wir Josephsona

W nadprzewodnictwie wir Josephsona (według Briana Josephsona z Uniwersytetu Cambridge) jest wirem kwantowym nadprądów w złączu Josephsona (patrz efekt Josephsona ). Nadprądy krążą wokół centrum wirowego, które znajduje się wewnątrz bariery Josephsona, w przeciwieństwie do wirów Abrikosowa w nadprzewodnikach typu II , które znajdują się w kondensacie nadprzewodzącym.

Wiry Abrikosowa (za Aleksiejem Abrikosowem ) w nadprzewodnikach charakteryzują się normalnymi rdzeniami, w których kondensat nadprzewodzący ulega zniszczeniu w skali długości koherencji nadprzewodnika ξ (zwykle 5-100 nm). Rdzenie wirów Josephsona są bardziej złożone i zależą od fizycznego charakteru bariery. W złączach nadprzewodnik-normalny metal-nadprzewodnik (SNS) Josephsona istnieją mierzalne korelacje nadprzewodzące indukowane w barierze N przez efekt zbliżeniowy z dwóch sąsiednich elektrod nadprzewodzących. Podobnie jak wiry Abrikosowa w nadprzewodnikach, wiry Josephsona w złączach SNS Josephsona charakteryzują się rdzeniami, w których korelacje są tłumione przez destrukcyjną interferencję kwantową i przywracany jest stan normalny. Jednak w przeciwieństwie do rdzeni Abrikosowa, które mają rozmiar ~ ξ , rozmiar rdzeni Josephsona nie jest określony wyłącznie parametrami mikroskopowymi. Zależy to raczej od nadprądów krążących w elektrodach nadprzewodzących, przyłożonego pola magnetycznego itp. W nadprzewodnik-izolator-nadprzewodnik (SIS) Josephsona nie oczekuje się, że rdzenie będą miały określoną sygnaturę widmową; ich nie zaobserwowano.

₀ Zazwyczaj nadprądowe pętle wiru Josephsona wytwarzają strumień magnetyczny, który w wystarczająco długich złączach Josephsona jest równy Φ — pojedynczemu kwantowi strumienia . Jednak ułamkowe wiry mogą również występować w złączach nadprzewodnik-ferromagnes-nadprzewodnik Josephsona lub w złączach, w których występują nieciągłości faz nadprzewodników. Wykazali to Hilgenkamp i in. że wiry Josephsona w tak zwanych 0-π Long Josephson Junctions mogą również przenosić połowę strumienia kwantowego i są nazywane półfluksonami . Wykazano, że w pewnych warunkach propagujący się wir Josephsona może zainicjować kolejny wir Josephsona. Efekt ten nazywany jest klonowaniem strumienia (lub klonowaniem strumienia). Chociaż pojawia się drugi wir, nie narusza to zasady zachowania kwantu pojedynczego strumienia.

Zobacz też