Electronic Structure of Vortices at Low Temperatures
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
1999
Major/Subject
Materiaalifysiikka
Mcode
Tfy-44
Degree programme
Language
en
Pages
75
Series
Abstract
Teoreettisen materiaalifysiikan tutkimuksen eturintamaan kuuluu suprajohtavuus. Mikroskooppista suprajohtavuutta voidaan tutkia Bogoliubov-deGennes yhtälöiden avulla. Analyyttisen ja numeerisen laskennan avulla voidaan ymmärtää sidottujen fermionitilojen luonne epähomogeenisissa suprajohteissa, erityisesti vortekseissa. Kvanttimekaanisen tunnelointi-ilmiön ansiosta viimeaikaiset mittaukset STM-menetelmällä ovat antaneet käsityksen epähomogeenisten suprajohteiden rakenteesta mesoskooppisella skaalalla. Teoreettisen laskennan avulla tulkitsemme ja mallinnamme kokeellisesti havaittuja ilmiöitä ja ennustamme erilaisten epähomogeenisten rakenteiden käyttäytymistä kokeellista tutkimusta varten. Työ sisältää Bogoliubov-deGennes yhtälöiden numeerisen ratkaisemisen itseiskonsistentisti lähellä vorteksin ydintä matalassa lämpötilassa. Tuloksena saadaan kvasihiukkasten energiaspektri, vorteksiytimen elektroninen rakenne, ja paripotentiaali. Paripotentiaalissa nähdään jo aiemmin havaittu kvantti-ilmiö lähellä vorteksin ydintä. Paripotentiaaliin ilmestyy aaltoilua itseiskonsistentin laskun tuloksena. Työssä on kehitetty shooting-menetelmään perustuva ohjelmisto, joka ratkaisee yksinkertaisesti kvantittuneen vorteksin tapauksen. Ohjelma on sovellettavissa esim. m-kertaisesti kvantittuneille vortekseille tai muille epähomogeenisten suprajohteiden yksiulotteiseksi redusoituville rajapinnoille. Lähellä rajapintaa saadaan tarkka itseiskonsistentti ratkaisu. Lämpötila on ohjelman parametri, joten rajapinnan rakennetta voidaan tarkastella lämpötilan funktiona.Description
Supervisor
Salomaa, Martti M.Thesis advisor
Joynt, RobertVirtanen, Sami
Westerholm, Jan
Keywords
inhomogeneous superconductivity, epähomogeeninen suprajohde, quantized vortex, kvantittunut vorteksi, Bogoliubov-deGennes equations, Bogoliubov-deGennes yhtälöt, quasi-particles, kvasihiukkanen, STM measurements, STM-mittaukset, tunneling, tunnelointi, shooting method, shooting-menetelmä