约瑟夫森结棘轮：有限电容效应
超导电性
2014-09-09 v1 统计力学
摘要
我们研究了一个非对称 SQUID 中的输运现象，该 SQUID 由一个环路组成，包含三个电容和电阻分流的约瑟夫森结：其中两个串联在一个臂中，另一个位于另一臂中。环路穿过外部磁通，系统同时受到时间周期电流和恒定电流的作用。我们根据 Stewart-McCumber 模型 formulated 了 SQUID 的确定性和随机动力学，并推导了一个关于一个臂上相位差的方程，其中有效周期势具有棘轮类型，即其反射对称性被破坏。在此过程中，我们扩展并概括了 Zapata 等人 [Phys. Rev. Lett. 77, 2292 (1996)] 的早期研究，分析了宽参数范围内的定向输运：涵盖从过阻尼到中等阻尼直至完全欠阻尼的区域。结果我们检测到了负（微分）电导、重复电压反转、噪声诱导电压反转以及仅由热噪声诱导的棘轮电流等迷人特征。我们确定了一组棘轮效应最显著的参数，并展示了如何通过定制外部磁通来控制输运方向。
引用
@article{arxiv.1408.4607,
title = {Josephson junction ratchet: effects of finite capacitances},
author = {Jakub Spiechowicz and Peter Hänggi and Jerzy Łuczka},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.4607},
year = {2014}
}
备注
accepted for publication in Phys. Rev. B