高温超导体中驱动约瑟夫森格的动力学结构选择与不稳定性

我们研究了高温超导体在高磁场下层状结构中 Josephson 涡旋格的动力学。从超导相位和磁场的耦合方程出发，我们推导了各层中平面 Josephson 阵列之间的相对位移[相位偏移]方程。这些方程揭示了两类稳态解：相邻层之间具有恒定相位偏移的格（从矩形构型的零偏移到三角形构型的 $\pi$ 偏移），以及双周期格。我们发现，当 Josephson 频率与格结构所选波矢处的等离子体模式频率匹配时，过剩 Josephson 电流会发生共振增强。规则格表现出多种不稳定性。我们在格结构-Josephson 频率平面中确定了运动格的稳定区域。给定速度下的特定格结构由边界条件唯一选定，该边界条件由运动格产生的电磁波的反射性质决定。随着速度增加，运动构型经历几次定性转变。在低速下，规则格是稳定的，相邻层间的相位偏移随速度增加而平滑减小，从静态格的 $\pi$ 开始。在临界速度下，格变得不稳定。在更高速度下，规则格再次恢复，相位偏移小于 $\pi/2$。随着速度增加，结构向矩形构型演化。