sibsutisВестник СибГУТИThe Herald of the Siberian State University of Telecommunications and Information Science1998-6920СибГУТИsibsutis-644Research ArticleСтатьиCостояние самоорганизованной критичности в джозефсоновской решёткеSelf-organizing criticality state in the Josephson arrayМатизенЭ.MatizenE. V.noemail@neicon.ruМартынецВ.MartynetsV. G.noemail@neicon.ruБезверхийП. П.BezverkhyP. P.noemail@neicon.ruИнститут неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАНRussian FederationИнститут неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАНRussian Federation20091601202303137145Copyright © Матизен Э.V., Мартынец В.G., Безверхий П.П., 20232023Матизен Э., Мартынец В., Безверхий П.П.Matizen E.V., Martynets V.G., Bezverkhy P.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.sibsutis.ru/jour/article/view/644

Обнаружены лавины магнитного потока в джозефсоновских решётках (J-решётки) с переходом сверхпроводник - изолятор - сверхпроводник (SIS) при её намагничивании при Т < ~ 5 К. Лавины носят стохастический характер и возникают, когда глубина проникновения магнитного поля в решётку (λ) сравнивается с длиной ребра J-решётки (a) при понижении температуры. Представлены статистические свойства таких лавин. Распределение лавин по их величине носит степенной характер с отрицательным нецелым показателем порядка единицы, что свидетельствует о достижении состояния Самоорганизованной критичности (СОК). J-решётки с переходом из плохого металла (SNS) СОК не обнаруживают.

The avalanches of magnetic flux were found in the Josephson arrays (J-arrays) consisting of superconductor - isolator - superconductor (SIS) transitions at the magnetization of SIS-array if T < ~5 К. Avalanches have stochastic character and arise, when the penetration depth of a magnetic field in a lattice (λ) is compared to the edge length of a J-lattice (a) at decrease of temperature. Statistical properties of such avalanches are presented. Distribution of avalanches on their size has a power law behavior with a negative nonintegral exponent of the order of unit that indicates the achievement of the state of self-organized criticality (SOC). J-arrays with the «bad» metal transitions (SNS) do not find out the SOC.

джозефсоновская решёткамагнитный потоклавинысамоорганизованная критичностьJosephson arraymagnetic fluxavalanchesself-organizing criticalityReferencesBak P., Tang C., and Wisenfeld K. Self-organized criticality: An explanation of the 1/f noise // Phys. Rev. Lett. 1987. V.59. P.381 - 384.Bak P., Tang C., and Wisenfeld K. Self-organized criticality: An explanation of the 1/f noise // Phys. Rev. Lett. 1987. V.59. P.381 - 384.Laherrere E., Sornette D. Stretched exponential distribution in nature and economy: "Fat Tails" with characteristic scale // Eur. Phys. B. 1998. V.2, № 4. P. 525 - 539.Laherrere E., Sornette D. Stretched exponential distribution in nature and economy: "Fat Tails" with characteristic scale // Eur. Phys. B. 1998. V.2, № 4. P. 525 - 539.Frigg R. Self-organised criticality - what it is and what it isn't // Stud. Hist. Phil. Sci. 2003. V. 34. Р. 613 - 624.Frigg R. Self-organised criticality - what it is and what it isn't // Stud. Hist. Phil. Sci. 2003. V. 34. Р. 613 - 624.Wiesenfeld K., Linder J. Magnetic avalanches: Josephson, Bean, and Bak // Physica A. 2004. V.340. P. 617 - 624.Wiesenfeld K., Linder J. Magnetic avalanches: Josephson, Bean, and Bak // Physica A. 2004. V.340. P. 617 - 624.Гинзбург С.Л., Савицкая Н.Е. Лавины магнитного потока и самоорганизованная критичность в дискретных сверхпроводниках. Гатчина, Издательство ПИЯФ, 2007. 159 с.; Гинзбург С.Л., Накин А.В., Савицкая Н.Е. Лавинообразная динамика магнитного потока в двумерном дискретном сверхпроводнике// ЖЭТФ. 2006. Т.130. С.862 - 872.Гинзбург С.Л., Савицкая Н.Е. Лавины магнитного потока и самоорганизованная критичность в дискретных сверхпроводниках. Гатчина, Издательство ПИЯФ, 2007. 159 с.; Гинзбург С.Л., Накин А.В., Савицкая Н.Е. Лавинообразная динамика магнитного потока в двумерном дискретном сверхпроводнике// ЖЭТФ. 2006. Т.130. С.862 - 872.Ишикаев С.М., Матизен Э.В., Рязанов В.В., Веретенников А.В., Обознов В.А. Магнитные свойства двумерных джозефсоновских сеток. Самоорганизованная критичность в динамике магнитного потока// Письма в ЖЭТФ. 2000. Т.72, вып. 1. С. 39 - 44; Ishikaev S.M., Matizen E.V., Ryazanov V.V., et. al. Magnetic properties of two-dimensional Josephson arrays: Self-organized criticality in magnetic flux dynamics, // JETP Lett. 2000. V.72. P. 26 - 29, (in English).Ишикаев С.М., Матизен Э.В., Рязанов В.В., Веретенников А.В., Обознов В.А. Магнитные свойства двумерных джозефсоновских сеток. Самоорганизованная критичность в динамике магнитного потока// Письма в ЖЭТФ. 2000. Т.72, вып. 1. С. 39 - 44; Ishikaev S.M., Matizen E.V., Ryazanov V.V., et. al. Magnetic properties of two-dimensional Josephson arrays: Self-organized criticality in magnetic flux dynamics, // JETP Lett. 2000. V.72. P. 26 - 29, (in English).Ишикаев С.М., Матизен Э.В., Рязанов В.В., Веретенников А.В., Обознов В.А. Магнитные свойства двумерных джозефсоновских сеток c SNS- переходами // Письма в ЖЭТФ. 2002. Т.76, № 3. С.194-198; Ishikaev S.M., Matizen E.V., Ryazanov V.V., et. al. Magnetic properties of two-dimensional SNS-type Josephson junction arrays // JETP Lett. 2002. V.76, № 3. P. 160 - 164.Ишикаев С.М., Матизен Э.В., Рязанов В.В., Веретенников А.В., Обознов В.А. Магнитные свойства двумерных джозефсоновских сеток c SNS- переходами // Письма в ЖЭТФ. 2002. Т.76, № 3. С.194-198; Ishikaev S.M., Matizen E.V., Ryazanov V.V., et. al. Magnetic properties of two-dimensional SNS-type Josephson junction arrays // JETP Lett. 2002. V.76, № 3. P. 160 - 164.Ishikaev S.M., Matizen E.V., Ryazanov V.V., Oboznov V.A. Magnetic properties of square Josephson arrays with SIS and SNS junctions // Physica C. 2003. № 388-389. P. 583 - 584.Ishikaev S.M., Matizen E.V., Ryazanov V.V., Oboznov V.A. Magnetic properties of square Josephson arrays with SIS and SNS junctions // Physica C. 2003. № 388-389. P. 583 - 584.Матизен Э.В., Ишикаев С.М., Обознов В.А. Магнитный момент квадратных джозефсоновских SIS-решёток// ЖЭТФ. 2004. Т.126, № 5 (11). P.1221 - 1231; Matizen E.V., Ishikaev S.M, Oboznov V.A. Magnetic moment of square SIS Josephson arrays: Self-organized Criticality // JETP, 2004. V.126, № 5, P. 1065 - 1073. (in English).Матизен Э.В., Ишикаев С.М., Обознов В.А. Магнитный момент квадратных джозефсоновских SIS-решёток// ЖЭТФ. 2004. Т.126, № 5 (11). P.1221 - 1231; Matizen E.V., Ishikaev S.M, Oboznov V.A. Magnetic moment of square SIS Josephson arrays: Self-organized Criticality // JETP, 2004. V.126, № 5, P. 1065 - 1073. (in English).Matizen E.V., Ishikaev S.M. Universal phenomenon of self-organized criticality in magnetic flux dynamics // Journal of Molecular Liquids. 2005. V.120. P.39 - 42.Matizen E.V., Ishikaev S.M. Universal phenomenon of self-organized criticality in magnetic flux dynamics // Journal of Molecular Liquids. 2005. V.120. P.39 - 42.Gutenberg B., Richter C.F. Magnitudes and energy of earthquakes // Annali di Geofisica. 1956. V.9. P.115.Gutenberg B., Richter C.F. Magnitudes and energy of earthquakes // Annali di Geofisica. 1956. V.9. P.115.Гинзбург С.Л. Самоорганизация критического состояния в гранулированных сверхпроводниках и решётках джозефсоновских контактах // ЖЭТФ. 1994. Т. 106. С. 607 - 626.Гинзбург С.Л. Самоорганизация критического состояния в гранулированных сверхпроводниках и решётках джозефсоновских контактах // ЖЭТФ. 1994. Т. 106. С. 607 - 626.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.