Semifluxon - Semifluxon

In Supraleitung , ein semifluxon ist ein halber ganze Zahl Wirbel von Supra der Tragmagnetfluss gleich zu der Hälfte des Magnetflussquant Φ 0 . Semifluxone existieren in den 0-π langen Josephson-Übergängen an der Grenze zwischen 0- und π-Regionen. Diese 0-π-Grenze erzeugt eine π-Diskontinuität der Josephson-Phase. Der Übergang reagiert auf diese Diskontinuität, indem er ein Semifluxon erzeugt. Der Superstrom des Wirbels zirkuliert um die 0-π-Grenze. Neben Semifluxon gibt es auch ein Antisemifluxon . Es trägt den Fluss -Φ 0 /2 und seine Supra zirkuliert in der entgegengesetzten Richtung.

Mathematisch kann ein Semifluxon konstruiert werden, indem zwei Schwänze eines konventionellen (ganzzahligen) Fluxons (Knick der Sinus-Gordon-Gleichung) an der 0-π-Grenze verbunden werden. Semifluxon ist ein besonderes Beispiel für den fraktionierten Wirbel, der an der Phasendiskontinuität befestigt ist. Weitere Informationen finden Sie unter Fraktionswirbel .

Zum ersten Mal wurden die Semifluxons an den Trikristallkorngrenzen in D-Wellen-Supraleitern und später in YBa 2 Cu 3 O 7 -Nb-Rampen-Zick-Zack-Übergängen beobachtet. In diesen Systemen findet die Phasenverschiebung von π aufgrund der Symmetrie der Parameter der d-Wellenordnung im YBa 2 Cu 3 O 7 -Supraleiter statt . Die Beobachtungen wurden unter Verwendung eines Niedertemperatur-Raster-SQUID-Mikroskops durchgeführt.

Später gelang es den Forschern, 0-π-Übergänge unter Verwendung herkömmlicher Niedrig-T c -Supraleiter und ferromagnetischer Barrieren herzustellen, bei denen die Physik völlig anders ist, das Ergebnis (0-π-Übergänge) jedoch dasselbe ist. Solche 0-π-JJs wurden in SFS und in unterdämpften SIFS-Übergängen nachgewiesen.

Ferner konnten Physiker ein Molekül aus zwei wechselwirkenden Semifluxonen nachweisen, die antiferromagnetisch angeordnet waren. Es hat einen entarteten Grundzustand von oben nach unten oder von unten nach oben. Es wurde gezeigt, dass man den Zustand eines solchen Semifluxonmoleküls mithilfe von On-Chip-SQUIDs auslesen kann. Man kann auch durch Anlegen des Stroms zwischen den Auf-Ab- oder Ab-Auf-Zuständen des Moleküls wechseln.

Siehe auch

Verweise