Nonlinear nanoelectromechanics of a movable Cooper-pair box

Автор(и)

  • S. Park Center for Trapped Ion Quantum Science, Institute for Basic Science (IBS), Daejeon 34126, Republic of Korea https://orcid.org/0000-0003-4934-5547
  • A. Patra Department of Physics, Indian Institute of Technology Kharagpur, Kharagpur 721302, West Bengal, India https://orcid.org/0000-0001-9409-9774
  • L. Y. Gorelik Department of Physics, Chalmers University of Technology, Göteborg SE-412 96, Sweden
    Department of Physics, Hanyang University, Seoul 04763, Republic of Korea
    Research Institute for Natural Sciences, Hanyang University, Seoul 04763, Republic of Korea
  • M. J. Park Department of Physics, Hanyang University, Seoul 04763, Republic of Korea
    Research Institute for Natural Sciences, Hanyang University, Seoul 04763, Republic of Korea
  • H. C. Park Department of Physics, Pukyong National University, Busan 48513, Republic of Korea https://orcid.org/0000-0003-2064-1481
  • R. I. Shekhter Department of Physics, Hanyang University, Seoul 04763, Republic of Korea
    Research Institute for Natural Sciences, Hanyang University, Seoul 04763, Republic of Korea
    Department of Physics, University of Gothenburg, Göteborg SE-412 96, Sweden

Ключові слова:

nanoelectromechanical coupling, Andreev tunneling, Hopf bifurcation, self-sustained vibrations

Анотація

Теоретично досліджено динаміку рухомого бокса купе-рівських пар, зв’язаного зі стовпчиком із нормального металу, у межах напівкласичного підходу. Проаналізовано динамічну стійкість, зумовлену нелінійним наноелектромеханічним зв’язком між механічним рухом і непружним андреївським тунелюванням, за допомогою аналізу лінійної стійкості та біфуркаційного аналізу. Залежно від параметра η, визначеного як відношення електростатичної енергії до енергії джозефсонівського зв’язку, система демонструє відновлювану стійкість. За малих η нерухома точка втрачає стійкість через надкритичну біфуркацію Хопфа, що призводить до виникнення автоколивань коливань. За подальшого збільшення η виникає друга критична точка, у якій нерухома точка знову набуває стійкості. Показано, що цей другий перехід відповідає оберненій підкритичній біфуркації Хопфа в адіабатичному режимі та оберненій надкритичній біфуркації Хопфа в неадіабатичному режимі. Отримані результати розширюють попередні дослідження адіабатичних автоколивань на неадіабатичний режим і виявляють складну нелінійну динамічну фазову діаграму, що виникає внаслідок взаємодії електронних і механічних ступенів вільності у надпровідних пристроях.

Downloads

Опубліковано

2026-10-23

Як цитувати

(1)
S. Park, A. Patra, L. Y. Gorelik, M. J. Park, H. C. Park, and R. I. Shekhter, Nonlinear nanoelectromechanics of a movable Cooper-pair box, Low Temp. Phys. 52, (2026) (in press) [Fiz. Nyzk. Temp. 52, 1669–1676, (2026)].

Номер

Розділ

Статті

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.