Summary
It is shown that « wave of permanent profile » solutions for the propagation of magnetic flux on a lossless, one-dimensional Josephson tunnel junction exist only for pulses which contain a single flux quantum. Quasi-linear equations are developed for the envelope of a pulse which contains many flux quanta. The Baecklund transformation is used to obtain an analytic expression for a pulse with two flux quanta and to derive additional conservation laws for pulses with many flux quanta.
Riassunto
Si dimostra che, per la propagazione del flusso magnetico in una giunzione tunnel di Josephson unidimensionale e senza perdite, esistono soluzioni d’« onda di profilo permanente » solo per impulsi che contengono un singolo quanto di flusso. Si sviluppano equazioni quasi lineari per l’inviluppo di un impulso che contiene molti quanti di flusso. Si usa la trasformazione di Baecklund per ottenere un’espressione analitica per un impulso con due quanti di flusso e per ricavare ulteriori leggi di conservazione per impulsi con molti quanti di flusso.
Реэюме
Покаэывается, что рещения в виде « волны постоянного профиля » для распространения магнитного потока по одномерному туннельному соединению Джоэефсона сушествуют только для импульсов, которые содержат отдельный квант. Выводятся кваэилинейные уравнения для пакета импульсов, который содержит много квантов. Испольэуется представление Бзклунда, чтобы получить аналитическое выражение для импульса с двумя квантами в потоке и чтобы вывести дополнительные эаконы сохранения для импульсов с многими квантами в потоке.
Similar content being viewed by others
References
B. D. Josephson:Adv. Phys.,14, 419 (1965).
R. A. Ferrell andR. E. Prange:Phys. Rev. Lett.,10, 479 (1963).
C. S. Owen andD. J. Scalapino:Phys. Rev.,164, 538 (1967).
A. M. Goldman andP. J. Kreisman:Phys. Rev.,164, 544 (1967).
T. Yamashita, M. Kunita andY. Onodera:Japan. Journ. Appl. Phys.,7, 288 (1968).
T. Yamashita, M. Kunita andY. Onodera:Journ. Appl. Phys.,39, 5396 (1968).
J. Matisoo:Journ. Appl. Phys.,40, 1813 (1969).
W. Schroen andJ. P. Pritchard jr.:Journ. Appl. Phys.,40, 2118 (1969).
K. Schwidtal andR. D. Finnegan:Journ. Appl. Phys.,40, 2123 (1969).
C. K. Mahutte, J. D. Leslie andH. T. Smith:Canad. Journ. Phys.,47, 627 (1969).
W. J. Johnson andA. Barone:Journ. Appl. Phys.,41, 2958 (1970).
I. O. Kulik:Sov. Phys. JETP,24, 1307 (1967).
P. Lebwohl andM. J. Stephen:Phys. Rev.,163, 376 (1967).
A. C. Scott:Bull. Am. Phys. Soc.,12, 308 (1967).
A. C. Scott:Am. Journ. Phys.,37, 52 (1969).
A. C. Scott:Proc. IEEE,57, 1338 (1969).
A. C. Scott:Active and Nonlinear Wave Propagation (New York, 1970), Chap. 4.
W. J. Johnson: to be published. See also ref. (17), p. 261.
R. D. Parmentier:Solid-State Electr.,12, 287 (1969).
A. C. Scott andW. J. Johnson:Appl. Phys. Lett.,14, 316 (1969).
G. L. Lamb jr.:In Honor of Philip M. Morse, edited byH. Feshbach andK. U. Ingard (Cambridge, Mass., 1969), p. 88.
N. J. Zabusky andM. D. Kruskal:Phys. Rev. Lett.,15, 240 (1965).
Yu. A. Berezin andV. I. Karpman:Sov. Phys. JETP,24, 1049 (1967).
R. M. Miura:Journ. Math. Phys.,9, 1202 (1968).
R. M. Miura, C. S. Gardner andM. D. Kruskal:Journ. Math. Phys.,9, 1204 (1968).
V. I. Karpman andV. P. Sokolov:Sov. Phys. JETP,27, 839 (1968).
P. D. Lax:Comm. Pure Appl. Math.,21, 467 (1968).
J. Rubinstein:Journ. Math. Phys.,11, 258 (1970).
M. J. Lighthill andG. B. Whitham:Proc. Roy. Soc.,299 A, 28 (1967).
A. Kochendorfer, A. Seeger andH. Donth:Zeits. Phys.,127, 533 (1950);130, 321 (1951);134, 173 (1953).
W. Döring:Zeits. Naturfor.,31, 373 (1948).
C. P. Bean andR. W. De Blois:Bull. Am. Phys. Soc.,4, 53 (1959).
U. Enz:Helv. Phys. Acta,37, 245 (1964).
E. Feldkeller:Phys. Stat. Sol.,27, 161 (1968).
T. H. R. Skyrme:Proc. Roy. Soc.,262 A, 237 (1961).
J. K. Perring andT. H. R. Skyrme:Nucl. Phys.,31, 550 (1962).
U. Enz:Phys. Rev.,131, 1392 (1963).
S. L. McCall andE. L. Hahn:Phys. Rev. Lett.,18, 908 (1967).
G. L. Lamb jr.:Phys. Lett.,25 A, 181 (1967);29 A, 507 (1969).
J. C. Swihart:Journ. Appl. Phys.,32, 461 (1961).
H. T. Yuan andA. C. Scott:Solid-State Electr.,9, 1149 (1966).
G. B. Whitham:Journ. Fluid Mech.,22, 273 (1965);27, 399 (1967).
G. B. Whitham:Proc. Roy. Soc.,283 A, 238 (1965);299 A, 6 (1967).
Ref. (17), p. 285.
H. Goldstein:Classical Mechanics (Reading, Mass., 1950).
D. W. Jepsen:Journ. Math. Phys.,6, 405 (1965).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Supported by the Consiglio Nazionale delle Ricerche, the National Science Foundation, and the Wisconsin Alumni Research Foundation.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Scott, A.C. Propagation of magnetic flux on a long Josephson tunnel junction. Nuovo Cimento B (1965-1970) 69, 241–261 (1970). https://doi.org/10.1007/BF02710988
Received:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02710988