直流超导量子干涉仪内的频率-相位锁定机制及电流-电压特性的解析表达式
摘要：直流超导量子干涉器件（dc SQUIDs）是广泛应用于生物磁学和地球物理学的超灵敏磁场-电压转换器；它们作为磁场效应晶体管（MFET）起作用，具有磁通调制的电流-电压特性。然而，与半导体FET不同，dc SQUIDs缺乏通用的解析模型和表达式来解释内部动态和外部电流-电压特性。本文提出了一种频率相位锁定（FPL）模型和解析表达式，揭示了dc SQUIDs内部形成电流-电压特性的方式以及这些特性如何被电路参数定量决定。展示了将解析表达式用于计算电流-电压特性的应用；结果与数值模拟进行了比较。结果表明，dc SQUIDs在内部是FPL系统，在外部是电流调整的非线性电阻；其通过FPL机制形成的电流-电压特性是由Josephson电流驱动的三个网络阻抗的投影。基于FPL模型和解析表达式，可以在实际应用中简单地将dc SQUIDs视为非线性电阻；它们的性能可以根据三个网络阻抗直接预测和评估。
作者：Yongliang Wang
论文ID：2109.02467
分类：Instrumentation and Detectors
分类简称：physics.ins-det
提交时间：2023-05-11