Semifluxó
En superconductivitat, un semifluxó és un vòrtex mig sencer de supercorrent que transporta el flux magnètic igual a la meitat del quàntic de flux magnètic Φ0. Els semifluxons existeixen a les unions 0-π llargues Josephson al límit entre les regions 0 i π. Aquest límit 0-π crea una discontinuïtat π de la fase Josephson. La unió reacciona a aquesta discontinuïtat creant un semifluxó. El supercorrent de vortex circula al voltant del límit 0-π. A més del semifluxó, també existeix un antisemifluxó. Porta el flux −Φ0/2 i el seu supercorrent circula en sentit contrari.
Matemàticament, un semifluxó es pot construir unint dues cues de fluxó convencional (enter) (torsió de l'equació sinus-Gordon) al límit 0-π.[1][2] El semifluxó és un exemple particular del vòrtex fraccionat fixat a la discontinuïtat de fase (vegeu vòrtex fraccionat per obtenir-ne més detalls).
Per primera vegada es van observar els semifluxons als límits del gra tricristal en superconductors d'ona d[3] i més tard a les unions en ziga-zaga de rampa YBa₂Cu₃O7-Nb.[4] En aquests sistemes, el canvi de fase de π té lloc a causa de la simetria del paràmetre d'ordre d'ona en el superconductor YBa₂Cu₃O7. Les observacions es van realitzar mitjançant un microscopi SQUID d'escaneig a baixa temperatura.
Més tard, els investigadors van aconseguir fabricar unions 0-π utilitzant superconductors convencionals de baix Tc i barrera ferromagnètica, on la física és completament diferent, però el resultat (unions 0-π) és el mateix. Aquests unions 0–π s'han demostrat en SFS[5] i en unions SIFS poc amortides.[6]
A més, els físics van poder demostrar una molècula formada per dos semifluxons que interactuen disposats antiferromagnèticament. Té un estat fonamental degenerat amunt o avall. Es va demostrar que es pot llegir l'estat d'aquesta molècula de semifluxó utilitzant SQUID al xip. També es pot canviar entre els estats amunt i avall de la molècula aplicant el corrent.[7]
Referències
[modifica]- ↑ Xu, Miller i Ting, 1994, p. 11958-11961.
- ↑ Goldobin, Koelle i Kleiner, 2000, p. 100508.
- ↑ Tsuei i Kirtley, 2002, p. 1.
- ↑ Hilgenkamp et al., Rogalla, p. 50-53.
- ↑ Della Rocca et al., Spathis, p. 197003.
- ↑ Weides et al., Koelle, p. 247001.
- ↑ Dewes et al., Goldobin, p. 247001.
Bibliografia
[modifica]- Della Rocca, M. L.; Aprili, M.; Kontos, T.; Gomez, A.; Spathis, P. «Ferromagnetic 0- Junctions as Classical Spins» (en anglès). Phys. Rev. Lett., 94(19), 2005, pàg. 197003. arXiv: cond-mat/0501459. Bibcode: 2005PhRvL..94s7003D. DOI: 10.1103/PhysRevLett.94.197003. PMID: 16090200.
- Dewes, A.; Gaber, T.; Koelle, D.; Kleiner, R.; Goldobin, E. «Semifluxon Molecule under Control» (en anglès). Phys. Rev. Lett., 101(24), 2008, pàg. 247001. arXiv: 0809.1346. Bibcode: 2008PhRvL.101x7001D. DOI: 10.1103/PhysRevLett.101.247001. PMID: 19113654.
- Goldobin, E.; Koelle, D.; Kleiner, R. «Semifluxons in long Josephson 0--junctions» (en anglès). Phys. Rev. B, 66(10), 2002. arXiv: cond-mat/0207742. Bibcode: 2002PhRvB..66j0508G. DOI: 10.1103/PhysRevB.66.100508.
- Hilgenkamp, H.; Smilde, H.J. H.; Blank, D. H. A.; Rijnders, G.; Rogalla, H.; Kirtley, J. R.; Tsuei, C. C. «Ordering and manipulation of the magnetic moments in large-scale superconducting -loop arrays» (en anglès). Nature, 422(6927), 2003. Bibcode: 2003Natur.422...50H. DOI: 10.1038/nature01442. PMID: 12621428.
- Tsuei, C. C.; Kirtley, J. R. «d-Wave pairing symmetry in cuprate superconductors. Fundamental implications and potential applications» (en anglès). Physica C, 367, 2002. Bibcode: 2002PhyC..367....1T. DOI: 10.1016/S0921-4534(01)00976-5.
- Weides, M.; Kemmler, M.; Kohlstedt, H.; Waser, R.; Koelle, D.; Kleiner, R.; Goldobin, E. «0- Josephson Tunnel Junctions with Ferromagnetic Barrier» (en anglès). Phys. Rev. Lett., 97(24), 2006, pàg. 247001. arXiv: cond-mat/0605656. Bibcode: 2006PhRvL..97x7001W. DOI: 10.1103/PhysRevLett.97.247001. PMID: 17280309.
- Xu, J. H.; Miller, J. H. Jr.; Ting, C. S. «-vortex state in a long 0- Josephson junction» (en anglès). Phys. Rev. B, 51(17), 1994. Bibcode: 1995PhRvB..5111958X. DOI: 10.1103/PhysRevB.51.11958. PMID: 9977943.
