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Francis VillatoroJuan Carlos GilJosé EdelsteinGastón GiribetBorja Tosarsegunda derivada parámetro fasepotencial seno inclinadocorriente crítica dispositivocuasipartículas tipo electrónpocitos de potencial confinadasescaleras de potencial y partículascorriente aplicada altera dispositivoportadores saltan en escaloncitosportadores de carga atrapados bajas temperaturaspocitos en el potencial gerbeckcorriente a milikelvinexperimentos de esaki y gerbeckunión josephson acoplada a resonadorefecto túnel newtoniano efectivocorriente crítica en potencial críticoGerbeckFrancis Villatoropar de CooperEsakiunión JosephsonBCSBardeen-Cupert-Chifredcondensado Bosch -EinsteinKlein-GordonSine-Gordon
Corriente a milikelvin
Con
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Francis Villatoro explica qué ocurre cuando existen escalones en el potencial y pequeños pozos donde los portadores de carga pueden quedar atrapados a bajas temperaturas.
…capacitancia efectiva de la unión. La unión, obviamente, como cualquier dispositivo electrónico, tiene una inductancia, capacitancia y resistencia efectivas que hay que tener en cuenta; la no linealidad es en el caso de que no existen estos efectos espurios. Bien, pues aparece una segunda derivada del parámetro de fase y eso lo que hace es que el potencial en lugar de ser una sinusoide, una especie como de olita hacia arriba y hacia abajo, un seno, es un seno inclinado y yo tengo dos corrientes, una corriente que se llama corriente crítica y la corriente que tengo entre los dos extremos del dispositivo que si la corriente entre los dos extremos del dispositivo es más pequeña que la corriente crítica, domina ese comportamiento sinusoidal, son pozos como inclinados y tengo que las cargas, son cuasipartículas de tipo electrón, si queréis, o cuasipartículas de tipo par de Cooper, quedan confinadas en ese pozo de potencial, tengo como pocitos de potencial, pero si la corriente aplicada al dispositivo es mayor que esa corriente crítica, eso se, digamos que lo ponemos más inclinado y ahora ya no tenemos un pozo, sino que tengamos como una especie de codo, como una escalera, una escalera suave. En lugar de tener pocitos de potencial que tú vas cayendo con esos pocitos, tienes como escaloncitos. Entonces, en esos escaloncitos lo que hacen los portadores, las cosas partículas, es saltar e ir cayendo por esa escalera. Entonces, tenemos esos dos comportamientos, podemos controlar el fenómeno. Entonces, ¿qué pasa cuando yo tengo la escalera pero con pocitos, que son como pequeños, unos pocitos en los que puede quedar ahí el portador? Porque si no le doy energía, si en frío a temperaturas muy bajas, por debajo del milikelvin, puedo conseguir que los portadores se queden ahí, se queden encerrados en el pocito. Entonces no debería de haber una corriente, porque están encerrados en cada pocito. Todos los pocitos tienen, todos esos pozos de potencial, tienen ahí agarraditas a las partículas. A nivel clásico, yo no debería de ver ningún tipo de corriente. Pero cuando tú lo mides, te encuentras que hay una corriente. Lo mismo que vio Gerbeck, lo que ha visto. Esaki, lo que ha visto todos los que han trabajado en efecto túnel Aparece una corriente donde no tendría que haberla Dices, pues es que hay efecto túnel Y entonces eso es la idea del experimento conseguir una unión Josephson acoplada a un resonador que a muy baja temperatura me muestre este potencial, si quieres, newtoniano efectivo y ver cómo para un potencial crítico, por encima de ese potencial crítico, perdón, una corriente crítica, por encima de esa corriente crítica veo una corriente eléctrica clara, pero por debajo veo como una corriente, entre comillas, mucho más débil que está asociada a ese efecto túnel, que como esto es un dispositivo macroscópico, pues es un dispositivo, un efecto túnel macroscópico. Para lograr ver esto, ya os digo, muchos grupos lo intentaron porque parecía tan fácil, es decir, lo que ya está premiado con un Nobel hace 10 años, pues debe ser trivial repetirlo, aunque haya que haber que hacer, pues no, resulta que había que ser, el…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro explica las características de una unión Josephson, describiéndola como un dispositivo con dos terminales donde la corriente está relacionada con una magnitud física que caracteriza la unión.
Habla: Francis VillatoroPalabras #10unión josephson y corrienteteoría bcs superconductoreselectrones apareados bosonescondensado einstein a baja temperaturafrancis villatoro explica unión…Clark, se pone a hacer el experimento. Entonces le ocurren varias ideas muy interesantes. Este experimento tiene obviamente muchos problemas, conceptualmente es un experimento relativamente trivial. Lo que tenemos es una unión Josephson, la unión Josephson. es una unión en la que la relación entre la corriente, es un diodo, digamos, un pequeño dispositivo que tiene dos terminales, aplicas una corriente y hay una diferencia de potencial entre los dos extremos del sistema Bien, pues la relación entre la corriente y la magnitud física que caracteriza la unión, que como es una unión superconductora, pues hay, que se describe, recordad que los superconductores, según la teoría BCC, BCS, perdón, BCS, Bardeen-Cupert-Chifred, es una teoría en la que se aparean los electrones y los electrones se convierten en parejitas que son bosones y esos bosones a muy baja temperatura se condensan en un condensado Bosch -Einstein. Entonces en el material superconductor tú tienes electrones no condensados, dos fluidos, y fermiónicos, electrones no condensados y un fluido bosónico condensado de pares de Cooper. Los pares de Cooper es un sistema cuántico macroscópico. Los condensados…
Francis Villatoro explica cómo la corriente y el voltaje en un dispositivo dependen de la fase de la función de onda común a todo condensado, lo que lleva a una relación no lineal descrita por la ecuación de Sine-Gordon.
Habla: Francis VillatoroPalabras #16fase función de onda condensadocorriente dispositivo fasevoltaje fase derivadaecuación sine-gordon dispositivosinvestigación matemática ecuación sine-gordon…tiene que ir, así que no vamos a robarle más tiempo. Lo tendrá que escuchar en el audio lo que voy a contar ahora. Lo siento, Francis, un imprevisto. No te preocupes, las cosas pasan, muchísimas gracias, Juan Carlos; hemos disfrutado mucho de tus escutoides. Hasta la próxima. Bueno, pues hay un parámetro cuántico, macroscópico, un parámetro termodinámico, digamos, que es la fase de la función de onda común a todo condensado. Entonces la corriente en el dispositivo depende de esa fase y el voltaje también depende de la fase, en concreto de la derivada de la fase. Bien, pues hay una relación no lineal de tipo sinusoidal entre la corriente y el parámetro de fase y eso hace que la ecuación de Sine-Gordon, una ecuación de Klein-Gordon con un potencial sinusoidal se utilice para describir este tipo de dispositivos. Yo he investigado, yo he publicado artículos en este campo a nivel matemático. Yo he estudiado, por ejemplo, líneas de transmisión no lineales con diodos Jofferson, con diodos superconductores, una cosa muy estudiada en ingeniería eléctrica y con muchas aplicaciones en microondas, etc. Bien, pues resulta que si tú combinas en el…
Francis Villatoro explica qué ocurre cuando existen escalones en el potencial y pequeños pozos donde los portadores de carga pueden quedar atrapados a bajas temperaturas.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1segunda derivada parámetro fasepotencial seno inclinadocorriente crítica dispositivocuasipartículas tipo electrónpocitos de potencial confinadasescaleras de potencial y partículascorriente aplicada altera dispositivoportadores saltan en escaloncitosportadores de carga atrapados bajas temperaturaspocitos en el potencial gerbeckcorriente a milikelvinexperimentos de esaki y gerbeckunión josephson acoplada a resonadorefecto túnel newtoniano efectivocorriente crítica en potencial crítico…capacitancia efectiva de la unión. La unión, obviamente, como cualquier dispositivo electrónico, tiene una inductancia, capacitancia y resistencia efectivas que hay que tener en cuenta; la no linealidad es en el caso de que no existen estos efectos espurios. Bien, pues aparece una segunda derivada del parámetro de fase y eso lo que hace es que el potencial en lugar de ser una sinusoide, una especie como de olita hacia arriba y hacia abajo, un seno, es un seno inclinado y yo tengo dos corrientes, una corriente que se llama corriente crítica y la corriente que tengo entre los dos extremos del dispositivo que si la corriente entre los dos extremos del dispositivo es más pequeña que la corriente crítica, domina ese comportamiento sinusoidal, son pozos como inclinados y tengo que las cargas, son cuasipartículas de tipo electrón, si queréis, o cuasipartículas de tipo par de Cooper, quedan confinadas en ese pozo de potencial, tengo como pocitos de potencial, pero si la corriente aplicada al dispositivo es mayor que esa corriente crítica, eso se, digamos que lo ponemos más inclinado y ahora ya no tenemos un pozo, sino que tengamos como una especie de codo, como una escalera, una escalera suave. En lugar de tener pocitos de potencial que tú vas cayendo con esos pocitos, tienes como escaloncitos. Entonces, en esos escaloncitos lo que hacen los portadores, las cosas partículas, es saltar e ir cayendo por esa escalera. Entonces, tenemos esos dos comportamientos, podemos controlar el fenómeno. Entonces, ¿qué pasa cuando yo tengo la escalera pero con pocitos, que son como pequeños, unos pocitos en los que puede quedar ahí el portador? Porque si no le doy energía, si en frío a temperaturas muy bajas, por debajo del milikelvin, puedo conseguir que los portadores se queden ahí, se queden encerrados en el pocito. Entonces no debería de haber una corriente, porque están encerrados en cada pocito. Todos los pocitos tienen, todos esos pozos de potencial, tienen ahí agarraditas a las partículas. A nivel clásico, yo no debería de ver ningún tipo de corriente. Pero cuando tú lo mides, te encuentras que hay una corriente. Lo mismo que vio Gerbeck, lo que ha visto. Esaki, lo que ha visto todos los que han trabajado en efecto túnel Aparece una corriente donde no tendría que haberla Dices, pues es que hay efecto túnel Y entonces eso es la idea del experimento conseguir una unión Josephson acoplada a un resonador que a muy baja temperatura me muestre este potencial, si quieres, newtoniano efectivo y ver cómo para un potencial crítico, por encima de ese potencial crítico, perdón, una corriente crítica, por encima de esa corriente crítica veo una corriente eléctrica clara, pero por debajo veo como una corriente, entre comillas, mucho más débil que está asociada a ese efecto túnel, que como esto es un dispositivo macroscópico, pues es un dispositivo, un efecto túnel macroscópico. Para lograr ver esto, ya os digo, muchos grupos lo intentaron porque parecía tan fácil, es decir, lo que ya está premiado con un Nobel hace 10 años, pues debe ser trivial repetirlo, aunque haya que haber que hacer, pues no, resulta que había que ser, el…