building BALSEIRO
institution Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (CNEA)
id BALSEIRO--oai:ricabib.cab.cnea.gov.ar:23
author Shalóm, Diego
spellingShingle Shalóm, Diego
FÍSICA
JOSEPHSON JUNCTIONS
FINITE-RANGE INTERACTIONS
RATCHTING
MAGNETIC SUSCEPTIBILITY
ANISOTROPY
JOSEPHSON
VÓRTICES
TAMAÑO FINITO
RATCHET
RECTIFICACIÓN
EFECTOS COLECTIVOS
FUERZA CONTINUA
SUSCEPTIBILIDAD
ANISOTROPÍA
FASES DINÁMICAS
TAMAÑO FINITO
RATCHET
RECTIFICACIÓN
EFECTOS COLECTIVOS
FUERZA CONTINUA
SUSCEPTIBILIDAD
FASES DINÁMICAS
Dinámica de vórtices en redes de junturas Josephson
En este trabajo estudiamos la dinámica de vórtices en Redes de Junturas Josephson (RJJ) bidimensionales, sobreamortiguadas en un amplio rango de condiciones variando el campo magnético y la temperatura bajo la acción de corrientes continuas mediante herramientas experimentales, simulaciones numéricas y estudios analíticos. Desarrollamos el método de Fases Fijas, una variación de las técnicas de relajación numérica que consiste en fijar y controlar el valor las fases de algunas de las islas que rodean la singularidad, mientras se deja que todo el resto de las fases en el sistema relajen. De esta manera se fuerza al vórtice a ubicarse en la posición deseada, permitiendo calcular la energía potencial de un vórtice en posiciones que son inaccesibles a otros métodos de relajación. Utilizamos este método para estudiar la energía potencial de un vórtice en diversas situaciones en algunas RJJ homogéneas y no-homogéneas, como por ejemplo redes con defectos, redes acanaladas, y ratchets. Estudiamos los efectos de tamaño finito en RJJ mediante herramientas analíticas y numéricas. Para ello implementamos el denominado modelo de anillos, que consiste en reemplazar la red cuadrada bidimensional por una serie de anillos cuadrados, concéntricos y desacoplados. Esto simplemente supone despreciar la contribución de las junturas radials que acoplan los sucesivos anillos. Este modelo, a pesar de su extrema sencillez retiene los elementos más importantes de la dependencia de la energía con campo magnético. Combinamos este modelo con otros términos que dan cuenta de la dependencia con la posición del vórtice para obtener una expresión general para la energía potencial de un vórtice en una RJJ de tamaño finito en presencia de campo magnético. Presentamos una expresión para el primer campo crítico, correspondiente al valor de campo magnético al cual resulta energéticamente favorable la entrada del primer vórtice en la red. Construimos y estudiamos RJJ moduladas para formar potenciales periódicos y asimétricos para los vórtices, denominados ratchet. Los resultados experimentales muestran claramente que existe una rectificación del movimiento de vórtices en este tipo de potenciales. Incluso en ciertas condiciones particulares se observa un movimiento neto en sentido contrario a la fuerza media aplicada a los vórtices. Nuestros experimentos permiten identificar por primera vez el signo de los vórtices que son transportados, es decir si los que se mueven son vórtices o antivórtices. Asimismo nuestros resultados muestran que existe una fuerte interacción entre los efectos colectivos (interacción vórtice-vórtice, estructura de la red de vórtices) y la rectificación por efecto ratchet. Finalmente desarrollamos la técnica de medición de inductancia cinética anisotrópica, basada en el uso de un tipo novedoso de bobinas planas en forma de serpentina. Estas bobinas muestran claras ventajas sobre las bobinas tradicionales para la medición de muestras bidimensionales como las RJJ y películas superconductoras, debidas principalmente a la muy pequeña distancia que separa la muestra de las bobinas, a todo lo largo de éstas. Utilizamos esta técnica para estudiar los regímenes dinámicos de vórtices, cuando la fuerza debida a la corriente supera al anclaje y los vórtices son puestos en movimiento. Estos regímenes presentan un carácter anisotrópico, atribuido a que los vórtices en movimiento se acomodan en una estructura móvil que tiene longitudes de coherencia diferentes en la dirección paralela y perpendicular al movimiento
http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/23/
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series http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/23/
url http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/23/1/1Shalom.pdf
format Tesis
genre Tesis
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era 2005
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publishDate 2005-07-08
_version_ 1630391030384689152
score 12,815243