Преобразование координат в модели длинных джозефсоновских контактов: геометрически эквивалентные контакты

Abstract

Переход от модели длинного джозефсоновского контакта с переменной шириной к модели контакта с зависящей от координаты амплитудой джозефсоновского тока осуществляется преобразованием координат. Этим устанавливается соответствие между классами джозефсоновских контактов переменной ширины и квазиодномерными контактами с переменной толщиной барьерного слоя. Показано, что для контактов с экспоненциально изменяющейся шириной барьерный слой соответствующего квазиодномерного контакта содержит распределенную резистивную неоднородность, которая является аттрактором для вихрей магнитного потока. С помощью численных экспериментов построена зависимость «критический ток–магнитное поле» для джозефсоновского контакта с резистивной микронеоднородностью и проведено сопоставление с критической кривой контакта с экспоненциально изменяющейся шириной. Тем самым демонстрируется возможность замены распределенной неоднородности локальной неоднородностью на конце джозефсоновских контактов, что с технологической точки зрения может иметь определенные преимущества.

Перехід від моделі довгого джозефсонівського контакту з змінною шириною до моделі контакту з залежною від координати амплітудою джозефсонівського струму здійснюється перетворенням координат. Цим установлюється відповідність між класами джозефсонівських контактів змінної ширини і квазіодновимірними контактами з змінною товщиною бар’єрного шару. Показано, що для контактів з шириною, що змінюється експоненціально, бар’єрний шар відповідного квазіодновимірного контакту містить розподілену резистивну неоднорідність, що є аттрактором для вихорів магнітного потоку. За допомогою чисельних експериментів побудовано залежність «критичний струм–магнітне поле» для джозефсонівського контакту з резистивною мікронеоднор ідністю і проведено зіставлення з критичною кривою контакту з шириною, що змінюється експоненціально. Тим самим демонструється можливість заміни розподіленої неоднорідності локальною неоднорідністю на кінці джозефсонівських контактів, що з технологічної точки зору може мати визначені переваги.

The transition from model of long Josephson variable-width contact to the contact model with coordinate-dependent Josephson current amplitude is relized by transforming the coordinates. This sets up a correspondence between Josephson contacts of variable width and quasi-one-dimensional contacts of variable thickness barrier layer. It is shown, that for contacts of exponentially varying width the barrier layer of the corresponding quasi-one-dimensional contact contains the distributed resistive inhomogeneity which is an attractor to magnetic flux vortices. With numerical experiments, a «critical current-magnetic field» dependence for a resistivemicroinhomogeneity Josephson contact was plotted, and its comparison with the critical curve for a contact of exponentially varying width was made. Thus, this demonstrates that the distributed inhomogeneity may be replaced by a local one at the JC end what technologically, may offer definite advantages.