МАГНІТНІ ВЛАСТИВОСТІ ДЖОЗЕФСОНІВСЬКИХ КОНТАКТІВ З ДРУГОЮ ГАРМОНІКОЮ В СТРУМ-ФАЗОВІЙ ЗАЛЕЖНОСТІ
DOI:
https://doi.org/10.32782/pet-2025-1-10Ключові слова:
надпровідний контакт, струм-фазова залежність, критичний струм, магнітний потікАнотація
Проведене дослідження присвячене актуальній проблемі фізики надпровідності, а саме вивченню струмових станів у надпровідних контактах, які демонструють відхилення від стандартної синусоїдної залежності струму від різниці фаз. Ця проблема є предметом інтенсивних наукових досліджень як з фундаментальної точки зору, так і з прикладної, оскільки несинусоїдна залежність може суттєво впливати на характеристики джозефсонівських контактів, що використовуються в різноманітних технологічних застосуваннях. Основна мета дослідження полягає у встановленні кількісного впливу зовнішнього магнітного поля на струм-фазову залежність та критичний струм таких контактів з урахуванням наявності другої гармоніки.Виконано аналітичне дослідження впливу параметра ангармонічності α на критичний струм контакту за відсутності зовнішнього магнітного поля. Показано, що зі збільшенням параметра ангармонічності критичний струм зростає, причому ця залежність є квадратичною при малих значеннях α та наближається до лінійної при великих значеннях α.Одержано залежність критичного струму контакту від величини магнітного потоку та параметра ангармонічності α. Результати дослідження представлені у вигляді графіків залежності повного струму від різниці фаз при різних значеннях магнітного потоку, залежності фази, при якій досягається максимум струму, від магнітного потоку, а також залежності критичного струму від магнітного потоку для різних значень параметра ангармонічності α. Встановлено, що зі збільшенням параметра ангармонічності α критичний струм стає більш чутливим до дії зовнішнього магнітного поля, особливо в області малих значень магнітного потоку. Це проявляється у більш швидкому зменшенні критичного струму зі збільшенням магнітного поля для контактів з ненульовим значенням α порівняно з контактами, що мають чисто синусоїдну струм-фазову залежність.
Посилання
Golubov A.A., Kupriyanov M. Yu., Il’ichev E. The current-phase relation in Josephson junctions. Rev. Mod. Phys. 2004. Vol. 6, p. 411. DOI: https://doi.org/10.1103/RevModPhys.76.411.
Sakhnyuk V. E., Pastukh O. Yu., Shutowskii A. M. The effects of depairing on the current-phase relation in SIS junctions in the presence of nonmagnetic impurities of arbitrary concentration. Low Temperature Physics. 2017. Vol. 43. № 6. P. 664-669. DOI: https://doi.org/10.1063/1.4985972.
Cахнюк В. Є., Головій В. М. Вплив прозорості діелектричного прошарку на форму залежності струму від різниці фаз у контактах типу SIS. Журнал фізичних досліджень, 2011, Т. 15, Ч. 2, С. 2702–8. DOI: https://doi.org/10.30970/jps.15.2702.
Свiдзинський А.В. Мiкроскопiчна теорiя надпровiдностi : монографія. Луцьк : Волин. нац ун-т ім. Лесі Українки, 2011. 420 с.
Tsuei C.C., Kirtley J.R. Pairing symmetry in cuprate superconductors. Review of Modern Physics. 2000. 72. P. 969. DOI: https://doi.org/10.1103/RevModPhys.72.969.
Shutovskyi A., Sakhnyuk V., and Zolotaryuk Y. Fluxon dynamics in long Josephson junctions with nontrivial current-phase relation. Eur. Phys. J. 2022. B 95, P. 134. DOI: https://doi.org/10.1140/epjb/s10051-022-00397-8.
Cахнюк В.Є. Дослідження впливу зовнішнього магнітного поля на критичний струм джозефсонівських контактів для температур, близьких до критичної. Науковий вісник CНУ імені Лесі Українки. Фізичні науки. Луцьк, 2013. № 26 (275). С. 50–54.