层状超导体中的太赫兹约瑟夫森等离子体波：频谱、产生、非线性与量子现象
超导电性
2015-05-13 v1 材料科学
摘要
近期对太赫兹（THz）及亚太赫兹科学与技术日益增长的兴趣，源于其在物理学、天文学、化学、生物学和医学中的许多重要应用。我们综述了层状超导体中线性和非线性太赫兹及亚太赫兹约瑟夫森等离子体波的问题，以及由运动的约瑟夫森涡旋产生的激发。我们首先讨论了结中序参数规范不变相位差的耦合 sine-Gordon 方程，考虑了破坏电荷中性的效应，并推导了约瑟夫森等离子体波的频谱。我们还综述了表面和波导约瑟夫森等离子体波。我们综述了在等离子体频率以下的弱非线性约瑟夫森等离子体波的传播，这对于类等离子体激发而言是非常不寻常的。与非线性光学密切类似，这些波表现出许多显著特征，包括自聚焦效应，以及较强波对较弱波的泵浦作用。我们还提出了层状超导体中的量子效应，特别是磁通量子穿过约瑟夫森结堆叠的量子隧穿问题。我们讨论了由运动的约瑟夫森涡旋产生的约瑟夫森等离子体波的切伦科夫辐射和跃迁辐射。我们还讨论了通过激发均匀约瑟夫森振荡产生太赫兹波相干辐射（超辐射）的问题。本文综述的效应可能对亚太赫兹和太赫兹发射器、滤波器和探测器具有潜在的应用价值。
引用
@article{arxiv.0903.2969,
title = {Terahertz Josephson plasma waves in layered superconductors: spectrum, generation, nonlinear, and quantum phenomena},
author = {S. E. Savel'ev and V. A. Yampol'skii and A. L. Rakhmanov and Franco Nori},
journal= {arXiv preprint arXiv:0903.2969},
year = {2015}
}