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SYNT: Neue Transportphänomene - Vom Maxwell-Dämon zum Verkehrsstau

SYNT 0: Neue Transportph
änomene – Vom Maxwell-D
ämon zum Verkehrsstau

SYNT 0.10: Hauptvortrag

Dienstag, 27. März 2001, 17:45–18:15, S 7

Ratscheneffekt in dc SQUIDs: Theorie und Experiment — •Dieter Koelle¹, Albert Sterck¹, Stefan Weiss¹, Edward Goldobin², Georg Pickartz² und Michael Siegel² — ¹II. Physikalisches Institut, Angewandte Physik, Universität zu Köln, Zülpicherstr.77, 50937 Köln — ²Institut für Schicht- und Ionentechnik (ISI), Forschungszentrum Jülich, 52425 Jülich

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. Als möglicher Transportmechanismus kommt hierbei der sogenannte Ratscheneffekt in Frage. Bei dem Ratscheneffekt 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. Wir diskutieren asymmetrische dc SQUIDs als Josephson-Ratschen mit einem zwei-dimensionalen Potential und zeigen das Auftreten eines Ratscheneffekts sowohl anhand numerischer Lösungen der Langevin-Gleichungen des dc SQUIDs als auch anhand von Experimenten an YBa₂Cu₃O_7−x und Nb dc SQUIDs [1].

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

[2] S. Weiss et al., Europhys. Lett. 51, 499 (2000)