第一篇 概论 1
第一章 超导器件发展潜势 1
第一节 引言 1
第二节 发展潜势 3
第三节 响应时间 4
第四节 功耗 7
第五节 优值系数 9
第六节 损耗与色散 12
第七节 最大采样频率 14
第八节 超高灵敏度 15
第九节 美中不足 16
第十节 一分为二 17
第十一节 寄予期望 17
参考文献 19
第二章 从半导体器件到超导体器件 21
第一节 引言 21
第二节 半导体晶体管的发明 22
第三节 半导体器件的发展 23
第四节 半导体器件的展望 37
第五节 超导电性和超导器件发展史 64
第六节 固体多功能器件展望 67
参考文献 72
第三章 超导器件与半导体器件的类比和对偶性 73
第一节 引言 73
第二节 导电性的类比 73
第三节 准粒子能谱的类比 77
第四节 隧道效应的类比 83
第五节 器件性能的类比 85
第六节 器件结构的类比 87
第七节 器件工艺的类比 87
第八节 对偶性定则 89
第九节 物理量子的对偶 91
第十节 电、磁探测器的对偶性 95
第十一节 模拟器件的对偶 98
第十二节 数字器件的对偶 101
参考文献 105
第二节 基本状态 106
第四章 基本术语和参数 106
第一节 引言 106
第三节 磁通现象 113
第四节 临界参量 116
第五节 约瑟夫逊现象 124
参考文献 136
第五章 高温超导材料与器件展望 137
第一节 引言 137
第二节 高温超导体与微区超导效应 137
第三节 高温超导体与晶体结构 155
第四节 高温非生物有机超导体 156
第五节 两个可能的常温超导体实验 159
第六节 高温超导电性理论研究进展 160
第七节 评述与展望 182
参考文献 184
第一节 引言 187
第二节 超导体的完全导电性 187
第二篇 物理基础 187
第六章 宏观唯象理论 187
第三节 超导体的完全抗磁性 195
第四节 其它实验与现象 198
第五节 超导热力学 206
第六节 二流体模型概念 220
第七节 超导电动力学——伦敦方程 221
第八节 朗道-金兹堡唯象方程 229
参考文献 238
第二节 光的波粒二象性 240
第七章 量子论基础概要 240
第一节 引言 240
第三节 实物粒子的波粒二象性 242
第四节 德布罗意波 245
第五节 测不准关系 246
第六节 薛定格方程 248
第七节 力学量的算符表示 250
第八节 量子论中的表象 254
参考文献 258
第一节 引言 259
第八章 宏观量子理论 259
第二节 超导宏观量子效应 260
第三节 超导宏观量子理论概念 263
第四节 常导体量子理论概要 264
第五节 超导BCS宏观量子理论的物理图象 269
第六节 T≠OK时的超导宏观量子方程组 273
第七节 T≠OK时的超导宏观量子方程组 281
第八节 应用宏观量子理论来描述超导体的热学和电磁学性质 285
参考文献 300
第九章 固体中准粒子隧道效应 301
第一节 引言 301
第二节 隧道效应的基本量子理论 301
第三节 半导体准粒子隧道效应 317
第四节 超导准粒子隧道效应 335
第五节 真空隧道效应 353
参考文献 354
第一节 引言 356
第二节 弱耦合超导体 356
第十章 超导电子对隧道效应 356
第三节 超导电子对隧道效应方程的费曼推导法 358
第四节 超导电子对直流隧道效应 362
第五节 超导电子对交流隧道效应 365
第六节 超导电子对隧道效应方程的再讨论 370
第七节 约瑟夫逊-麦克斯韦方程 380
第八节 电磁振荡效应 384
第九节 自测效应 385
第十节 超导电子对隧道效应方程的格林函数推导法 392
第十一节 超导电子对隧道效应方程的BBS推导法 394
第十二节 非平衡超导电子对隧道效应方程 399
第十三节 从基本物理定律出发推导超导电子对隧道效应方程 402
参考文献 412
第三篇 器件原理 414
第十一章 超导二极管 414
第一节 引言 414
第二节 超导二极管结构与工艺 415
第三节 RSJ等效电路 427
第四节 RCSJ等效电路 448
第五节 超导结二极管RCS-LJ等效电路 463
第六节 评述、特性和高频限制 465
参考文献 469
第十二章 超导量子干涉器 471
第一节 引言 471
第二节 SQUID结构 472
第三节 单结SQUID原理 479
第四节 双结SQUID原理 490
第五节 多结SQUID描述方程 498
第六节 SQUID阵列 499
参考文献 504
第十三章 超导结型晶体管 505
第一节 引言 505
第二节 基本结构 505
第三节 超导电子对的产生与复合 509
第四节 超导结型三极管的放大特性 510
第五节 超导结型三极管的基本方程组 514
第六节 势阱结与超导结型三极管理论 528
参考文献 540
第十四章 超导场效应晶体管 542
第一节 引言 542
第二节 基本结构 542
第三节 半导体耦合材料的性质 546
第四节 临界沟道长度 548
第五节 超导器件电极材料的性质 554
第六节 超导场效应晶体管的原理 557
第七节 2DEG超导场效晶体管 564
参考文献 568
第十五章 超导磁通量子器件 569
第一节 引言 569
第二节 孤立子与超导传输线中的磁通量子 569
第三节 超导传输线中单个磁通量子的运动 575
第四节 磁通量子串和电磁波的相互作用 581
第五节 超导磁通量子模拟器件 586
第六节 超导磁通量子数字器件 592
参考文献 597