Полуфлюксон - Semifluxon

В сверхпроводимость, а полуфлюкс является полуцелым числом вихрь из сверхток несущий магнитный поток равно половина из квант магнитного потока Φ₀. Полуфлюксоны существуют в 0-π длинные джозефсоновские переходы на границе между областями 0 и π. Эта 0-π граница создает π-разрыв фазы Джозефсона. Соединение реагирует на этот разрыв, создавая полуфлюкс. Сверхток вихря циркулирует вокруг границы 0-π. Помимо полуфлюксона существует еще антисемифлюксон. Он несет поток −Φ₀/2 и его сверхток циркулирует в противоположном направлении.

Математически полуфлюксон может быть построен путем соединения двух хвостов обычного (целочисленного) флуксона (излома уравнения синус-Гордон) на границе 0-π.^[1][2] Полуфлюксон является частным примером дробный вихрь, закрепленный на разрыве фазы, видеть Дробные вихри для подробностей.

Впервые полуфлюксоны наблюдались на границах трикристаллических зерен в d-волновых сверхпроводниках.^[3] а позже в YBa₂Cu₃О₇–Nb зигзагообразные переходы рамп.^[4] В этих системах фазовый сдвиг π происходит из-за симметрии параметра порядка d-волны в YBa₂Cu₃О₇ сверхпроводник. Наблюдения проводились с использованием низкотемпературного сканирующего СКВИД-микроскопа.

Позже исследователям удалось изготовить 0-π-переходы, используя обычные низкотемпературные_c сверхпроводники и ферромагнитный барьер, где физика совершенно другая, но результат (0-π-переходы) тот же. такие 0 – π ДП были продемонстрированы в SFS^[5] и в недемпфированных SIFS^[6] переходы.

Кроме того, физикам удалось продемонстрировать молекулу, состоящую из двух взаимодействующих полуфлюксонов, расположенных антиферромагнитно. Он имеет вырожденное основное состояние вверх-вниз или вниз-вверх. Было показано, что можно считывать состояние такой молекулы полуфлюксона с помощью встроенных в микросхему СКВИДов. Также можно переключаться между состояниями молекулы вверх-вниз или вниз-вверх, прикладывая ток.^[7]

Смотрите также

• Джозефсоновский переход
• π джозефсоновский переход
• φ джозефсоновский переход
• Дробные вихри

Рекомендации

1. J. H. Xu; Дж. Х. Миллер, мл .; К. С. Тинг (1994). "${\displaystyle \pi }$-вихревое состояние в длинном 0-${\displaystyle \pi }$ Джозефсоновский переход ». Phys. Ред. B. 51 (17): 11958–11961. Bibcode:1995PhRvB..5111958X. Дои:10.1103 / PhysRevB.51.11958. PMID  9977943.
2. Э. Голдобин; Д. Коелле; Р. Кляйнер (2002). «Полуфлюксоны в длинных джозефсоновских 0-${\displaystyle \pi }$-соединения ". Phys. Ред. B. 66 (10): 100508. arXiv:cond-mat / 0207742. Bibcode:2002PhRvB..66j0508G. Дои:10.1103 / PhysRevB.66.100508.
3. К. С. Цуэй; Дж. Р. Кертли (2002). "Симметрия спаривания d-волн в купратных сверхпроводниках --- фундаментальные последствия и потенциальные применения". Physica C. 367: 1. Bibcode:2002PhyC..367 .... 1Т. Дои:10.1016 / S0921-4534 (01) 00976-5.
4. Х. Хильгенкамп; Ариандо; Х.-Ж. Х. Смилде; Д. Х. А. Бланк; Г. Рейндерс; Х. Рогалла; Дж. Р. Кертли; К. С. Цуэй (2003). «Упорядочение и управление магнитными моментами в крупномасштабных сверхпроводящих ${\displaystyle \pi }$-массивы петель ". Природа. 422 (6927): 50–3. Bibcode:2003Натура 422 ... 50ч. Дои:10.1038 / природа01442. PMID  12621428.
5. М. Л. Делла Рокка; М. Априли; Т. Контос; А. Гомес; П. Спатис (2005). «Ферромагнетик 0-${\displaystyle \pi }$ Соединения как классические вращения ». Phys. Rev. Lett. 94 (19): 197003. arXiv:cond-mat / 0501459. Bibcode:2005ПхРвЛ..94с7003Д. Дои:10.1103 / PhysRevLett.94.197003. PMID  16090200.
6. М. Вайдес; М. Кеммлер; Х. Кольштедт; Р. Васер; Д. Коелле; Р. Кляйнер; Э. Голдобин (2006). «0-${\displaystyle \pi }$ Джозефсоновские туннельные переходы с ферромагнитным барьером ». Phys. Rev. Lett. 97 (24): 247001. arXiv:cond-mat / 0605656. Bibcode:2006PhRvL..97x7001W. Дои:10.1103 / PhysRevLett.97.247001. PMID  17280309.
7. А. Дьюис; Т. Габер; Д. Коелле; Р. Кляйнер; Э. Голдобин (2008). «Полуфлюксонная молекула под контролем». Phys. Rev. Lett. 101 (24): 247001. arXiv:0809.1346. Bibcode:2008PhRvL.101x7001D. Дои:10.1103 / PhysRevLett.101.247001. PMID  19113654.