Séance de cours

Mouvement du vortex : électronique supraconductrice

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Dans cours

MSE-438: Superconducting electronics: A materials perspective

Introduction to superconducting electronic applications and their material requirements, including the fundamental phenomenology of superconductors. Key applications and their material requirements: a) magnets; b) quantum metrology; c) quantum computation. ...

Description

Cette séance de cours traite de la dynamique des vortex de flux dans les supraconducteurs, en se concentrant sur l'impact du mouvement du vortex sur la résistance et la possibilité de restaurer la résistance nulle. L'instructeur présente des simulations et des analyses de vitesses de vortex et la création d'un courant opposé à la tension, en mettant l'accent sur le comportement des supraconducteurs de type II sous des champs magnétiques élevés. Différents aspects du flux de Bardeen-Stephen et de l'état d'équilibre des tourbillons sont explorés, soulignant les défis et les stratégies pour atteindre une résistance pratiquement nulle dans les matériaux supraconducteurs.

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Physique de la matière condensée: Transition de phase

Concepts associés (32)

Supraconductivité

La supraconductivité, ou supraconduction, est un phénomène physique caractérisé par l'absence de résistance électrique et l'expulsion du champ magnétique — l'effet Meissner — à l'intérieur de certains matériaux dits supraconducteurs. La supraconductivité découverte historiquement en premier, et que l'on nomme communément supraconductivité conventionnelle, se manifeste à des températures très basses, proches du zéro absolu (). La supraconductivité permet notamment de transporter de l'électricité sans perte d'énergie.

Quantum vortex

In physics, a quantum vortex represents a quantized flux circulation of some physical quantity. In most cases, quantum vortices are a type of topological defect exhibited in superfluids and superconductors. The existence of quantum vortices was first predicted by Lars Onsager in 1949 in connection with superfluid helium. Onsager reasoned that quantisation of vorticity is a direct consequence of the existence of a superfluid order parameter as a spatially continuous wavefunction.

Supraconducteur à haute température

Un supraconducteur à haute température (en anglais, high-temperature superconductor : high- ou HTSC) est un matériau présentant une température critique de supraconductivité relativement élevée par rapport aux supraconducteurs conventionnels, c'est-à-dire en général à des températures supérieures à soit . Ce terme désigne en général la famille des matériaux de type cuprate, dont la supraconductivité existe jusqu'à . Mais d'autres familles de supraconducteurs, comme les supraconducteurs à base de fer découverts en 2008, peuvent aussi être désignées par ce même terme.

Magnetic flux quantum

The magnetic flux, represented by the symbol Φ, threading some contour or loop is defined as the magnetic field B multiplied by the loop area S, i.e. Φ = B ⋅ S. Both B and S can be arbitrary, meaning Φ can be as well. However, if one deals with the superconducting loop or a hole in a bulk superconductor, the magnetic flux threading such a hole/loop is quantized. The (superconducting) magnetic flux quantum Φ0 = h/(2e) ≈ is a combination of fundamental physical constants: the Planck constant h and the electron charge e.

Fluxon

Un fluxon est, en physique, une quasi-particule décrivant un quantum de flux électromagnétique. Les fluxons sont similaires aux mésons du point de vue de leurs propriétés. Les fluxons existent sous deux états : les fluxons électriques et les fluxons magnétiques. Les fluxons électriques possèdent un spin +1⁄2 et les fluxons magnétiques ont un spin -1⁄2. Les fluxons exercent sur leur environnement une force dépendante de leur spin qui peut être déterminée par les lois de Coulomb et de Biot-Savart.

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