周期的に駆動されたポテンシャルによる常伝導金属領域を通して結合した2つの超伝導体を横切る非断熱電荷ポンピング【JST・京大機械翻訳】

Soori Abhiram; Sivakumar M.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202205330998976 整理番号：22P0126916

周期的に駆動されたポテンシャルによる常伝導金属領域を通して結合した2つの超伝導体を横切る非断熱電荷ポンピング【JST・京大機械翻訳】

Nonadiabatic charge pumping across two superconductors connected through a normal metal region by periodically driven potentials

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発行年： 2020年03月25日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年06月16日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

周期的に駆動されたシステムは,励起状態エネルギーと基底状態エネルギーの間の差が,駆動周波数のh/2π時間の整数倍である場合,共鳴を示す。一方,超伝導位相差が2つの超伝導体の間で維持されるとき,サブギャップ状態が現れ,Josephson電流を運ぶ。従って,駆動Josephson接合は,印加駆動による励起が1つの超伝導体から他の超伝導体へ流れる電流に影響する興味深い道を開く。これに動機付けられて,振動ポテンシャルが通常の金属領域に適用される超伝導体-正常金属-超伝導体(SNS)接合における電荷輸送を研究した。振動ポテンシャルの小さな振幅に対して,非駆動ハミルトニアンのサブギャップ固有エネルギー間の差が,駆動周波数のh/2π時間の整数倍である場合,1つのサイトでの駆動が超伝導相差で電流の方向を逆転させることを見出した。振動ポテンシャルの大きな振幅に対して,一つのサイトでの駆動は,より豊富な特徴を示す。2つの超伝導体が同じ超伝導相で維持される場合でも,電流が位相によって異なる通常の金属における2つのサイトに振動ポテンシャルを適用することにより駆動されることを示す。非駆動系において非ゼロJosephson電流が存在するとき,超伝導ギャップより小さい振動ポテンシャルの振幅で駆動されるシステムの電流における局所ピークと谷は,このシステムにおいて鋭い励起を示すことを見出した。断熱限界において,著者らは,1つの期間において移動した電荷が,非駆動システムにおいてJosephson電流が流れるとき,ポンピング周波数によってべき乗則として発散することを見つけた。著者らの計算は正確で,有限系に適用できる。この予測を試験できる可能性のある実験セットアップを議論した。【JST・京大機械翻訳】

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Josephson接合・素子 , 超伝導体の物性一般

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