소식

Mar 23, 2024

ac/dc의 토폴로지 전환

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 10069(2022) 이 기사 인용 862 액세스 5 인용 지표 세부 정보 나노 구조를 3차원으로 확장하는 것이 주요 연구가 되었습니다.

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 10069(2022) 이 기사 인용

862 액세스

5 인용

측정항목 세부정보

나노구조를 3차원으로 확장하는 것은 기하학 및 위상수학으로 인한 현상으로 인해 응집물질 물리학의 주요 연구 방법이 되었습니다. 이와 관련하여 초전도체 3D 나노 아키텍처는 자기장의 불균일성, 마이스너 전류의 중요하지 않은 토폴로지 및 토폴로지 결함의 복잡한 역학을 특징으로 합니다. 여기에서는 변조된 전송 전류 하에서 개방형 초전도체 나노튜브의 차수 매개변수 위상의 소용돌이 및 미끄러짐 동역학에서 이론적으로 위상학적 전이를 조사합니다. 시간에 따른 Ginzburg-Landau 방정식에 의존하여 (i) 튜브의 주요 부분이 정상 또는 초전도 상태에 있고 (ii) 소용돌이, 위상 슬립 영역 및 스크리닝 전류는 풍부한 FFT 전압 스펙트럼을 결정합니다. 우리의 연구 결과는 근축 및 방위각 위상 슬립 영역, 분기 및 소용돌이와의 공존과 같은 초전도체 개방형 나노튜브의 새로운 동적 상태를 밝히고 중첩된 dc 및 ac 전류 자극에 의해 이러한 상태를 제어할 수 있습니다.

3차원(3D) 나노아키텍처는 과학 및 기술의 다양한 영역에서 점점 더 중요해지고 있습니다1,2,3. 그들은 반도체 물리학4,5, 자성6,7, 포토닉스8, 마그노닉스9, 플라즈몬스10 및 초전도성11에서 큰 관심을 끌고 있습니다. 롤업 기술12 및 집속 입자 빔13을 사용한 직접 기록 나노프린팅을 통해 다양한 복잡한 형상의 형상을 실현할 수 있어 전자, 광학, 자기 및 전송 특성에 대한 조사와 새로운 응용 분야 개발에 매력적입니다. 전체적인 관점에서 볼 때, 3D 나노 아키텍처의 기하학 및 토폴로지 유발 현상은 최근 곡선 반도체, 초전도체 및 자기 나노 아키텍처뿐만 아니라 촉매 관형 마이크로 모터 및 광 도파관에 대해 분석되었습니다1,2.

초전도성에서 곡선 기하학과 사소하지 않은 토폴로지의 하이브리드화는 신흥 물리학의 확립된 소스입니다. 따라서 자체 압연 나노막23,24,25,26,27,28,29,30 및 직접 작성 3D 나노아키텍처31,32는 이론적 모델을 조사하고 Meissner 전류와 토폴로지의 얽힌 역학에 대한 실험적 탐색을 위한 흥미로운 플랫폼입니다. 초전도체의 차수 매개변수 결함(Abrikosov 와류 및 위상 슬립). 응용 관점에서 나노규모 초전도체를 3차원으로 확장하면 양자 간섭계의 전체 벡터 필드 감지, 볼로메트리의 잡음 등가 전력 감소 및 플럭소닉 장치의 설치 공간 감소가 가능합니다. 이와 관련하여 큰 dc 전류35,36,37,38, GHz ac 주파수39,40,41,42 및 광학/적외선 범위 광자 흡수43,44와 관련된 자속 전달은 응용 분야에서 특히 흥미로운 것으로 보입니다.

고주파 AC 드라이브에서 와류의 움직임은 AC 진폭과 AC 주파수 모두에 의해 결정되는 매우 다양한 역학 체계를 나타냅니다. DC 전류 드라이브에서 병진 소용돌이 운동과 달리 AC 전류는 소용돌이의 진동 운동을 유발합니다. 그러나 3차원 마이크로 및 나노구조에서 초전도 상태의 진화는 지금까지 DC 또는 AC 전류 영역에서 별도로 연구되어 왔습니다. 그러나 평면 필름에 대한 이전 연구에서 dc 및 ac 자극의 조합은 dc/ac 양자 간섭48,49, 정류된 전압 및 반전50,51, 마이크로파 전력의 특성과 같은 새로운 현상을 일으킬 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 흡수42. 따라서 (dc+ac) 구동 곡선형 3차원 초전도체 나노구조는 응용 가능성이 있는 새로운 물리적 현상을 품을 것으로 기대된다.