論文の概要: Insulating Phase in Two-dimensional Josephson-Junction Arrays
Investigated by Nonlinear Transport
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.12435v1
- Date: Mon, 14 Nov 2022 09:10:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-18 06:44:00.253387
- Title: Insulating Phase in Two-dimensional Josephson-Junction Arrays
Investigated by Nonlinear Transport
- Title（参考訳）: 非線形輸送による二次元ジョセフソン接合アレイの絶縁相
- Authors: Hiroki Ikegami and Yasunobu Nakamura
- Abstract要約: 二次元ジョセフソン接合アレイ(JJAs)の絶縁相における輸送特性に関する実験的研究
観察された抵抗の温度依存性は、JJAsは鋭い相転移を示すのではなく、断熱相と徐々に交差することを示している。
また,超低温では,コヒーレント単一コアペアトンネルによる負の微分コンダクタンスに$I$-$V$特性が連続的に発達することを示した。
- 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 present experimental investigations of transport properties in the
insulating phase of two-dimensional Josephson-junction arrays (JJAs) by
systematically changing the ratio of Josephson energy $E_\mathrm{J}$ and
charging energy $E_\mathrm{C}$. The observed temperature dependence of
resistance indicates that the JJAs do not show a sharp phase transition but
exhibit a gradual crossover to the insulating phase. At low temperatures, the
current-voltage ($I$-$V$) characteristics become nonlinear as described by
$I=cV+bV^a$ ($a$, $b$, and $c$ are temperature dependent coefficients). This
nonlinear behavior is understood in terms of the
Berezinskii-Kosterlitz-Thouless (BKT) mechanism by taking into account the
influence of a finite-range cutoff of the logarithmic interaction between
Cooper pairs. From the analysis of the nonlinearity, we deduce the crossover
temperature to the insulating phase and determine the phase diagram in the
insulating side as a function of $E_\mathrm{J} /E_\mathrm{C}$. We also show
that, at very low temperatures, the $I$-$V$ characteristics continuously
develop into the negative differential conductance caused by coherent
single-Cooper-pair tunneling.
- Abstract（参考訳）: 本稿では、ジョセフソンエネルギー$E_\mathrm{J}$と充電エネルギー$E_\mathrm{C}$の比を体系的に変化させることにより、2次元ジョセフソン接合アレイ(JJA)の絶縁相における輸送特性の実験的検討を行う。
抵抗の温度依存性は、jjasは鋭い相転移を示しず、絶縁相への段階的な交差を示すことを示している。
低温では、電流電圧(I$-$V$)特性は、温度依存係数である$I=cV+bV^a$(a$, $b$, $c$)によって説明されるように非線形となる。
この非線形挙動は、クーパー対の対数相互作用の有限範囲切断の影響を考慮し、ベレジンスキー-コステリッツ-トゥーレス機構(BKT)によって理解される。
非線形性の解析から、断熱相への交差温度を導出し、絶縁側の位相図を$E_\mathrm{J} /E_\mathrm{C}$の関数として決定する。
また,超低温では,コヒーレント単一コアペアトンネルによる負の微分コンダクタンスに$I$-$V$特性が連続的に発達することを示した。
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