一维串联约瑟夫森结阵列中的电荷孤子
凝聚态物理
2009-10-28 v1
摘要
我们研究了一维约瑟夫森耦合超导颗粒阵列，其中动力学电感占主导地位，超过了约瑟夫森电感。在这个极限下，阵列中多余库珀对的动力学可以用电荷孤子来描述，这些孤子由颗粒的极化产生。我们使用连续sine-Gordon模型分析了这些拓扑激发的动力学，它们与长约瑟夫森结中的磁通子是对偶的。我们发现它们的经典相对论运动导致阵列I-V特性中的饱和分支。然后我们讨论了电荷孤子的半经典量子化，并表明它与阵列的大动力学电感一致。我们研究了环形阵列中量子电荷孤子的动力学，该阵列通过其中心的通量偏置。如果量子电荷孤子的退相干长度大于阵列的周长，则可以预期持续电流和相干电流振荡等量子现象。由于电荷孤子的特征宽度约为100微米，它是一个宏观量子客体。我们讨论了可能抑制电荷孤子量子行为的退相干机制。
引用
@article{arxiv.cond-mat/9602064,
title = {Charge Solitons in 1-D Arrays of Serially Coupled Josephson Junctions},
author = {Ziv Hermon and Eshel Ben-Jacob and Gerd Schön},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/9602064},
year = {2009}
}
备注
26 pages, LaTex, 7 Postscript figures