具有磁通聚焦的并联SQUID阵列理论模型
超导电性
2021-02-24 v1
摘要
我们开发了一个综合理论模型，用于预测电压态下并联SQUID阵列的磁场响应。将该模型预测与由YBCO薄膜图案化为宽条带、母线和引线并含十一个阶跃边Josephson结的并联SQUID阵列实验数据进行了比较。我们的理论模型使用阻性分流结的Josephson方程以及第二Ginzburg-Landau方程，推导出一阶耦合非线性微分方程组，以描述包含Johnson噪声的Josephson结相位差的时间演化。利用第二London方程与Biot-Savart定律，采用流函数方法计算超电流密度分布，得到具有时变边界条件的流函数二维二阶线性Fredholm积分微分方程。该模型的新颖之处在于计算薄膜结构中各处的流函数，以在时间演化中确定每个SQUID阵列孔的磁通量。我们的数值模型计算与实验数据相比较，以空前精度预测了偏置电流-电压以及电压-磁场响应。该模型阐明了必须充分考虑Meissner屏蔽与电流拥挤，才能恰当描述磁通聚焦与偏置电流注入。此外，我们的模型说明了简单集总元件方法在描述具有宽薄膜结构的并联SQUID阵列时的失效。
引用
@article{arxiv.2009.05338,
title = {A theoretical model for parallel SQUID arrays with fluxoid focussing},
author = {K. -H. Müller and E. E. Mitchell},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.05338},
year = {2021}
}