Макроскопические квантовые явления — Arc.Ask3.Ru

Макроскопические квантовые явления Макроскопические квантовые явления Процессы, демонстрирующие квантовое поведение в макроскопическом масштабе   Примеры: сверхтекучесть, сверхпроводимость, квантовый эффект Холла, эффект […]

Макроскопические квантовые явления

  • Макроскопические квантовые явления

    • Процессы, демонстрирующие квантовое поведение в макроскопическом масштабе  
    • Примеры: сверхтекучесть, сверхпроводимость, квантовый эффект Холла, эффект Джозефсона, топологический порядок  
    • С 2000 года ведутся работы с квантовыми газами, особенно с конденсатами Бозе–Эйнштейна  
  • Квантовые жидкости

    • Среды, демонстрирующие макроскопическое квантовое поведение  
    • Примеры: сверхтекучий гелий, сверхпроводники, разреженные квантовые газы, поляритоны, лазерное излучение  
  • Макроскопическая оккупация

    • Волновая функция состояния с большим числом частиц  
    • Плотность вероятностного потока частиц становится плотностью потока частиц  
    • Скорость жидкости связана с фазой волновой функции  
  • Сверхтекучесть

    • Гелий при температурах ниже лямбда-точки проявляет сверхтекучесть  
    • Атом гелия нейтрален, масса частицы равна m4  
    • Квант циркуляции связан с целочисленным значением n  
    • Сверхтекучий гелий вращается вокруг ядра с высокими скоростями  
  • Сверхпроводимость

    • Гинзбург и Ландау наблюдали два типа сверхпроводников  
    • Сверхпроводники I типа разрушаются при критическом значении Hc  
    • Сверхпроводники II типа имеют смешанное состояние с вихрями  
    • Абрикосов объяснил эксперименты со сверхпроводящими сплавами  
  • Квантование по флюксоиду

    • В сверхпроводниках речь идет о куперовских парах  
    • Флюксоида квантована, единица квантования называется квантом потока  
    • Магнитное поле Земли генерирует один квант потока на площади 6 мкм на 6 мкм  
  • Толстое сверхпроводящее кольцо

    • Токи протекают только в тонком слое на поверхности  
    • Флюксоида равна магнитному потоку  
    • Магнитное поле в объеме сверхпроводника равно нулю  
  • Прерванное кольцо, слабые звенья

    • Слабые звенья важны в современной сверхпроводимости  
    • Кольцо толстое, за исключением слабого звена  
    • Скорость равна нулю, за исключением слабого звена  
  • Вклад скорости в изменение фазы

    • Линейный интеграл проходит по контакту, где vs = 0  
    • Значение линейного интеграла определено независимо от выбора конечных точек  
  • Сверхток через слабое звено

    • Сверхток определяется соотношением Джозефсона постоянного тока  
    • Напряжение на контакте определяется соотношением Джозефсона переменного тока  
  • Установившееся состояние

    • В установившемся состоянии V=0, но через переход протекает ток  
    • В случае постоянного приложенного напряжения эквалайзер обеспечивает переменный ток  
  • Частота Джозефсона

    • Частота Джозефсона зависит от приложенного напряжения  
    • Один мкВ дает частоту около 500 МГц  
  • Флюксоидальное квантование

    • Флюксоидальное квантование требует, чтобы магнитный поток в контуре был равен приложенному потоку  
    • Суммарный сверхток определяется по формуле, включающей геометрическую формулу  
  • Критический ток

    • Критический ток зависит от приложенного магнитного потока  
    • Критический ток не равен нулю при полуцелых значениях квантовой величины потока  
  • Сверхпроводимость II типа

    • Сверхпроводимость II типа характеризуется критическими полями Bc1 и Bc2  
    • При Bc1 магнитное поле проникает в образец, но он остается сверхпроводящим  
    • При Bc2 образец полностью нормален  
    • Между Bc1 и Bc2 магнитный поток проникает в виде вихревой решетки Абрикосова  
  • Разбавленные квантовые газы

    • Созданы очень разреженные атомарные или молекулярные газы  
    • Используются изотопы рубидия, стронция, калия, натрия, лития и водорода  
    • Температура охлаждения составляет несколько нанокельвинов  
    • Созданы и наблюдались квантовые вихри в этих системах  

Полный текст статьи:

Макроскопические квантовые явления — Arc.Ask3.Ru

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх