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Shapiro Steps

Definition|释义

Shapiro steps(夏皮罗阶跃/台阶)指在约瑟夫森结(Josephson junction)受到微波辐照时,其电流-电压(I–V)特性曲线上出现的一系列电压平台(台阶)。这些台阶出现在离散电压处,常用关系式表示为
\( V_n = n \frac{h f}{2e} \)(其中 n 为整数,f 为微波频率)。
(该术语主要用于超导电子学与量子电学计量领域。)

Pronunciation|发音

/ʃəˈpɪəroʊ stɛps/
/ʃəˈpɪərəʊ stɛps/

Examples|例句

The I–V curve shows clear Shapiro steps under microwave radiation.
在微波辐照下,这条 I–V 曲线显示出清晰的 Shapiro steps(夏皮罗台阶)。

By sweeping the microwave frequency and power, the researchers mapped how the Shapiro steps evolve and used them to confirm the AC Josephson relation.
研究人员通过扫描微波频率与功率,绘制了 Shapiro steps 的演化规律,并据此验证了交流约瑟夫森关系。

Etymology|词源

该术语来自物理学家 S. Shapiro 的姓氏。1960年代初,他在研究约瑟夫森结受射频/微波驱动时的响应中,观察并报道了这种量子化电压台阶现象,因此这些台阶被称为 Shapiro steps

Related Words|相关词

Literary Works|文学与著作中的用例

  • S. Shapiro“Josephson Currents in Superconducting Tunneling: The Effect of Microwaves and Other Observations”(1963):最经典的早期论文之一,讨论微波驱动下的台阶结构。
  • Michael Tinkham,《Introduction to Superconductivity(超导导论)》:在约瑟夫森效应章节中介绍 Shapiro steps 及其物理意义。
  • Antonio Barone & Gianfranco Paternò,《Physics and Applications of the Josephson Effect(约瑟夫森效应的物理与应用)》:系统讨论 Shapiro steps、实验现象与应用背景。
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