ИСТИНА

Сверхпроводниковая электроника имеет ряд достоинств, включая высокую энергоэффективность (порядка 10^-18 Дж) и большее быстродействие (100 ГГц). Ассиметричный двойной джозефсоновский стек может быть использован для создания быстрых логических элементов или запоминающих магнитных устройств. Он представляет из себя последовательно соединенные сверхпроводник (S), изолятор (I), тонкую сверхпроводниковую прослойку (s), ферромагнитный металлический слой (F) и сверхпроводник (S). Динамика системы в случае стационарного процесса хорошо изучена. В частности, было установлено, что в некотором приближении стек можно рассматривать как 2 последовательно соединенных сосредоточенных джозефсоновских контакта с собственными критическими токами – SIs (с малыми характерными временами) и sFS (с большими характерными временами). Однако же описание нестационарного процесса представляет из себя непростую задачу. Это связано с тем, что при появлении напряжения, протекающий через стек, ток включает в себя нормальную компоненту, которая создает дополнительный потенциал Ψ в среднем сверхпроводниковом слое. Это обстоятельство меняет динамику системы – критический ток, фазу и мгновенное напряжение на обоих контактах. В данной работе численно решалась система уравнений в рамках модифицированной RSJ-модели, описывающая эволюцию во времени джозефсоновских фаз для ассиметричного стека. Рассматривалась ситуация, при которой время релаксации квазичастиц в среднем s-слое мало. Было установлено, что если критический ток «медленного» контакта больше критического тока «быстрого», , то на вольт-амперной характеристике наблюдается эффективный критический ток sFS-перехода, равный ( , r – отношение сопротивлений на обоих контактах, κ – параметр, описывающий связь между ними). Если , то после «включения» SFs-контакта уже SIs переходит в резистивное состояние с эффективным критическим током. Это приводит к перебросу «медленного» контакта обратно в сверхпроводящее состояние, и тогда наблюдается ситуация, описанная при . Также продемонстрированы зависимости фаз и напряжений от времени на обоих контактах. Численные расчеты совпали с аналитическими предсказаниями.