Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 53: Interdisziplin
äre Anwendungen

DY 53.7: Vortrag

Freitag, 31. März 2000, 12:30–12:45, H3

Ratscheneffekt in dc SQUIDs — •S. Weiss, J. Müller, A. Stark, D. Koelle und R. Gross — II. Physikalisches Institut, LFAP, Universität zu Köln, Zülpicherstr. 77, 50937 Köln

Die gerichtete Bewegung von Molekülen in biologischen Systemen ohne gerichtete äußere Kraft hat in den letzten Jahren erhebliches Interesse auf die sogenannten ’Brownschen Motoren’ [1] gezogen. In solchen Systemen können Nichtgleichgewichtsfluktuationen oder periodische Anregungen mit verschwindendem zeitlichen Mittelwert eine gerichtete Bewegung von Teilchen entlang von räumlich periodischen Strukturen mit gebrochener Reflektionssymmetrie, sogenannten Ratschen, induzieren. Die Periodizität der Josephson-Kopplungsenergie bezüglich der Phasendifferenz δ über den Josephson-Kontakt bietet eine ideale Voraussetzung für die Bildung einer Ratsche. Ratschensysteme auf der Basis von gekoppelten Josephson-Kontakten wurden bislang von zwei Gruppen vorgeschlagen [2]. Wir zeigen, daß der seit langem bekannte Spannungsgleichrichtungseffekt in asymmetrischen dc SQUIDs[3] auf die gebrochene Reflektionssymmetrie im zwei-dimensionalen SQUID-Potential zurückzuführen ist. Das Auftreten eines Ratscheneffektes ergibt sich sowohl aus numerischen Lösungen der Langevin-Gleichungen des dc SQUIDs als auch aus unseren Experimenten an YBa2Cu3O7-x dc SQUIDs.

[1] P. Hänggi et al. in J. Parisi et al. (Ed.), Lecture Notes in Physics, Vol. 476 (Springer, Berlin 1996) pp.294-308.

[2] I. Zapata et al. , Phys. Rev. Lett. 77, 2292 (1996). F. Falo et al., Europhys. Lett. 45, 700 (1999)

[3] A. Th. A. M. De Waele et al., Physica 37, 114 (1967)