Nanotrubička, autor Arnero, zdroj Wikipedia, licence obrázku public domain
Nanotrubička, autor Arnero, zdroj Wikipedia, licence obrázku public domain

Střídavý Josephsonův jev a kvantové tečky

Kondův jev je mnohočásticový kvantový efekt, kdy při dostatečně nízkých teplotách způsobují volné magnetické momenty anomální vodivost.

Doktorandka Alžběta Kadlecová z teoretického oddělení Katedry fyziky kondenzovaných látek MFF UK je spoluautorkou studie střídavého Josephsonova jevu, která v březnu vyšla v renomovaném časopise Physical Review Letters. Na výzkumu spolupracovala s fyziky z Université Paris-Saclay.

Jako Josephsonův jev se označuje vznik elektrického proudu mezi dvěma supravodiči oddělenými tenkou vrstvou izolantu. Pokud se na mezeru mezi supravodiči přivede konstantní elektrické napětí, vznikne střídavý proud – tzv. střídavý Josephsonův jev. Právě na něj se zaměřili francouzští fyzici a česká doktorandka v nové studii.

Vědci zkoumali střídavý Josephsonův jev ve speciálním druhu Josephsonova spoje, kterým byla uhlíková nanotrubička (druh kvantové tečky) připojená na supravodivé přívody. Zjistili, že v tzv. Kondově režimu dochází v systému k nečekanému poklesu proudu.

„U střídavého Josephsonova jevu dochází právě v Kondově režimu k poklesu proudu, který není pozorovaný u stejnosměrného Josephsonova jevu. To nás překvapilo, protože jsme očekávali, že amplitudy proudů budou přímo úměrné,“ říká Alžběta Kadlecová, jež do studie přispěla numerickými výpočty a také pokusem o interpretaci naměřených dat.

Kondův jev je mnohočásticový kvantový efekt, kdy při dostatečně nízkých teplotách způsobují volné magnetické momenty – tzv. „nečistoty“ v kovu neboli „kvantové tečky“ – anomální vodivost. „Z pohledu teorie je to složitý problém. Interakce Kondova jevu a supravodivosti v kvantových tečkách je stále málo objasněná. Numericky lze standardními metodami spočítat stejnosměrný, ale nikoli střídavý Josephsonův jev,“ upřesňuje Kadlecová, která se ke spolupráci s francouzskou skupinou dostala prostřednictvím svého školitele doc. Tomáše Novotného.

Zaznamenaný pokles proudu zatím autoři studie nedokáží spolehlivě vysvětlit. Věří však, že jejich výzkum v budoucnu přispěje k lepšímu pochopení mikroskopických procesů v podobných systémech.

„V článku jsme se přiklonili k teorii větší interakce s prostředím v systému pod napětím, kdy okolní kvazičástice mohou přidat nebo ubrat energii a změnit tím kvantový stav tečky,“ naznačuje jednu z možných interpretací mladá doktorandka. „Jde však spíše o kvalitativní pohled, který bude v budoucnu, až se vyvinou vhodné numerické metody, nutné potvrdit přesným výpočtem. Mezitím zůstává mnoho prostoru pro jiné interpretace a diskusi v úzkém oboru,“ dodává.

oznámení MFF UK

Cena Albertus pro středoškolské učitele fyziky a informatiky
V době distanční výuky si možná mnoho lidí uvědomilo, že učitel není jen vzdělavatel, ale že ve stejné míře formuje vztah ke konkrétnímu oboru a vytváří motivaci pro další studium. Nominace konkrétních učitelů na Cenu Albertus probíhají až do 31. května.
Podrobnosti

Solkoll, Wikipedia, licence obrázku public domain

Kovová voda poprvé připravena v pozemských podmínkách

Čistá voda prakticky nevede elektřinu, je to elektrický izolátor. Aby elektřinu vést mohla, musí obsahovat …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close