В сверхпроводимости , A semifluxon является целым числом половины вихря из сверхтока , несущий магнитный поток равен к половине этого кванта магнитного потока Ф 0 . Полуфлюксоны существуют в джозефсоновских контактах длиной 0-π на границе между 0- и π-областями. 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 . Она несет в себе поток -Φ 0 /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 дробного вихря, закрепленного на разрыве фазы , подробности см. В разделе « Дробные вихри» .
Впервые полуфлюксоны наблюдались на границах трикристаллических зерен в d-волновых сверхпроводниках [3], а затем в переходах рамп-зигзаг YBa 2 Cu 3 O 7 –Nb. [4] В этих системах фазовый сдвиг π происходит из-за симметрии параметра порядка d-волны в сверхпроводнике YBa 2 Cu 3 O 7 . Наблюдения проводились с использованием низкотемпературного сканирующего СКВИД-микроскопа.
Позже исследователям удалось изготовить 0-π-переходы с использованием обычных сверхпроводников с низкой температурой T c и ферромагнитного барьера, где физика совершенно другая, но результат (0-π-переходы) тот же. такие 0 – π ДП были продемонстрированы в SFS [5] и в слабозатухающих SIFS [6] переходах.
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. Можно также переключаться между состояниями молекулы вверх-вниз или вниз-вверх, прикладывая ток. [7]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ JH Xu; JH Miller, Jr .; CS Тинг (1994). " -вихревое состояние в длинном 0-Джозефсона». Phys Rev. B. . 51 (17):. 11958-11961 Bibcode : 1995PhRvB..5111958X . DOI : 10,1103 / PhysRevB.51.11958 . PMID 9977943 .
- ^ Э. Голдобин; Д. Коелле; Р. Кляйнер (2002). «Полуфлюксоны в длинных джозефсоновских 0--junctions». Phys Rev. B. . 66 (10): 100508. Arxiv : конд-мат / 0207742 . Bibcode : 2002PhRvB..66j0508G . DOI : 10,1103 / PhysRevB.66.100508 .
- ^ CC Tsuei; Дж. Р. Киртли (2002). "Симметрия спаривания d-волн в купратных сверхпроводниках --- фундаментальные последствия и потенциальные применения". Physica C . 367 : 1. Bibcode : 2002PhyC..367 .... 1T . DOI : 10.1016 / S0921-4534 (01) 00976-5 .
- ^ Х. Хильгенкамп; Ариандо; Х.-Дж. Х. Смилде; ДГК пустой; Г. Рейндерс; Х. Рогалла; JR Kirtley; CC Tsuei (2003). «Упорядочение и манипулирование магнитными моментами в крупномасштабных сверхпроводниках.-массивы петель ". Nature . 422 (6927): 50–3. Bibcode : 2003Natur.422 ... 50H . doi : 10.1038 / nature01442 . PMID 12621428 .
- ^ ML Della Rocca; М. Априли; Т. Контос; А. Гомес; П. Спатис (2005). «Ферромагнетик 0-Развязки как классические спины». Phys Rev. Lett. , 94 (19): 197003. Arxiv : конд-мат / 0501459 . Bibcode : 2005PhRvL..94s7003D . Дои : 10,1103 / PhysRevLett.94.197003 . PMID 16090200 .
- ^ М. Вайдес; М. Кеммлер; Х. Кольштедт; Р. Васер; Д. Коелле; Р. Кляйнер; Э. Голдобин (2006). «0-Джозефсона туннельных переходов с ферромагнитной Барьер». Phys Rev. Lett. , . 97 (24): 247001. Arxiv : конд-мат / 0605656 . Bibcode : 2006PhRvL..97x7001W . DOI : 10,1103 / PhysRevLett.97.247001 . PMID 17280309 .
- ^ 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 . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.101.247001 . PMID 19113654 .