Stochastické modelování dynamiky elektrických obvodů obsahujících Josephsonův spoj
Název práce v češtině: | Stochastické modelování dynamiky elektrických obvodů obsahujících Josephsonův spoj |
---|---|
Název v anglickém jazyce: | Stochastic modelling of the dynamics of electric circuits with a Josephson junction |
Akademický rok vypsání: | 2015/2016 |
Typ práce: | bakalářská práce |
Jazyk práce: | |
Ústav: | Katedra fyziky kondenzovaných látek (32-KFKL) |
Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. Tomáš Novotný, Ph.D. |
Řešitel: | |
Konzultanti: | RNDr. Martin Žonda, Ph.D. |
Zásady pro vypracování |
1. základní porozumění fyzice Josephsonova spoje z odborné literatury
2. osvojení si základních principů stochastického modelování 3. modelování dynamiky Josephsonových spojů v obvodech s různými elektronickými prvky 4. interpretace a porozumění výsledkům, příp. porovnání s experimenty; v případě zájmu vývoj aproximativních analytických metod ve vhodných limitních případech |
Seznam odborné literatury |
1. Ch. Kittel: Úvod do fyziky pevných látek, Academia, Praha, 1985
2. D. R. Tilley a J. Tilley: Superfluidity and superconductivity, Hilger, Bristol, 3.vydání, 1990 3. H. Risken: The Fokker-Planck Equation, Springer, Berlin, 2. vydání, 1989 4. N. G. Van Kampen: Stochastic Processes in Physics and Chemistry, North Holland, Amsterdam, 2. vydání, 1992 5. C. W. Gardiner: Handbook of Stochastic Methods for Physics, Chemistry and the Natural Sciences, Springer, Berlin, 3. vydání, 1994 6. P. E. Kloeden a E. Platen: Numerical solution of stochastic differential equations, Springer, Berlin, 3. vydání, 1999 7. G. Sun et al., cond-mat/0602401 |
Předběžná náplň práce |
Josephsonův spoj [1,2], tvořený tenkou izolující vrstvičkou mezi dvěma supravodiči, tvoří jeden z nejzajímavějších elektronických prvků, jejichž použití se zvažuje v rámci mnoha nanotechnologických aplikací, např. v molekulární elektronice. Jeho silně nelineární volt-ampérová charakteristika vede ke komplikované dynamice elektronických obvodů, jež tento spoj obsahují. Kromě nelinearity přispívá k výsledné dynamice podstatným způsobem rovněž elektronický šum [3,4,5], který je neoddělitelnou a nezanedbatelnou součástí každého dostatečně malého elektronického obvodu a který v obvodech s Josephsonovým spojem indukuje bistabilní chování a další zajímavé jevy jako např. resonanční aktivaci [7].
Cílem navržené práce je modelování elektronické dynamiky obvodů s Josephsonovým spojem. Předpokládá se zvládnutí základů stochastické dynamiky a jejich numerická implementace [3,6] pro obvody obsahující různé elektronické prvky. Součástí práce bude snaha o porozumění výsledkům na základě zjednodušených analyticky řešitelných modelů v příslušných limitních případech, příp. porovnání s experimenty. Podrobnosti u T. Novotného (KFKL, Ke Karlovu 5, místnost F061, e-mail: tno@karlov.mff.cuni.cz). Po konzultaci se mohou tamtéž přihlásit. Práce je též vhodná pro uchazeče o navazující magisterské studium s případnou možností vypsání diplomové práce rozšiřující (podstatným způsobem) tuto problematiku. |