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本文利用周期瞬子方法研究了环状偏流约瑟夫森结中的单个涡旋隧穿特性。两个超导的垫圈，中间夹一个极薄的绝缘垫圈，便构成了一个环状约瑟夫森结。沿着垂直于环状约瑟夫森结平面方向注入外部偏流形成偏流约瑟夫森结。偏流约瑟夫森结中存在着做环形流动的电流产生的磁通涡旋，其具有磁矩μ。在平行于环状约瑟夫森结平面方向加一个外磁场H，使得涡旋处在一个势阱中。偏流的注入会使得涡旋受到洛仑兹力的作用进而会使得这个势阱发生倾斜，因此，结中一个涡旋的运动情况类似于一个粒子在搓板一样的势阱中的运动情况。随着偏流逐渐增大到一定程度，涡旋磁矩在结平面内开始旋转，最终涡旋以随机方式逃离势阱。
笔者从偏流约瑟夫森结的电流总方程出发建立模型，将涡旋在约瑟夫森结中的运动等效成一个粒子在一个二次加三次方势阱中的运动。由于在外偏流作用下涡旋发生转动，离开原来位置发生逃逸(也称为涡旋发生了隧穿)，这一过程对应着模型中的粒子越过势垒发生隧穿。隧穿使得等效模型中的粒子在势阱中的能态是不稳定的——该能态是一个复数，其虚部正比于能态的衰变率。通过理论计算我们得出：在温度较高的情况下，涡旋进行的是热隧穿，在低温条件下，涡旋的逃逸只能通过量子隧穿的方式。本文还指出这一过程中系统随着温度的降低，通过二阶转变过程从热隧穿过渡到了量子隧穿。