انرژي آزاد و جريان يك سيم ابررساناي كوانتمي در ميدان الكتريكي

Free-Energy and Current of a Superconducting Quantum Wire in Electrical Field

در اين پژوهش نانوسيم ابررسانا با يك انرژي پتانسيل ميانگين در بين دو قطب ( سيم) قرار داده شده، سپس توابع موج، انرژي آزاد و جريان باياس بر اساس انرژي آزاد استاندارد گينزبرگ لاندائو براي يك نانو سيم كوانتمي مورد بررسي قرار گرفته است. سپس ميدان الكتركي خارجي كه بصورت تابع خاصي از مكان فرض شده است بر دو سر نانو سيم ابررسانا اعمال مي شود. در اين حالت توابع موج و به دنبال آن انرژي آزاد و جريان باياس مورد محاسبه قرار گرفته است. ديده شده است كه جريان باياس 1 تابعي از دما و طول سيم است و از طرف ديگر يك لغزش فاز در جريان مشاهده شد. با رسم شكل بر حسب , T / T و L مشاهده شده است كه جريان باياس با كاهش دما ، افزايش مي يابد. به دليل نسبت معكوسي كه جريان باياس با دما دارد به اين نتيجه مي رسيم كه مقاومت با دما نسبت مستقيم دارد. در انتها در يك دماي خاص ، جريان عبوري از سيم ابررسانا نيز بر حسب طول در شرايط فرضي بررسي شده است.

In this research, Superconducting nanowire with a mean potential energy placed between two poles (wires). Then the wave functions, free energy, and bias current have been studied based on standard free energy Ginzburg-Landau for a quantum nanowire. Then the external field which is assumed as a specific function of location is applied on both ends of superconducting nanowire. In this state, the wave functions, free energy and bias current has been calculated. It is found that the bias current I is a function of temperature T and length L of wire and on the other hand, a phase slip is observed. Figure I according to T and L is shown that increasing bias current lead to decrease of temperature. Resistance has a direct comparison with temperature because the bias current has inverse ratio with temperature. Finally, in a certain temperature, the current through the superconducting wire according to length has been investigated in a hypothetical situation