Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Świat kwantowy Dyskretne poziomy energetyczneTunelowanie Zazwyczaj dotyczą pojedynczych atomów/cząsteczek Interferencja/ dyfrakcja.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Świat kwantowy Dyskretne poziomy energetyczneTunelowanie Zazwyczaj dotyczą pojedynczych atomów/cząsteczek Interferencja/ dyfrakcja."— Zapis prezentacji:

1 Świat kwantowy Dyskretne poziomy energetyczneTunelowanie Zazwyczaj dotyczą pojedynczych atomów/cząsteczek Interferencja/ dyfrakcja

2 Czy obiekty (zbiory) makroskopowe (składające się z makroskopowej liczby cząstek N > 10 6 ) mogą zachowywać się jak pojedyncza cząstka? Sztuczne atomy?

3 Zmienna makroskopowa to ta, która opisuje zachowanie wielu, wielu cząstek (obiektu makroskopowego). Np.: - wychylenie z położenia równowagi – drgania kanapki piezoelektrycznej – obiektu makroskopowego, oscylator harmoniczny – kwantowy czy klasyczny? Czy można go umieścić w superpozycji stanów? - nadprzewodząca faza to faza ta sama dla wielu par Coopera; - magnetyzacja to sumaryczny moment magnetyczny wielu elektronów; Czy wielkości te obowiązuje rozmycie kwantowe? Jeśli tak to czy istnieje mechanizm tunelowania tzn. jeśli układ może istnieć dla dwóch różnych wartości zmiennej makroskopowej oddzielonych bariera potencjału to czy może tunelować pod barierą? Czy energia im odpowiadająca podlega kwantowaniu?

4 Faza nadprzewodząca – wielkość makroskopowa (macroscopic wave function) Elektrony są falami materii. A fale mają fazę. W stanie normalnym przewodnictwa względne przesunięcia fazowe pomiędzy elektronami przyjmują wartości przypadkowe- żadna faza nie jest wyróżniona. Wejściu w stan przewodnictwa towarzyszy złamanie symetrii fazy. Wszystkie elektrony uzgadniają między sobą wartość fazy – ta sama wartość fazy jest przypisana wielu elektronom. A zatem faza w stanie nadprzewodzącym uzyskuje znaczenie makroskopowe. Wskazując dowolna część nadprzewodnika można powiedzieć jaka jest jego faza w tym miejscu. Względne przesunięcia fazowe pomiędzy odległymi miejscami nadprzewodnika są ściśle określone – to jest właśnie to co rozumiemy pod pojęciem stanu koherentnego materii. Gdy płynie prąd przez nadprzewodnik to jest on proporcjonalny do gradientu fazy. Fala elektronowa w nadprzewodniku jest zatem analogiczna do koherentnej fali fotonowej (elektromagnetycznej) jaką jest światło laserowe. Falę elektronową wygodnie jest opisywać za pomocą liczby zespolonej postaci A(x)*exp(i* (x)). W dowolnym punkcie przestrzeni |A| 2 jest ilością elektronów (sparowanych), natomiast jest ich fazą w tym punkcie.

5 Josephson effect ( Wykład 1 ) Czy obiekty makroskopowe zachowują się kwantowo?

6 Jak zrobić i zmierzyć JJ? prąd

7 antenna bias line designed to be 50 at T < 1K e-beam lithography 700µm Gdzie to podłączyć? SQUID

8 Photolithography

9 E-beam lithography

10 Josephson relations S SI Wyprowadzenie formuł Josephsona: Feynman, tom III, seminarium poświecone nadprzewodnictwu 1 2

11 Okablowanie kriostatu

12 Electrical circuit Thevenin equivalent = Pure Josephson element obeying Josephson relations

13 IV curve I-V characteristics of JJ biased through R B bias resistor. JJ supports supercurrent only to certain level. On crossing the threshold value I 0 finite voltage develops across JJ. V jsw = I sw R b I sw Supercurrent branch Subgap current Quasiparticle branch switchingretrapping Hysteretic behavior !!!

14 RCSJ model (Resistively and Capacitively Shunted Junction)

15 First, consider ->0, I B =0 and map it into harmonic oscillator: RCSJ model Back to full equation: Harmonic oscillator: Q - quality factor, amplitude of harmonic oscillator falls by a factor of e in Q/ cycles of free oscillations

16 Wygląda jak harmonic oscillator, ale teraz restoring force wynosi nie k (jak w prawie Hooka) tylko:

17 Tilted washboard potential x V/ 0 (napięcie) v (prędkość)

18 Q (quality factor) hysteresis


Pobierz ppt "Świat kwantowy Dyskretne poziomy energetyczneTunelowanie Zazwyczaj dotyczą pojedynczych atomów/cząsteczek Interferencja/ dyfrakcja."

Podobne prezentacje


Reklamy Google