基于二硼化镁超导体的耦合长约瑟夫森结I-V特性的理论研究

本工作中，通过从结体系的微观哈密顿量出发，并经作用量、配分函数、Hubbard-Stratonovich变换（玻色化）、Grassmann积分、鞍点近似、Goldstone模、相位依赖有效拉格朗日量以及最终的欧拉-拉格朗日运动方程等唯象步骤简化，建立各带间与带内通道相位差方程组，研究了基于二硼化镁的耦合长约瑟夫森结中的电流-电压（I-V）特性。该方程组采用有限差分近似求解，并以未扰动sine-Gordon方程的解作为初始条件。两端均保持诺伊曼边界条件，以使磁通子能够从体系端部反射。针对不同的隧穿电压计算相位依赖电流，并在空间与时间上取平均。电流-电压特性在低电压下近似线性，在高电压下非线性，表明此时可能发生更复杂的物理现象。在特性的某些区域存在负电阻，意味着该结体系可用于振荡器、开关、存储器等特定电子器件。非线性对层数以及结厚度也敏感。对于较低电压以及较大的结厚度和层厚度会出现非线性。