PDF《电流激励下两带单结超导环的电磁性质研究 ∗》

2 1 ) 可知, IM/ IC 为周期函数, 其周期 为2 π / β e =4 π , 如图2( a ) 所示. 由式(

2 2) 和图2( b)

4 1 低温物理学报第4 0卷 可知, 环内磁通Φ 随外加电流增加而连续增加. 在外 加电流连续变化时, 微桥两端的相位差及微桥电流 也应当连续变化, 因而不会发生从一支到另一支的 过渡. 图2 ( a ) κ=0. 5, βK =0. 5时IM G I 曲线;

( b ) κ=0. 5, βK =0. 5时Φ G I 曲线 图3 ( a ) κ=0. 5, βK =2时IM G I 曲线;

( b ) κ=0. 5, βK =2时Φ G I 曲线 当β e = 2时, IM G I 和Φ G I 曲线如图3所示. 从图

3 ( a ) 可见, IM 的周期仍为2 π / β e =π . 但微桥电流 IM 和环内磁通Φ 均出现了回滞现象, 由此两带单节 超导环将发生磁通跳跃. 在磁通跳跃瞬间, 微桥两端 的相位差将发生跃变, 此时超导环的状态很容易从 一支解跳跃到另一支解. 如图3( b) 所示, 当外加电 流增加到a点时会发生磁通跳跃, 系统可能跳到 b 点( N =1支解) 或c点( N =0支解) , 但由图3( a ) 可知b点的微桥电流IM 以及微桥两端的量子相位 差与a点的值更接近, 因而跳跃的终态更可能是 b 点, 而不是c点. 由此得到的在外加电流逐渐增加时 两带单节超导环中总磁通的变化曲线如图4所示. 其中实线来源于 N =0支解, 虚线来源于 N =1支解. 由图4显见, 由于发生两支解之间的跃变, 磁通 跳跃的周期应当是Φ0 / 2, 而不是Φ0. 图4 两带单节超导环中电磁通Φ 随外加 激励电流I 逐渐增加时的变化曲线 由以上计算和分析表明: 和单带单节超导环不 同, 由于两带单节超导环中存在孤立子激发态, 在βe>

1时产生的磁通跳跃周期可呈分数倍的磁通量

5 1 第1期黄海, 等: 电流激励下两带单结超导环的电磁性质研究 子. 因此, 通过对两带单节超导环中总磁通随外加激 励电流变化周期的测量, 我们可以对两带超导环中 预言的孤立子解及分数磁通量子化现象加以验证. 参考文献[1] A.H.S i l v e r ,J .E.Z i mm e r m a n ,P h y s.R e v.L e t t. ,

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