Dissertation

Dissertation: Josephson Effect in Anisotropic Superconductors

Forschungsschwerpunkte

  • Theoretische Physik der Supraleitung
  • Josephson-Effekt in anisotropen Hochtemperatur-Supraleitern
  • Unkonventionelle Paarungssymmetrien (d-, d+is- und d+id-Wellen)
  • Magnetischer Flusstransport und Vortex-Dynamik
  • Nichtlineare Dynamik supraleitender Systeme
  • Numerische Simulation supraleitender Bauelemente

Wissenschaftlicher Beitrag

  • Entwicklung numerischer Modelle zur Beschreibung stationärer und dynamischer Prozesse in Josephson-Kontakten.
  • Untersuchung des Einflusses verschiedener Paarungssymmetrien auf kritische Ströme, magnetische Interferenzmuster und spontane Flusszustände.
  • Stabilitätsanalyse statischer Lösungen mittels Eigenwertverfahren.
  • Analyse der Wechselwirkung zwischen Defekten, magnetischem Fluss und supraleitenden Wirbelzuständen.
  • Entwicklung theoretischer Modelle zur Identifikation unkonventioneller supraleitender Zustände anhand experimentell messbarer Größen.
  • Beitrag zum Verständnis supraleitender Quantensysteme mit Anwendungen in der Hochtemperatur-Supraleitung und späteren Konzepten der Quanteninformationstechnologie.

Methoden

  • Ginzburg-Landau-Theorie
  • Sine-Gordon-Gleichung
  • Numerische Lösung nichtlinearer partieller Differentialgleichungen
  • Stabilitätsanalyse mittels Eigenwertproblemen
  • Finite-Differenzen-Verfahren
  • Numerische Simulation und wissenschaftliche Programmierung
  • Mathematische Modellierung supraleitender Systeme

Ergebnisse

  • Entwicklung numerischer Verfahren zur Simulation komplexer Josephson-Kontakte.
  • Vorhersage charakteristischer magnetischer Interferenzmuster für verschiedene Paarungssymmetrien.
  • Beschreibung spontaner Flusszustände und Vortex-Konfigurationen in Josephson-Kontakten.
  • Untersuchung des Einflusses makroskopischer Defekte auf kritische Ströme und Flussdynamik.
  • Mehrere internationale Fachpublikationen in hochrangigen Zeitschriften der Supraleitungs- und Festkörperphysik.

Ausgewählte Publikationen

  1. Stability analysis of static solutions in a Josephson junction, J.-G. Caputo, N. Flytzanis, Y. Gaididei, N. Stefanakis, E. Vavalis, Superconductor Science and Technology 13, 423 (2000).
  2. Magnetic interference patterns in Josephson junctions with d+is symmetry, N. Stefanakis, N. Flytzanis, Physical Review B 61, 4270 (2000).
  3. Critical currents in Josephson junctions with d+is symmetry, N. Stefanakis, N. Flytzanis, Physica C 332, 349 (2000).
  4. Critical currents in Josephson junctions with unconventional pairing symmetry: d<sub>x²−y²</sub>+is versus d<sub>x²−y²</sub>+id<sub>xy</sub>, N. Stefanakis, N. Flytzanis, Physical Review B 64, 024527 (2001).
  5. Critical currents in Josephson junctions with macroscopic defects, N. Stefanakis, N. Flytzanis, Superconductor Science and Technology 14, 16–29 (2001).