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约瑟夫森效应
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2025年10月30日 (四) 17:01的版本
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2025年10月30日 (四) 17:01
→约瑟夫森结等价电路与其中的非线性动力学
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结合公式({{EquationNote|1}})和公式({{EquationNote|2}}),可以得到:
结合公式({{EquationNote|1}})和公式({{EquationNote|2}}),可以得到:
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:<math>\frac{\hbar C}{2e}\ddot{\phi} + \frac{\hbar}{2eR}\dot{\phi} + I_c \sin\phi = I,</math>
+
{{NumBlk|
:
|
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<math>\frac{\hbar C}{2e}\ddot{\phi} + \frac{\hbar}{2eR}\dot{\phi} + I_c \sin\phi = I,</math>
+
|{{EquationRef|3}}}}
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该方程就是描述约瑟夫森电路的动力学公式,这是一个关于相角<math>\phi</math>的二阶微分方程,我们可以通过定义变量<math>\psi=\dot{\phi}</math>把它转化为一个动力系统,该动力系统展现出了广泛的非线性特性。
该方程就是描述约瑟夫森电路的动力学公式,这是一个关于相角<math>\phi</math>的二阶微分方程,我们可以通过定义变量<math>\psi=\dot{\phi}</math>把它转化为一个动力系统,该动力系统展现出了广泛的非线性特性。
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===方程简化===
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方程({{EquationRef|3}})式可以进一步简化为如下二阶[[微分方程]]的形式:
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+
{{NumBlk|:|
+
<math>\frac{d^2\phi}{d\tau^2}+\alpha\frac{d\phi}{d\tau^2}+\sin\phi=i,</math>
+
|{{EquationRef|4}}}}
+
+
其中,<math>\tau=\left(\frac{2eI_c}{\hbar C}\right)^{1/2}t, i=\frac{I}{I_c}, \alpha=\left(\frac{\hbar}{2eI_cR^2C}\right)^{1/2}</math>
+
+
如果令<math>y=d\phi/d\tau</math>,那么,方程({{EquationNote|3}})式可以变换为一个二维[[微分动力系统]]:
+
+
{{NumBlk|:|
+
<math>
+
\frac{d\phi}{d\tau}=y,
+
\frac{dy}{d\tau}=i-\sin\phi-\alpha y
+
</math>
+
|{{EquationRef|5}}}}
+
+
值得注意的是,式({{EquationNote|5}})也可以看作是一个描述[[阻尼振子]]的动力学方程。下面,我们主要研究该方程的性质。
+
+
===非线性行为===
== 与2025年诺贝尔物理学奖的关系==
== 与2025年诺贝尔物理学奖的关系==
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