Temperature and Quasiparticle Fluctuations in Superconductors

Simple item page
dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorHeikkilä, Tero 
dc.contributor.authorKauppila, Ville
dc.contributor.departmentTeknillisen fysiikan laitosfi
dc.contributor.schoolPerustieteiden korkeakoulufi
dc.contributor.schoolSchool of Scienceen
dc.contributor.supervisorPelkola, Jukka 
dc.date.accessioned2020-12-28T10:34:02Z
dc.date.available2020-12-28T10:34:02Z
dc.date.issued2012 
dc.description.abstractThe field of nanoelectronics has gained significant interest in the past decades. Now that the field has matured, new questions such as the role of heat transport and fluctuations in these nanostructures have become interesting. Superconducting materials are often used as building blocks in nanoelectronic systems. Examples include superconducting qubits, ultrasensitive radiation detectors, nanosized thermometers and single-electron transistors. In all of these applications, stochastic fluctuations of physical observables such as electric and heat current, temperature and number of quasiparticles play a mostly harmful role since they inhibit the desired behaviour of these devices. In this thesis, I extend previous work done on out of equilibrium thermodynamic fluctuations in different kinds of nanoelectronic devices. I study the temperature, energy, and quasiparticle fluctuations in a superconductor coupled to an environment which can either be phonons of the lattice or a normal metal electric circuit. I review the theory used in the calculations and apply it to this system. I study different limits such as the ones where the environment is at a very low temperature or close to the transition temperature of the superconductor.en
dc.description.abstractNanoelektroniikka tieteenalana on viime vuosikymmeninä saavuttanut valtavan suosion. Nyt kun ala on kypsynyt, uudenlaiset kysymykset kuten lämmönsiirto ja fluktuaatiot nanorakenteissa ovat tulleet kiinnostaviksi. Suprajohtavia materiaaleja käytetään usein rakennuspalikoina nanoelektroniikan laitteissa. Esimerkkejä ovat suprajohtavat kubitit, herkät säteilynilmaisimet, nanokokoiset lämpömittarit ja yksielektronitransistorit. Kaikissa näissä sovelluksissa fysikaalisten suureiden, kuten virran, lämpötilan ja kvasihiukkaslukumäärän fluktuaatiot ovat merkittävässä osassa sillä ne rajoittavat laitteiden toimintaa. Tässä työssä laajennan aiempaa tutkimusta termodynaamisista fluktuaatioista erilaisissa nanoelektroniikan laitteissa epätasapainotilassa. Tutkin lämpötilan, energian ja kvasihiukkaslukumäärän fluktuaatioita suprajohteessa, joka on kytketty ympäristöön. Ympäristönä toimivat joko fononit tai normaalista, ei-suprajohtavasta metallista tehdyt johtimet osana piiriä. Käyn läpi aiheeseen kuuluvan teorian ja sovellan sitä näiden systeemien tutkimiseen. Tutkin fluktuaatioita eri parametrialueilla, erityisesti matalassa lämpötilassa ja kriittistä lämpötilaa lähellä olevassa lämpötilassa.fi
dc.format.extentii + 48 
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/100412
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-2020122859243
dc.language.isoenen
dc.programme.majorFysiikkafi
dc.programme.mcodeTfy-3fi
dc.rights.accesslevelclosedAccess
dc.subject.keywordnanoelectronicsen
dc.subject.keywordlämpötilafi
dc.subject.keywordtemperatureen
dc.subject.keywordnanoelektroniikkafi
dc.subject.keywordfluctuationsen
dc.subject.keywordfluktuaatiotfi
dc.subject.keywordnon-equibliriumen
dc.subject.keywordepätasapainofi
dc.subject.keywordsuperconductoren
dc.subject.keywordsuprajohdefi
dc.subject.keywordheat transporten
dc.subject.keywordlämmönkuljetusfi
dc.titleTemperature and Quasiparticle Fluctuations in Superconductorsen
dc.titleLämpötila- ja kvasihiukkasfluktuaatiot suprajohteissafi
dc.type.okmG2 Pro gradu, diplomityö 
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotPro gradu -tutkielmafi
dc.type.publicationmasterThesis 
local.aalto.digiauthask
local.aalto.digifolderAalto_92484
local.aalto.idinssi45725
local.aalto.openaccessno
Files
Collections
[dipl] Perustieteiden korkeakoulu / SCI