Cтатьи, принятые к публикации

Обзоры актуальных проблем


Сверхпроводящие квантовые флуктуации в одном измерении

 а, б,  в, б
а Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация
б Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», ул. Мясницкая 20, Москва, 101000, Российская Федерация
в Forschungszentrum Karlsruhe, Institute of Nanotechnology, Karlsruhe, Germany

Дается обзор последних достижений в области квазиодномерной сверхпроводимости. Показано, что низкотемпературные свойства сверхпроводящих нанопроволок существенным образом определяются квантовыми флуктуациями. Гладкие (гауссовы) флуктуации фазы сверхпроводящего параметра порядка (также связанные с плазменными модами распространяющимися в проволоке) могут существенно влиять на одноэлектронную плотность состояний в таких проволоках и вызывать шум незатухающего тока в сверхпроводящих нанокольцах. Ряд других интересных явлений, таких как, например, ненулевое сопротивление и дробовой шум напряжения в сверхпроводниках с током вызван негауссовыми флуктуациями параметра порядка - квантовыми проскальзываниями фазы (КПФ). Это явление может быть интерпретировано как туннелирование флаксонов, которые выступают в роли эффективных квантовых "частиц" дуальных куперовским парам. Полная статистика переноса флаксонов нетривиальна и сводится к пуассоновской лишь в низкочастотном пределе. Также показано, что эффекты от КПФ могут быть очень существенны в тонких проводах и кольцах, где проскальзывания фазы остаются несвязанными и определяют непертурбативно длину $L_c$ после которой сверхток подавлен квантовыми флуктуациями. Соответсвенно, в пределе нулевой температуры $T \to 0$ такие нанопроволоки становятся изоляторами при длинах больших $L_c$, в то время как при меньших длинах они по прежнему могут проявлять сверхпроводящие свойства. Продемонстрировано, что нетривиальные явления, связанные с квантовыми флуктуациями параметра порядка , могут быть чувствительны к топологии системы и могут наблюдаться, например, в сверхпроводящих проволоках связанных ёмкостным образом.

Ключевые слова: сверхпроводимость, низкоразмерные системы, квантовые флуктуации, квантовые проскальзывания фазы
DOI: 10.3367/UFNr.2021.04.038962
Цитата: Семенов А Г, Заикин А Д "Сверхпроводящие квантовые флуктуации в одном измерении" УФН, принята к публикации

Поступила: 24 августа 2020, доработана: 5 марта 2021, 7 апреля 2021

English citation: Semenov A G, Zaikin A D “Superconducting quantum fluctuations in one dimensionPhys. Usp., accepted; DOI: 10.3367/UFNe.2021.04.038962

Похожие статьи (12) ↓

  1. А.И. Савватимский, С.В. Онуфриев, Н.М. Аристова «Физические свойства тугоплавких карбидов металлов IV и V групп таблицы Менделеева при быстром нагреве импульсом электрического тока», принята к публикации
  2. Н.Б. Брандт, Н.И. Гинзбург «Влияние высокого давления на сверхпроводящие свойства металлов» 85 485–521 (1965)
  3. Л.Н. Булаевский «Сверхпроводимость и электронные свойства слоистых соединений» 116 449–483 (1975)
  4. В.Л. Гинзбург, А.П. Леванюк, А.А. Собянин «Рассеяние света вблизи точек фазовых переходов в твердом теле» 130 615–673 (1980)
  5. Б.И. Ивлев, Н.Б. Копнин «Теория токовых состояний в узких сверхпроводящих каналах» 142 435–471 (1984)
  6. Ю.А. Изюмов «Спин-флуктуационный механизм высокотемпературной сверхпроводимости и симметрия параметра порядка» 169 225–254 (1999)
  7. М.В. Садовский «Псевдощель в высокотемпературных сверхпроводниках» 171 539–564 (2001)
  8. В.С. Анищенко, Т.Е. Вадивасова и др. «Статистические свойства динамического хаоса» 175 163–179 (2005)
  9. Ю.А. Изюмов, Э.З. Курмаев «Новый класс высокотемпературных сверхпроводников в FeAs-cистемах» 178 1307–1334 (2008)
  10. В.З. Кресин, Ю.Н. Овчинников ««Гигантское» усиление сверхпроводящего спаривания в металлических нанокластерах: сильное увеличение температуры перехода и возможность сверхпроводимости при комнатной температуре» 178 449–458 (2008)
  11. Ю.Х. Векилов, М.А. Черников «Квазикристаллы» 180 561–586 (2010)
  12. Ю.М. Шукринов «Аномальный эффект Джозефсона», принята к публикации

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2021
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение