view in publisher's site

Quantum phase transitions and vortex dynamics in superconducting networks

Josephson-junction arrays are ideal model systems to study a variety of phenomena such as phase transitions, frustration effects, vortex dynamics and chaos. In this review, we focus on the quantum dynamical properties of low-capacitance Josephson-junction arrays. The two characteristic energy scales in these systems are the Josephson energy, associated with the tunneling of Cooper pairs between neighboring islands, and the charging energy, which is the energy needed to add an extra electron charge to a neutral island. The phenomena described in this review stem from the competition between single-electron effects with the Josephson effect. They give rise to (quantum) superconductor–insulator phase transitions that occur when the ratio between the coupling constants is varied or when the external fields are varied. We describe the dependence of the various control parameters on the phase diagram and the transport properties close to the quantum critical points. On the superconducting side of the transition, vortices are the topological excitations. In low-capacitance junction arrays these vortices behave as massive particles that exhibit quantum behavior. We review the various quantum–vortex experiments and theoretical treatments of their quantum dynamics.

انتقال فاز کوانتومی و دینامیک vortex در شبکه‌های superconducting

؟ آرایه‌های متصل به نقطه اتصال، سیستم‌های مدل ایده‌آل برای مطالعه انواع پدیده‌هایی مانند انتقال فاز، اثرات نا امیدی، دینامیک چرخشی و هرج و مرج هستند. در این بررسی، ما بر روی ویژگی‌های دینامیکی کوانتومی آرایه‌های Josephson با ظرفیت پایین متمرکز می‌شویم. دو مقیاس انرژی ویژه در این سیستم‌ها انرژی Josephson هستند که با تونل زنی بین جزایر همسایه و انرژی شارژ ارتباط دارند که انرژی مورد نیاز برای اضافه کردن بار الکتریکی اضافی به یک جزیره خنثی است. پدیده توصیف‌شده در این بررسی از رقابت بین اثرات تک الکترون با اثر Josephson ناشی می‌شود. آن‌ها به گذاره‌ای فازی (کوانتومی)انتقال می‌دهند که زمانی رخ می‌دهد که نسبت بین ثابت‌های جفت شدگی متفاوت بوده و یا زمانی که زمینه‌های خارجی متفاوت باشند. ما وابستگی پارامترهای مختلف کنترل بر روی نمودار فازی و ویژگی‌های انتقال نزدیک به نقاط بحرانی کوانتومی را توصیف می‌کنیم. در the superconducting گذار، vortices the topological هستند. در آرایه‌های junction با ظرفیت کم، این vortices به عنوان ذرات گسترده‌ای رفتار می‌کنند که رفتار کوانتومی را نشان می‌دهند. ما آزمایش‌ها vortex کوانتومی و روش‌های نظری مکانیک کوانتومی آن‌ها را مورد بررسی قرار می‌دهیم.
ترجمه شده با

سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.