Квантовые эффекты в мезоскопических системах. Ч.I. Квантовое туннелирование с диссипацией. Жуковский В.Ч - 19 стр.

UptoLike

температурах (
15
10
B
kT
-
Јэрг) сохраняют сильную нелинейность, т. е. не-
большую величину
C
E
(так, для перехода с реальной величиной
C
I
» 30
мкА из формулы (1.4) следует:
14
10
C
E
-
» эрг). Вместе с тем, входящие в
(1.12) частоты могут быть довольно высоки. Так, при современной технике
изготовления туннельных переходов критические плотности тока могут дос-
тигать значений порядка
5
10 А/см
2
и более, что соответствует плазменным
частотам с
13 1
10w
-
і . При этом характерная частота
C
w остается близкой к
теоретическому пределу
(0)/pDh, где ()TD энергетическая щель, что
для типичных сверхпроводников (Pb, Nb) составляет около
с
13 1
10
-
. Таким
образом, величина
C
wh для современных туннельных переходов может быть
доведена до
14
10
-
» эрг, так что выполненными оказываются оба условия
(1.12).
Проблема экспериментальной регистрации реально-квантовых (вто-
ричных) макроскопических эффектов (макроскопической визуализации кван-
товых эффектов) подробно обсуждается в [6, 82]; там же приведены схемы
экспериментов по макроскопическому квантовому туннелированию с дисси-
пацией в джозефсоновских переходах.
В итоге, используя специфические нелинейные свойства джозефсонов-
ских переходов, удалось экспериментально
доказать существование в слабой
сверхпроводимости не только ранее известных квантовых макроскопических,
или когерентных (первичных), но и реально-квантовых (вторичных) кванто-
вых эффектов. То есть впервые экспериментально наблюдалось квантовоме-
ханическое поведение выделенной степени свободы макроскопической фи-
зической системы.
Макроскопические квантовые, коге-
рентные (первичные) эффекты в
сверхпроводимости
Реально-квантовые (вторичные) мак-
роскопические эффекты в слабой
сверхпроводимости
Макроскопическое квантование маг-
нитного потока,
эффект Джозефсона,
макроскопическая квантовая интерфе-
ренция (эффект Мерсеро).
Квантовые флуктуации (тока и напря-
жения), туннельный распад метаста-
бильных токовых состояний в систе-
мах с контактами Джозефсона, макро-
скопическое наблюдение квантового
туннелирования с диссипацией.
Проведенные эксперименты, по мнению автора обзора [6] К.К. Лихаре-
ва, дают нам важное ощущение, что с квантовой механикой «все в порядке»
и на макроскопическом уровне, т. е. переход от классического поведения к
квантовому в макрообъектах происходит точно так же, как в микрообъектах
температурах ( k BT Ј 10- 15 эрг) сохраняют сильную нелинейность, т. е. не-
большую величину E C (так, для перехода с реальной величиной I C » 30
мкА из формулы (1.4) следует: E C » 10- 14 эрг). Вместе с тем, входящие в
(1.12) частоты могут быть довольно высоки. Так, при современной технике
изготовления туннельных переходов критические плотности тока могут дос-
тигать значений порядка 105 А/см2 и более, что соответствует плазменным
частотам w і 1013 с- 1 . При этом характерная частота wC остается близкой к
теоретическому пределу pD (0) / h , где D (T ) — энергетическая щель, что
для типичных сверхпроводников (Pb, Nb) составляет около 1013 с- 1 . Таким
образом, величина h wC для современных туннельных переходов может быть
доведена до » 10- 14 эрг, так что выполненными оказываются оба условия
(1.12).
     Проблема экспериментальной регистрации реально-квантовых (вто-
ричных) макроскопических эффектов (макроскопической визуализации кван-
товых эффектов) подробно обсуждается в [6, 82]; там же приведены схемы
экспериментов по макроскопическому квантовому туннелированию с дисси-
пацией в джозефсоновских переходах.
      В итоге, используя специфические нелинейные свойства джозефсонов-
ских переходов, удалось экспериментально доказать существование в слабой
сверхпроводимости не только ранее известных квантовых макроскопических,
или когерентных (первичных), но и реально-квантовых (вторичных) кванто-
вых эффектов. То есть впервые экспериментально наблюдалось квантовоме-
ханическое поведение выделенной степени свободы макроскопической фи-
зической системы.


     Макроскопические квантовые, коге-   Реально-квантовые (вторичные) мак-
      рентные (первичные) эффекты в        роскопические эффекты в слабой
            сверхпроводимости                    сверхпроводимости
    Макроскопическое квантование маг-   Квантовые флуктуации (тока и напря-
    нитного потока,                     жения), туннельный распад метаста-
    эффект Джозефсона,                  бильных токовых состояний в систе-
    макроскопическая квантовая интерфе- мах с контактами Джозефсона, макро-
    ренция (эффект Мерсеро).            скопическое наблюдение квантового
                                        туннелирования с диссипацией.


      Проведенные эксперименты, по мнению автора обзора [6] К.К. Лихаре-
ва, дают нам важное ощущение, что с квантовой механикой «все в порядке»
и на макроскопическом уровне, т. е. переход от классического поведения к
квантовому в макрообъектах происходит точно так же, как в микрообъектах