Научная тема: «КОЛЛЕКТИВНАЯ ДИНАМИКА СВЯЗАННЫХ ДЖОЗЕФСОНОВСКИХ ПЕРЕХОДОВ В СЛОИСТЫХ СВЕРХПРОВОДНИКАХ»
Специальность: 01.04.02
Год: 2013
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  • Разработан метод расчета полной ветвистой структуры ВАХ системы связанных джозефсоновских переходов, основанный на решении системы динамических уравнений для калибровочно инвариантных разностей фаз между сверхпроводящими слоями и анализе состояния системы при изменении базового тока.
  • Предложена феноменологическая модель системы джозефсоновских переходов с емкостной связью и диффузионным током: CCJJ+DC-модель. Показано, что в CCJJ+DC-модели, в отличии от широко используемой CCJJ-модели без диффузионного тока, ветвистая структура вольт-амперной характеристики является эквидистантной, что соответствует экспериментальным результатам.
  • Предсказан параметрический резонанс в системе связанных джозефсоновских переходов и продемонстрированы его проявления на вольт-амперной характеристике данной системы. Обобщена зависимость МкКамбера-Стюарта для тока возврата от параметра диссипации, рассчитанная для одного перехода, на случай системы связанных джозефсоновских переходов. Продемонстрирована необходимость введения новых характеристик для описания системы: тока в точке резонанса, его ширины и тока прыжка на другую ветвь.
  • Показана возможность возникновения тонкой структуры ВАХ в области параметрического резонанса, обусловленной спецификой поведения продольной плазменной волны в слоистой системе. Установлено соответствие между особенностями на вольт-амперной характеристике и характером осцилляции электрического заряда в сверхпроводящих слоях. Предсказано возникновение хаоса в системе связанных джозефсоновских переходов.
  • Развит эффективный метод для анализа вольт-амперных характеристик системы, основанный на учете корреляций сверхпроводящих токов в соседних джозефсоновских переходах и зарядов на соседних сверхпроводящих слоях.
  • Обнаружено, что под действием внешнего электромагнитного излучения происходит изменение длины продольной плазменной волны, возникающей при параметрическом резонансе. Показано, что в области двойного резонанса, когда частота джозефсоновских осцилляции совпадает с частотами внешнего излучения и продольных плазменных осцилляции, на сверхпроводящих слоях возникает электрический заряд в интервале базового тока, соответствующего ступеньке Шапиро.
  • Показано, что в системе связанных ДП возникает гистерезис, обусловленный параметрическим резонансом. Величина резонансного гистерезиса, в отличии от гистерезиса Мак-Камбера-Стюарта, обратно пропорциональна параметру Мак-Камбера, и зависит от величины параметра связи и граничных условий.
Список опубликованных работ
1 Yu. M. Shukrinov, F. Mahfouzi, "Influence of coupling parameter on current-voltage characteristics of intrinsic Josephson junctions in high-Tc superconductors", Physica С 434, 6-12 (2006).

2 Yu. M. Shukrinov, F. Mahfouzi, P. Seidel, "Equidistance of branch structure in capacitively coupled Josephson junctions model with diffusion current", Physica С 449, 62-66 (2006).

3 Yu. M. Shukrinov, F. Mahfouzi, "Branching in current-voltage characteristics of intrinsic Josephson junctions", Superconductor Science and Technology 20, S38-S42 (2007).

4 Yu. M. Shukrinov, F. Mahfouzi, "Influence of Coupling between Junctions on Breakpoint Current in Intrinsic Josephson Junctions", Phys. Rev. Lett. 98, 157001 4 pages, (2007).

5 Yu. M. Shukrinov, F. Mahfouzi, N. F. Pedersen, "Investigation of the breakpoint region in stacks with a finite number of intrinsic Josephson junctions", Phys. Rev. В 75, 104508 7 pages (2007).

6 Yu. M. Shukrinov, F. Mahfouzi, M. Suzuki, "Structure of the breakpoint region on current-voltage characteristics of intrinsic Josephson junctions", Phys. Rev. В 78, 134521 5 pages (2008).

7 A. Irie, Yu. M. Shukrinov, G. Oya, "Experimental manifestation of the breakpoint region in the current-voltage characteristics of intrinsic Josephson junctions", Appl. Phys. Lett. 93, 152510 3 pages (2008).

8 Yu. M. Shukrinov, F. Mahfouzi, "New features in collective dynamics of intrinsic Josephson junctions", Journal of Physics and Chemistry of Solids 69, 3205-3207 (2008).

9 T. L. Boyadjiev, O. Yu. Andreeva, E. G. Semerdjieva, Yu. M. Shukrinov, "Created by current states in long Josephson junctions", Europhysics Letters 83, 47008 6 pages (2008).

10 Т. Л. Бояджиев, Е. Г. Семерджиева, Ю. М. Шукринов, "Эквивалентные джо- зефсоновские переходы", Журнал технической физики 78, 9-14, (2008).

11 Yu. M. Shukrinov, M. Hamdipour, M. R. Kolahchi, "Effect of interjunction coupling on superconducting current and charge correlations in intrinsic Josephson junctions", Phys. Rev. В 80, 014512 5 pages (2009).

12 Yu. M. Shukrinov, M. Hamdipour, "Charge creation and nucleation of the longitudinal plasma wave in coupled Josephson junctions", Europhysics Letters 92, 37010 5 pages (2010).

13 Ю. М. Шукринов, И. Р. Рахмонов, "Влияние диффузионного тока на гистере- зисное поведение в системе связанных джозефсоновских переходов", Письма в ЖЭТФ 92, 364-368 (2010).

14 Yu. M. Shukrinov, "Tunneling in Superconducting Structures", Physics of Particles and Nuclei 41, 1071-1074 (2010).

15 Yu. M. Shukrinov, M. A. Gaafar, "Charging of superconducting layers and resonance-related hysteresis in the current-voltage characteristics of coupled Josephson junctions", Phys. Rev. В 84, 094514 7 pages (2011).

16 Yu. M. Shukrinov, I. R Rahmonov, M. A. Gaafar, "Calculation of the plasma frequency of a stack of coupled Josephson junctions irradiated with electromagnetic waves", Phys. Rev. В 86, 184502 6 pages (2012).

17 Yu. M. Shukrinov, M. Hamdipour, M. R. Kolahchi et al., "Manifestation of Resonance-Related Chaos in Coupled Josephson Junctions", Phys. Lett. A 376, 3609- 3619 (2012).

18 Yu. M. Shukrinov, M. Hamdipour, "The c-axis charge traveling wave in coupled system of Josephson junctions", Письма в ЖЭТФ 95, 336-342 (2012).

19 Yu. M. Shukrinov, M. Mans, J. Scherbel , P. Seidel, "The influence of microwave irradiation power on current-voltage characteristics of intrinsic Josephson junctions" Supercond. Sci. and Technol. 20, S74-S78 (2007).

20 Yu. M. Shukrinova, F. Mahfouzi, "Current-voltage characteristics of intrinsic Josephson junctions with charge-imbalance effect", Physica С 460-462, 1303-1304 (2007).

21 Yu. M. Shukrinov, F. Mahfouzi, P. Seidel, "Branch structure of IV-characteristics in the capacitively coupled Josephson junctions model with the diffusion current", Physica С 460-462, 1301-1302 (2007).

22 Yu. M. Shukrinov, Kh. Nasrulaev, M. Sargolzaei et al., "Coupling of intrinsic Josephson junctions and subgap structure in the current-voltage characteristics of high-Tc superconductors", Supercond. Sci. Technol. 15, 178-182 (2002).

23 P. Seidel, A. N. Grib, Yu. M. Shukrinov et al., "Quasiparticle current and phase locking of intrinsic Josephson junctions", Physica С 362, 102-107 (2001).

24 Yu. M. Shukrinov, A. Namiranian, A. Najafi, "Modeling of tunneling spectroscopy in HTSC", Физика Низких Температур 27, 15-23 (2001).

25 Т. L. Boyadjiev, E. G. Semerdjieva, Yu. M. Shukrinov, "Common features of a vortex structure in long exponentially shaped Josephson junctions and Josephson junctions with inhomogeneities", Physica С 460-462, 1317-1318 (2007).

26 0. Yu. Andreeva, T. L. Boyadjiev, Yu. M. Shukrinov, "Vortex structure in a long Josephson junction with two inhomogeneities", Physica С 460-462, 1315-1316 (2007).

27 П. Х. Атанасова, Е. В. Земляная, Т. Л. Бояджиев, Ю. М. Шукринов, "Устойчивость и бифуркации магнитного потока в джозефсоновских контактах, описываемых двойным уравнением Sine-Gordon", Вестник РУДН 2, серия МИФ, 108-112 (2010).

28 П. X. Атанасова, Т. Л. Бояджиев, Ю. М. Шукринов, Е. В. Земляная, "Численное моделирование длинных джозефсоновских контактов, описываемых двойным уравнением Sine-Gordon", Математическое моделирование 22, 49-64 (2010).

29 Е. Г. Семерджиева, Т. Л. Бояджиев, Ю. М. Шукринов, "Преобразование координат в модели длинных джозефсоновских контактов: геометрически эквивалентные контакты", Физика Низких Температур 31, 1110-1116 (2005).

30 Yu. M. Shukrinov, E. G. Semerdjieva, T. L. Boyadjiev, "Vortex structures in exponentially shaped Josephson junctions", Journal of Low Temperature Physics 139, 299-307 (2005).

31 E. Г. Семерджиева, Т. Л. Бояджиев, Ю. М. Шукринов, "Статические вихри в длинных джозефсоновских контактах с экспоненциально изменяющейся", Физика Низких Температур 30, 610-618 (2004).

32 Yu. M. Shukrinov, F. Mahfouzi, "Current-voltage characteristics and breakpoint phenomenon in intrinsic Josephson junctionsions", in New Developments in Josephson Junctions Research, Ed. by S. Sergeenkov, Chapter 5, 107-136 (2010).

33 Yu. Shukrinov, P. Seidel, "Resonance features of coupled Josephson junctions in high temperature superconductors", Elektronika 6, 52-54 (2011). 34 Yu. M. Shukrinov, I. R. Rahmonov, M. Hamdipour, "Simulation of Current Voltage Characteristics of Intrinsic Josephson Junctions in HTSC", Lecture Notes in Computer Science 7125, 234-239 (2012).

35 M. Gaafar, Yu. Shukrinov, H. El Samman, S. Maize, "Simulation of Shapiro Steps in Current-Voltage Characteristics of Intrinsic Josephson Junctions in High Temperature Superconductors", Lecture Notes in Computer Science 7125, 221-226 (2012).

36 M. Hamdipour, Yu. M. Shukrinov, M. R. Kolahchi, "Study of correlation and autocorrelation of supercurrent and charge in the stacked Josephson junctions", Iranian Journal of Physics Research 10, 50 4 pages (2010).

37 А. Е. Botha, Yu. M. Shukrinov, "Observation of Chaotic behaviour in the CCJJ+DC model of Coupled Josephson Junctions", in Proceedings of Chaos 2012, Athens, 11-Ц June, 2012, 99-106.

38 M. Hamdipour, Yu. M. Shukrinov, "Study of charge-phase diagrams for coupled system of Josephson junctions", Jour, of Phys.: Conf. Ser 248, 012042 4 pages (2010).

39 A. Grib, Yu. M. Shukrinov, F. Schmidl, P. Seidel, "Experimental and theoretical investigation on high-Tc superconducting intrinsic Josephson junctions", Jour, of Phys.: Conf. Ser. 248, 012038 8 pages (2010).

40 Yu. M. Shukrinov, I. R. Rahmonov, M. El Demery, "Peculiarities of phase dynamics of coupled Josephson junctions in CCJJ and CCJJ+DC models", Jour, of Phys.: Conf. Ser 248, 012043 4 pages (2010).

41 P. Kh. Atanasova , T. L. Boyadjiev, Yu. M. Shukrinov et al., "Influence of Josephson current second harmonic on stability of magnetic flux in long junctions", Jour, of Phys.: Conf. Ser 248, 012044 4 pages (2010).

42 Yu. M. Shukrinov, F. Mahfouzi, "Breakpoint Region in the IV-characteristics of Intrinsic Josephson Junctions", Jour, of Phys.: Conf. Ser 97, 012124 4 pages (2008).

43 Yu. M. Shukrinov, "Breakpoint phenomenon in layered superconductors", Jour, of Phys.: Conf. Ser. 129, 012034 7 pages (2008).

44 M. A. Gaafar, Yu. M. Shukrinov, A. Foda, "Shapiro and Parametric Resonances in Coupled Josephson Junctions", Jour, of Phys.: Conf. Ser. 393, 012021 4 pages (2012).

45 Yu. M. Shukrinov, P. Seidel, E. Ilichev et al., "Resonance Features of the Coupled Josephson Junctions: Radiation and Shunting", Jour, of Phys.: Conf. Ser. 393, 012020 8 pages (2012).

46 O. Yu. Andreeva, T. L. Boyadjiev, Yu. M. Shukrinov, "Influence of position and parameters of inhomogeneities on vortex structure in long Josephson junctions", Jour. of Phys.: Conf. Ser. 129, 012036 5 pages (2008).

47 A. Irie, Yu. M. Shukrinov, G. Oya, "Experimental observation of the longitudinal plasma excitation in intrinsic Josephson junctions", Jour, of Phys.: Conf. Ser. 129, 012029 7 pages (2008).

48 Yu. M. Shukrinov, F. Mahfouzi, "Collective Dynamics of Intrinsic Josephson Junctions in HTSC", Jour, of Phys.: Conf. Ser. 43, 1143 4 pages (2006).

49 Ю. М. Шукринов, "Параметрический резонанс в системе связанных джозефсо-новских переходов в ВТСП", Материалы 2-й Международной научной конференции Прикладная сверхпроводимость 2011, Развитие сверхпродниковой индустрии, Москва, 4 марта, 2011, ФПС 1, 3 стр..

50 Ю. М. Шукринов, "Внутренние джозефсоновские переходы в ВТСП: Физические свойства и возможные применения", Материалы 1-й Международной научной конференции Прикладная сверхпроводимость 2010, Москва, 23 марта, 2010, СП 7, 3 стр..

51 Yu. Shukrinov, I. R. Rahmonov, M. El Demery, "Phase Dynamics in IJJ: Comparative Study in Different Models", in Plasma 2010, Hirosaki, Japan, 25-28 April, 2010, D5-23, 1 page.

52 Yu. M. Shukrinov, "Temperature variation of LPW wave number in intrinsic Josephson junctions" in Materials of International Superconducting Electronic Conference, Fukuoka, Japan, 16-19 June, 2009, TD-P26, 2 pages.

53 Yu. M. Shukrinov, A. Irie, G. I. Oya et al., "Return current in current-voltage characteristics of intrinsic Josephson junjctions", in Materials of International Superconducting Electronic Conference, Fukuoka, Japan, 16-19 June, 2009, TD-02, 2 pages.

54 Yury Shukrinov, Minoru Suzuki, "Breakpoint region structure: the influence of number of intrinsic Josephson junctions in the stack and boundary conditions", International Conference on Nanoscience and Engineering in Superconductivity, Joint JSPS-ESF, Tsukuba, Japan, 23-26 March, 2009, 48-49.

55 Yu. M. Shukrinov, Kh. Nasrulaev, M. Sargolzaei et al., "Coupling between Junctions and Subgap Structure in Intrinsic Josephson Effect in Layered HTSC", in Extended Abstracts of ISEC´01, Osaka, Japan, 19-22 June, 2001, 441-442.

56 G. Oya, A. Irie, Yu. M. Shukrinov, "The Origin and Features of the Subgap Structure in the IJJ in BPSCCO", in Extended Abstracts of ISEC´01, Osaka, Japan, 19-22 June, 2001, 429-430.

57 Yu. M. Shukrinov, A. Namiranian, A. Najafi, "Quasiparticle and Josephson currents in the intrinsic Josephson Junctions in HTSC", in Proceedings of the First Regional Conference, Magnetic and Superconducting Materials, Tehran, Iran, 27-30 Sept., 1999, Ed. by M. Akhavan, J. Jensen, K.Kitazava, pp. 363-370.