論文の概要: Josephson junction dynamics in a two-dimensional ultracold Bose gas

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.08375v1
• Date: Wed, 19 Feb 2020 19:00:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-03 04:47:46.177125
• Title: Josephson junction dynamics in a two-dimensional ultracold Bose gas
• Title（参考訳）: 二次元超低温ボース気体中のジョセフソン接合ダイナミクス
• Authors: Vijay Pal Singh, Niclas Luick, Lennart Sobirey, and Ludwig Mathey
• Abstract要約: ジョセフソン接合の臨界電流の2次元ボース気体における障壁電位におけるスケーリングについて検討する。 BKTスケーリングを予測する臨界電流の解析的推定を導出する。 バルク中のフォノン励起による超電流の減衰と,ジャンクション中の渦対と反渦対の核形成を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless (BKT) scaling of the critical current of Josephson junction dynamics across a barrier potential in a two-dimensional (2D) Bose gas, motivated by recent experiments by Luick \textit{et al.} arXiv:1908.09776. Using classical-field dynamics, we determine the dynamical regimes of this system, as a function of temperature and barrier height. As a central observable we determine the current-phase relation, as a defining property of these regimes. In addition to the ideal junction regime, we find a multimode regime, a second-harmonic regime, and an overdamped regime. For the ideal junction regime, we derive an analytical estimate for the critical current, which predicts the BKT scaling. We demonstrate this scaling behavior numerically for varying system sizes. The estimates of the critical current show excellent agreement with the numerical simulations and the experiments. Furthermore, we show the damping of the supercurrent due to phonon excitations in the bulk, and the nucleation of vortex-antivortex pairs in the junction.
• Abstract（参考訳）: 我々は,luick \textit{et al による最近の実験により,二次元ボース気体中の障壁ポテンシャルを横切るジョセフソン接合の臨界電流のberezinskii-kosterlitz-thouless (bkt) スケーリングについて検討した。 arXiv:1908.09776。 古典場力学を用いて, 温度とバリア高さの関数として, この系の動的レジームを決定する。 中心観測可能として、これらの状態の定義的性質として、現在の位相関係を決定する。 理想的なジャンクション・レギュレーションに加えて、マルチモード・レギュレーション、第二ハーモニック・レギュレーション、過度に破壊されるレギュレーションが見つかる。 理想的な接合系については、BKTスケーリングを予測する臨界電流の解析的推定を導出する。 このスケーリング挙動を,システムサイズの違いを数値的に示す。 臨界電流の推定値は数値シミュレーションと実験とよく一致している。 さらに,バルク中のフォノン励起による超電流の減衰,および接合部における渦対と反渦対の核生成を示す。

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