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Estudo de efeitos quânticos em redes de junções Josephson SNS e SIS com composição Nb-CuxAlyOz-Nb através da indução de vórtices por conseqüência do tamanho de rede

By Victor Anthony Garcia Rivera

Abstract

Neste trabalho de Tese foram estudados os efeitos quânticos em redes de junções Josephson decorrentes da indução de vórtices e como conseqüência do tamanho da própria amostra. Para isso, também fora desenvolvida toda a instrumentação associada necessária para alcançar esse objetivo. Os dispositivos supercondutores conhecidos como junções Josephson oferecem a oportunidade de estudar uma ampla variedade de conceitos de física básica, principalmente quando eles se encontram na forma de arranjos bidimensionais denominados de redes. Em particular, estas estruturas permitem estudar fenômenos quânticos tais como tunelamento Josephson dc/ac, efeito de proximidade, bloqueio de Coulomb, flutuações quânticas e outras como a transição de fase de Berezinsky-Kosterlitz-Thouless (BKT), todos eles presentes nestes dispositivos. Em particular, nesta Tese estudamos redes de junções Josephson bidimensionais dos tipos SNS (supercondutor-normal-supercondutor) e SIS (supercondutor-isolante-supercondutor) com composição Nb-CuxAlyOz-Nb. O estudo dessas amostras foi realizado através da obtenção das curvas características V×I com e sem campo magnético aplicado. A análise dessas curvas foi realizada mediante a lei de escalas de potencias: ������������������������ para as redes SNS, e ������������������/�������� para as redes SIS. O fato de ter dois tipos de fórmulas de ajuste é devido ao comportamento assintótico presente nessas amostras. Além disso, a temperatura de transição de BKT foi determinada para ��������������������3. A análise dos resultados experimentais obtidos mostra claramente a dependência desses efeitos quânticos com o tamanho das amostras estudadas.In this thesis we studied the quantum effects in networks of Josephson junctions under the induction of vortices and as a consequence of the size of the sample itself. For this, it also was carried out all the instrumentation required to achieve that goal. The superconducting devices known as Josephson junctions offer the opportunity to study a wide variety of concepts of basic physics, especially when they are in the form of twodimensional arrays called networks. In particular, these structures allow us to study quantum phenomena such as tunneling Josephson dc / ac, proximity effect, Coulomb blockade, quantum fluctuations and others like phase transition of Berezinsky-Kosterlitz-Thouless (BKT), all present in these devices. In particular, in this thesis we study two-dimensional networks of Josephson junctions of types SNS (superconductor-normal-superconductor) and SIS (superconductor-insulatorsuperconductor) with composition Nb -CuxAlyOz-Nb. The study of these samples was performed by obtaining the characteristic curves V × I with and without applied magnetic field. The analysis of these curves was performed by the law of power scale: ��������������for the SNS network, and ������������������/�������� for the SIS networks. The fact th��at ��t��w��o types of formulas adjustment is due to the asymptotic behavior present in these samples. Moreover, the temperature of the BKT transition was determined for ��������������������3. The analysis of the experimental obtained results clearly shows the dependence of quantum effects on the size of the samples studied

Topics: Supercondutividade, Josephson, Junções, Curvas características VxI, Coulomb, Bloqueio de, Transição de fase quântica, Dispositivos supercondutores de interferência quântica, FISICA, FISICA
Publisher: Universidade Federal de São Carlos
Year: 2009
OAI identifier: oai:agregador.ibict.br.BDTD_UFSCAR:oai:ufscar.br:2743
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