Квантовые эффекты в мезоскопических системах. Ч.I. Квантовое туннелирование с диссипацией. Жуковский В.Ч - 27 стр.

UptoLike

который легко зарегистрировать, например, с помощью сверхпроводящего
квантового интерферометра
сквида. Такие измерения [6] показали хоро-
шее согласие с формулой (1.2.10) для переходов с большим затуханием
(/ 1
C
ww?).
Если теперь снижать температуру, тем самым увеличивая
cl
t
, то реаль-
но-квантовые (вторичные) эффекты приведут к тому, что время жизни мета-
стабильного состояния не будет возрастать бесконечно и выйдет при 0
T ®
на некоторую константу
q
t
. Действительно, согласно квантовой механике
должна существовать конечная вероятность прохождения «частицы» (в дан-
ном случаемакроскопической системы) под энергетическим барьером
0
U .
Отметим также, что макроскопическое квантовое туннелирование мо-
жет наблюдаться в сверхпроводящих структурах и другого типа [6]. В на-
стоящее время можно считать доказанным, что низкотемпературный хвост
кривой )(
T
R
резистивного фазового перехода достаточно тонких сверхпро-
водящих пленок является следствием термической активации пар антиполяр-
ных вихрей Абрикосова [6]. При этом для ширины перехода остается спра-
ведливой оценка, следующая из теории Асламазова и Ларкина [6] для высо-
котемпературного хвоста перехода:
0
C
q
R
TT
R
D » , (1.2.16)
где
1
0
()
N
R
ds
-
=
нормальное сопротивление пленки «на квадрат», а
кОм
2
4/ 16,5
q
Reh — квантовая единица сопротивления. Естественно
предположить, что сопротивление еще более тонких пленок (
0
q
R
Rі
) долж-
но быть конечно, даже при
0T = из-за того, что пары вихрей будут генери-
роваться квантовыми флуктуациями сверхпроводящего конденсата.
Макроскопическое квантовое туннелирование. Термическая акти-
вация.
Еще в 1968 г. Иванченко и Зильберман отмечали [82], что даже малые
флуктуации должны приводить к существенно нелинейным эффектам, если
ток
I
достаточно близок к критическому значению
C
. Фактически, в соот-
ветствии с (1.2.1) и (1.2.4) полная потенциальная энергия системыконтакт
+ источник тока»)
23
2
() () 2( )
23
J
J
UU I E
e
jjjejj=- =-
h
%%
, (1.2.17)
()
1/ 2
2
1/ 1
C
IIe
йщ
=-
къ
лы
=,
0
j
jj=-
%
, (1.2.18)
который легко зарегистрировать, например, с помощью сверхпроводящего
квантового интерферометра — сквида. Такие измерения [6] показали хоро-
шее согласие с формулой (1.2.10) для переходов с большим затуханием
( w / wC ? 1 ).
      Если теперь снижать температуру, тем самым увеличивая t cl , то реаль-
но-квантовые (вторичные) эффекты приведут к тому, что время жизни мета-
стабильного состояния не будет возрастать бесконечно и выйдет при T ® 0
на некоторую константу t q . Действительно, согласно квантовой механике
должна существовать конечная вероятность прохождения «частицы» (в дан-
ном случае — макроскопической системы) под энергетическим барьером
U0 .
     Отметим также, что макроскопическое квантовое туннелирование мо-
жет наблюдаться в сверхпроводящих структурах и другого типа [6]. В на-
стоящее время можно считать доказанным, что низкотемпературный хвост
кривой R(T ) резистивного фазового перехода достаточно тонких сверхпро-
водящих пленок является следствием термической активации пар антиполяр-
ных вихрей Абрикосова [6]. При этом для ширины перехода остается спра-
ведливой оценка, следующая из теории Асламазова и Ларкина [6] для высо-
котемпературного хвоста перехода:
                                                    R0
                                         D T » TC      ,               (1.2.16)
                                                    Rq
где   R 0 = (s N d )- 1 — нормальное сопротивление пленки «на квадрат», а
R q = 4h / e 2 » 16, 5 кОм    — квантовая единица сопротивления. Естественно
предположить, что сопротивление еще более тонких пленок ( R 0 і R q ) долж-
но быть конечно, даже при T = 0 из-за того, что пары вихрей будут генери-
роваться квантовыми флуктуациями сверхпроводящего конденсата.
      Макроскопическое квантовое туннелирование. Термическая акти-
вация. Еще в 1968 г. Иванченко и Зильберман отмечали [82], что даже малые
флуктуации должны приводить к существенно нелинейным эффектам, если
ток I достаточно близок к критическому значению I C . Фактически, в соот-
ветствии с (1.2.1) и (1.2.4) полная потенциальная энергия системы («контакт
+ источник тока»)
                                       h                 2
                 U (j ) = U J (j ) -      I j = 2( ej%2 - j%3 )E J ,   (1.2.17)
                                       2e                 3
                                       1/ 2
                 e= й
                                   2щ
                     1
                    кл - (I / I C ) ъ
                                    ы
                                      = 1,             j%= j - j 0 ,   (1.2.18)