Semifluxon
I supraledning är ett semifluxon en halv heltalsvirvel av superström som bär det magnetiska flödet lika med hälften av det magnetiska flödeskvantumet Φ 0 . Semifluxoner finns i de 0-π långa Josephson-övergångarna vid gränsen mellan 0- och π-områdena. Denna 0-π-gräns skapar en π-diskontinuitet för Josephson-fasen. Kopplingen reagerar på denna diskontinuitet genom att skapa en semifluxon. Vortex superström cirkulerar runt 0-π-gränsen. Förutom semifluxon finns det också en antisemifluxon . Den bär flödet 0 −Φ /2 och dess superström cirkulerar i motsatt riktning.
Matematiskt kan ett semifluxon konstrueras genom att sammanfoga två svansar av konventionellt (heltals) fluxon (kinken av sinus-Gordon-ekvationen) vid 0-π-gränsen. Semifluxon är ett särskilt exempel på den fraktionerade virveln som är fäst vid fasdiskontinuiteten, se Fraktionerade virvlar för detaljer.
För första gången observerades semifluxonerna vid trikristallkorngränserna i d-vågssupraledare och senare i YBa 2 Cu 3 O 7 –Nb rampsickzag-korsningar. I dessa system sker fasförskjutningen av π på grund av d-vågsordningsparametersymmetri i YBa 2 Cu 3 O 7 supraledare. Observationerna utfördes med användning av lågtemperatursscannande SQUID-mikroskop.
Senare lyckades forskare tillverka 0-π-övergångar med hjälp av konventionella supraledare med låg T c och ferromagnetisk barriär, där fysiken är helt annorlunda, men resultatet (0-π-övergångar) är detsamma. sådana 0–π JJs har visats i SFS och i underdämpade SIFS-korsningar.
Vidare kunde fysiker demonstrera en molekyl gjord av två interagerande semifluxoner arrangerade antiferromagnetiskt. Den har ett degenererat grundtillstånd upp-ner eller ner-upp. Det visades att man kan avläsa tillståndet för en sådan semifluxonmolekyl genom att använda on-chip SQUIDs. Man kan också växla mellan molekylens upp-och-ner-tillstånd genom att applicera strömmen.
Se även