二维Josephson结阵列中磁通量子棘齿效应的研究

近期操纵磁通涡旋运动的设想引起了实验与理论工作的广泛关注，最近实验上已在二维Josephson结阵列中引入了非对称势，并观察到系统不对称的输运特性即棘齿效应，但是棘齿信号与磁通密度和非对称势周期的关系以及棘齿信号出现的微观机理尚未完全理解。本项目拟选取二维阻挫XY模型，利用更实际的电阻分流结动力学，致力于研究二维Josephson结阵列中涡旋系统在具有周期性的非对称势下的不对称输运特性。研究的主要内容为优化数值方法﹑并行化程序，大规模地模拟系统随温度﹑磁场﹑外加电流﹑非对称势和无序而变化的电流-电压特征，利用可视化软件给出涡旋运动的微观细节描述，与已有的实验结果相比较或重新解释实验，并进一步为控制涡旋运动的实验设计提供理论指导。本项目的研究内容既是当前统计物理学和凝聚态物理学中的重要理论问题，又和超导体的器件应用紧密相关，因而具有重要的基础研究意义。