 亚稳态261

12.2.2 外加磁场262

12.2.3 βe＞l时的磁通跃迁动力学265

12.3.1 零电感情形268

12.3 超导干涉仪268

12.3.2 亚稳态271

12.3.3 非对称双结构型272

第十三章超导量子干涉器:理论和应用278

13.1 射频超导量子干涉器278

13.1.1 参量电感效应278

13.1.2 按色散模式工作的rf.SQUID281

13.1.3 按耗散模式(β0＞1)工作的rf.SQUID289

13.2 直流超导量子干涉器293

13.3 噪声和最大灵敏度298

13.3.1 射频超导磁强计299

13.3.2 直流超导磁强计301

13.3.3 实际器件的极限灵敏度302

13.4 实际的超导传感器结构303

13.4.1 单弱连接器件303

13.4.2 双弱连接结构307

13.5 测量技术309

13.5.1 磁通锁定电路309

13.5.2 超导变换器311

13.6 电阻式超导量子干涉器312

13.6.1 有直流偏置存在时的电阻环器件313

13.6.2 有射频偏置存在时的电阻环器件314

13.7 应用316

13.7.1 电流、电压和电阻的测量317

13.7.2 磁化率的测量319

13.7.3 医学应用321

13.7.4 大地磁测325

第十四章计算机元件326

14.1 冷子管326

14.2 Matisoo的实验328

14.2.1 隧道冷子管328

14.2.2 触发电路331

14.3 操作时间332

14.4 不同的开关模式334

14.5 干涉开关器件336

14.6.1 触发式存储器337

14.6 存储单元337

14.6.2 单磁通量子存储器件338

14.7 约瑟夫森逻辑和存储电路举例341

14.8 系统的性能和要求344

14.9 结论和展望347

附录348

单位制348

A.1关于单位制的说明348

A.2 换算表348

参考文献351

索引399