플럭손
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1. 개요
플럭손은 초전도 현상과 자기유체역학(MHD) 모델링에서 사용되는 개념으로, 두 가지 맥락에서 다르게 정의된다. 초전도 현상에서 플럭손은 제2종 초전도체 내에서 자기장이 특정 값일 때 형성되는 초전도 위상으로 둘러싸인 작은 노멀 위상의 결정체이며, 긴 조셉슨 접합에서는 순환하는 초전류로 구성된다. MHD 모델링에서 플럭손은 모델 내에서 국지적으로 묶인 유한량의 자기 선속을 나타내는 이산화된 자기장 선을 의미하며, 수치 저항 효과를 극복하는 데 기여한다.
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| 플럭손 | |
|---|---|
| 일반 정보 | |
 | |
| 물리량 | |
| 분야 | 초전도 현상 |
| 기호 | φ₀ |
| 값 | 2.067 833 848 × 10⁻¹⁵ Wb |
| SI 단위 | 웨버 (Wb = V⋅s = T⋅m²) |
| CGS 단위 | 가우스⋅cm² |
| 차원 | M L² T⁻² I⁻¹ |
| 설명 | 초전도체 내의 자기 선속의 양자 |
2. 초전도 현상에서의 플럭손
제2종 초전도체에서 플럭손(아브리코소프 보텍스)은 인가된 자기장이 특정 세기(${\displaystyle B_{c_{1}}}$과 ${\displaystyle B_{c_{2}}}$ 사이)에 있을 때 형성될 수 있다. 플럭손은 초전도 위상으로 둘러싸인 작은 노멀 위상의 결정이며, 초전류가 노멀 코어 주위를 순환한다. 런던 침투 깊이(${\displaystyle \lambda _{L}}$, 약 100nm) 정도의 크기를 갖는 이러한 결정과 그 주변을 통과하는 자기장은 양자 전기역학에서 자기 벡터 포텐셜의 위상 특성으로 인해 양자화된다. 자기 선속 양자 참조.
긴 초전도체-절연체-초전도체 조셉슨 터널 접합의 경우, 플럭손(조셉슨 보텍스)은 순환하는 초전류로 구성되며 터널링 장벽에 노멀 코어가 없다. 초전류는 (절연) 조셉슨 장벽에 위치한 플럭손의 수학적 중심 주위를 순환하며, 이때 생성된 자기 선속은 자기 선속 양자 ${\displaystyle \Phi _{0}}$와 같다. (조셉슨 접합의 초전도 전극이 ${\displaystyle \lambda _{L}}$보다 얇으면 그 이하)
2. 1. 제2종 초전도체에서의 플럭손 (아브리코소프 보텍스)
제2종 초전도체에서, 플럭손(아브리코소프 보텍스)은 인가된 자기장이 ${\displaystyle B_{c_{1}}}$과 ${\displaystyle B_{c_{2}}}$ 사이에 있을 때 형성될 수 있다. 플럭손은 초전도 위상으로 둘러싸인 작은 노멀 위상의 결정이며, 초전류가 노멀 코어 주위를 순환한다. 런던 침투 깊이 ${\displaystyle \lambda _{L}}$ (약 100nm) 정도의 크기를 갖는 이러한 결정과 그 주변을 통과하는 자기장은 양자 전기역학에서 자기 벡터 포텐셜의 위상 특성으로 인해 양자화된다. 자기 선속 양자를 참조.긴 초전도체-절연체-초전도체 조셉슨 터널 접합의 맥락에서, 플럭손(조셉슨 보텍스)은 순환하는 초전류로 구성되며 터널링 장벽에 노멀 코어가 없다. 초전류는 (절연) 조셉슨 장벽에 위치한 플럭손의 수학적 중심 주위를 순환한다. 순환하는 초전류에 의해 생성된 자기 선속은 자기 선속 양자 ${\displaystyle \Phi _{0}}$와 같다.
2. 1. 1. 플럭손의 구조
제2종 초전도체에서 플럭손(일명 아브리코소프 보텍스)은 인가된 자기장이 ${\displaystyle B_{c_{1}}}$과 ${\displaystyle B_{c_{2}}}$ 사이에 있을 때 형성될 수 있다. 플럭손은 초전도 위상으로 둘러싸인 작은 노멀 위상의 결정이며, 초전류가 노멀 코어 주위를 순환한다. 런던 침투 깊이 ${\displaystyle \lambda _{L}}$ (약 100nm) 정도의 크기를 갖는 이러한 결정과 그 주변을 통과하는 자기장은 양자 전기역학에서 자기 벡터 포텐셜의 위상 특성으로 인해 양자화된다. 자세한 내용은 자기 선속 양자를 참조하라.긴 초전도체-절연체-초전도체 조셉슨 터널 접합의 맥락에서, 플럭손(일명 조셉슨 보텍스)은 순환하는 초전류로 구성되며 터널링 장벽에 노멀 코어가 없다. 초전류는 (절연) 조셉슨 장벽에 위치한 플럭손의 수학적 중심 주위를 순환한다. 다시 말해, 순환하는 초전류에 의해 생성된 자기 선속은 자기 선속 양자 ${\displaystyle \Phi _{0}}$ (또는 조셉슨 접합의 초전도 전극이 ${\displaystyle \lambda _{L}}$보다 얇으면 그 이하)와 같다.
2. 1. 2. 자기 선속 양자화
제2종 초전도체에서 플럭손(혹은 아브리코소프 보텍스)은 인가된 자기장이 특정 값 사이에 있을 때 형성될 수 있다. 플럭손은 초전도 위상으로 둘러싸인 작은 노멀 위상의 결정이며, 초전류가 노멀 코어 주위를 순환한다. 런던 침투 깊이London penetration depth영어(~100nm) 정도의 크기를 갖는 이러한 결정과 그 주변을 통과하는 자기장은 양자 전기역학에서 자기 벡터 포텐셜의 위상 특성으로 인해 양자화된다. 자세한 내용은 자기 선속 양자를 참조하라.긴 초전도체-절연체-초전도체 조셉슨 터널 접합의 맥락에서, '''플럭손'''(혹은 조셉슨 보텍스)은 순환하는 초전류로 구성되며 터널링 장벽에 ''노멀'' 코어가 ''없다''. 초전류는 (절연) 조셉슨 장벽에 위치한 플럭손의 수학적 중심 주위를 순환한다. 다시 말해, 순환하는 초전류에 의해 생성된 자기 선속은 자기 선속 양자(또는 조셉슨 접합의 초전도 전극이 런던 침투 깊이보다 얇으면 그 이하)와 같다.
2. 2. 긴 조셉슨 접합에서의 플럭손 (조셉슨 보텍스)
긴 초전도체-절연체-초전도체 조셉슨 터널 접합에서 '''플럭손'''(조셉슨 보텍스)은 순환하는 초전류로 구성되며, 터널링 장벽에 ''노멀'' 코어가 ''없다''. 초전류는 (절연) 조셉슨 장벽에 위치한 플럭손의 수학적 중심 주위를 순환한다. 순환하는 초전류에 의해 생성된 자기 선속은 자기 선속 양자 와 같다. (단, 조셉슨 접합의 초전도 전극이 런던 침투 깊이보다 얇으면 그 이하)2. 2. 1. 특징
제2종 초전도체에서 플럭손(일명 아브리코소프 보텍스)은 인가된 자기장이 특정 값 사이에 있을 때 형성될 수 있다. 플럭손은 초전도 위상으로 둘러싸인 작은 노멀 위상의 결정이며, 초전류가 노멀 코어 주위를 순환한다. 런던 침투 깊이(약 100nm) 정도의 크기를 갖는 이러한 결정과 그 주변을 통과하는 자기장은 양자 전기역학에서 자기 벡터 포텐셜의 위상 특성으로 인해 양자화된다. 자세한 내용은 자기 선속 양자를 참조.긴 초전도체-절연체-초전도체 조셉슨 터널 접합의 맥락에서, '''플럭손'''(일명 조셉슨 보텍스)은 순환하는 초전류로 구성되며 터널링 장벽에 ''노멀'' 코어가 ''없다''. 초전류는 (절연) 조셉슨 장벽에 위치한 플럭손의 수학적 중심 주위를 순환한다. 다시 말해, 순환하는 초전류에 의해 생성된 자기 선속은 자기 선속 양자와 같다. (단, 조셉슨 접합의 초전도 전극이 런던 침투 깊이보다 얇으면 그 이하)
2. 2. 2. 자기 선속
제2종 초전도체에서 플럭손(또는 아브리코소프 보텍스)은 인가된 자기장이 B|B영어과 B|B영어 사이에 있을 때 형성될 수 있다. 플럭손은 초전도 위상으로 둘러싸인 작은 노멀 위상의 결정이며, 초전류가 노멀 코어 주위를 순환한다. 런던 침투 깊이 λ|λ영어(~100nm) 정도의 크기를 갖는 이러한 결정과 그 주변을 통과하는 자기장은 양자 전기역학에서 자기 벡터 포텐셜의 위상 특성으로 인해 양자화된다. 자세한 내용은 자기 선속 양자를 참조한다.긴 초전도체-절연체-초전도체 조셉슨 터널 접합의 맥락에서, '''플럭손'''(또는 조셉슨 보텍스)은 순환하는 초전류로 구성되며 터널링 장벽에 ''노멀'' 코어가 ''없다''. 초전류는 (절연) 조셉슨 장벽에 위치한 플럭손의 수학적 중심 주위를 순환한다. 다시 말해, 순환하는 초전류에 의해 생성된 자기 선속은 자기 선속 양자 Φ|Φ영어 (또는 조셉슨 접합의 초전도 전극이 λ|λ영어보다 얇으면 그 이하)와 같다.
3. 자기유체역학(MHD) 모델링에서의 플럭손
수치 MHD 모델링에서 플럭손은 모델 내에서 국지적으로 묶인 유한량의 자기 선속을 나타내는 이산화된 자기장 선이다. 플럭손 모델은 위상수학을 보존하도록 명시적으로 설계되어 오일러 모델에서 발생하는 수치 저항 효과를 극복한다.
3. 1. 플럭손 모델
수치 MHD 모델링에서 플럭손은 모델 내에서 국지적으로 묶인 유한량의 자기 선속을 나타내는 이산화된 자기장 선이다. 플럭손 모델은 위상수학을 보존하도록 명시적으로 설계되어 오일러 모델에서 발생하는 수치 저항 효과를 극복한다.3. 2. 수치 저항 극복
수치 MHD 모델링에서 플럭손은 모델 내에서 국지적으로 묶인 유한량의 자기 선속을 나타내는 이산화된 자기장 선이다. 플럭손 모델은 위상수학을 보존하도록 명시적으로 설계되어 오일러 모델에서 발생하는 수치 저항 효과를 극복한다.
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