Studies on Chaos and Synchronization in ac-driven Josephson junctions

The main goal of this thesis is to study the dynamics of Josephson junction system in the presence of an external rf-biasing.A system of two chaotically synchronized Josephson junction is studied.The change in the dynamics of the system in the presence of at phase difference between the applied fields is considered. Control of chaos is very important from an application point of view. The role Of phase difference in controlling chaos is discussed.An array of three Josephson junctions iS studied for the effect of phase difference on chaos and synchronization and the argument is extended for a system of N Josephson junctions. In the presence of a phase difference between the external fields, the system exhibits periodic behavior with a definite phase relationship between all the three junctions.Itdeals with an array of three Josephson junctions with a time delay in the coupling term. It is observed that only the outer systems synchronize while the middle system remain uncorrelated with t-he other two. The effect of phase difference between the applied fields and time-delay on system dynamics and synchronization is also studied. We study the influence of an applied ac biasing on a serniannular Josephson junction. It is found the magnetic field along with the biasing induces creation and annihilation of fluxons in the junction. The I-V characteristics of the junction is studied by considering the surface loss term also in the model equation. The system is found to exhibit chaotic behavior in the presence of ac biasing.

Dynamics of coupled Josephson junctions under the influence of applied fields

We investigate the effect of the phase difference of appliedfields on the dynamics of mutually coupledJosephsonjunctions. A phase difference between the appliedfields desynchronizes the system. It is found that though the amplitudes of the output voltage values are uncorrelated, a phase correlation is found to exist for small values of applied phase difference. The dynamics of the system is found to change from chaotic to periodic for certain values of phase difference. We report that by keeping the value of phase difference as π, the system continues to be in periodic motion for a wide range of values of system parameters. This result may find applications in devices like voltage standards, detectors, SQUIDS, etc., where chaos is least desired.

Creation and Annihilation of Fluxons in ac‐driven Semi-annular Josephson Junction

A new geometry (semiannular) for Josephson junction has been proposed and theoretical studies have shown that the new geometry is useful for electronic applications [1, 2]. In this work we study the voltage‐current response of the junction with a periodic modulation. The fluxon experiences an oscillating potential in the presence of the ac‐bias which increases the depinning current value. We show that in a system with periodic boundary conditions, average progressive motion of fluxon commences after the amplitude of the ac drive exceeds a certain threshold value. The analytic studies are justified by simulating the equation using finite‐difference method. We observe creation and annihilation of fluxons in semiannular Josephson junction with an ac‐bias in the presence of an external magnetic field.

Phase synchronization in an array of driven Josephson junctions

We consider an array of N Josephson junctions connected in parallel and explore the condition for chaotic synchronization. It is found that the outer junctions can be synchronized while they remain uncorrelated to the inner ones when an external biasing is applied. The stability of the solution is found out for the outer junctions in the synchronization manifold. Symmetry considerations lead to a situation wherein the inner junctions can synchronize for certain values of the parameter. In the presence of a phase difference between the applied fields, all the junctions exhibit phase synchronization. It is also found that chaotic motion changes to periodic in the presence of phase differences.

Depinning do fluxo de Josephson em compósitos YBa 2 Cu 3 O 7-delta/Ag

Apresenta-se neste trabalho um estudo experimental da dinâmica do fluxo magnético intergranular no cuprato supercondutor Y Ba2Cu3O7 e nos compósitos Y Ba2CU3O7 fi/Ag para várias concentrações de prata. Verificou-se que sob certas condições é possível separar os efeitos da dinâmica do fluxo de Josephson daqueles resultantes da dinâmica de Abrikosov. Através da técnica de medidas de magnetização DC foram obtidas as linhas de depinning inicial e de irreversibilidade magnética em campo magnético aplicado até 120 Oe. O revestimento dos grãos supercondutores aparentemente não afeta a energia de acoplamento dos elos fracos entre os grãos e o potencial de pinning até 16.1 % em peso de prata. A vantagem da mistura da prata é que esta melhora as propriedades mecânicas dos óxidos supercondutores além de melhorar as correntes críticas do sistema. Observamos que o depinning do fluxo de Josephson começa numa temperatura bem definida, dependendo do campo magnético aplicado e gradualmente aumenta com a temperatura até ou muito próximo do limite de irreversibilidade, acima do qual todo o fluxo intergranular (e intragranular) está livre. As linhas de irreversibilidade das nossas amostras podem ser entendidas dentro do modelo do Vidro supercondutor.

Junções rasas em Si e SIMOX

Foi estudado o comportamento do As (dopante tipo n) em dois tipos diferentes de substratos de Si: bulk e SIMOX (Separation by IMplanted OXygen). Ambos os substratos receberam uma implantação de 5x1014 cm-2 de As+ com energia de 20 keV. Após as implantações, as amostras foram recozidas por um dos dois processos a seguir: recozimento rápido (RTA, Rapid Thermal Annealing) ou convencional (FA, Furnace Annealing). A caracterização física e elétrica foi feita através do uso de diversas técnicas: SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry), RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry), MEIS (Medium Energy Ion Scattering), medidas de resistência de folha, medidas Hall e medidas de perfil de portadores por oxidação anódica. Na comparação entre os substratos SIMOX e Si bulk, os resultados indicaram que o SIMOX se mostrou superior ao Si bulk em todos os aspectos, ou seja, menor concentração de defeitos e menor perda de dopantes para a atmosfera após os recozimentos, maior concentração de portadores e menor resistência de folha. A substitucionalidade do As foi maior no SIMOX após RTA, mas semelhante nos dois substratos após FA. Na comparação entre RTA e FA, o primeiro método se mostrou mais eficiente em todos os aspectos mencionados acima. As explicações para o comportamento observado foram atribuídas à presença de maior concentração de vacâncias no SIMOX do que no Si bulk e à interação destas vacâncias com os dopantes.

Histologia e morfometria das glândulas das junções infundíbulo-magno e útero-vagina de codorna doméstica

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

As junções de palavras no português brasileiro cantado: estudos para uma aplicação

This article is a reflection on the possibilities for the linking and or connection of words in Brazilian Portuguese lyric diction with the intention of contributing this as a tool for singers, singing and diction teachers working with BP. The proposal came from a study of the norms for the Brazilian Portuguese pronunciation 1938 and 1958 rules, which addressed the issue, in conjunction with the analysis of the current norms, published in 2007.

Mean-field model for Josephson oscillation in a Bose-Einstein condensate on an one-dimensional optical trap

Using the axially-symmetric time-dependent Gross-Pitaevskii equation we study the phase coherence in a repulsive Bose-Einstein condensate (BEC) trapped by a harmonic and an one-dimensional optical lattice potential to describe the experiment by Cataliotti et al. on atomic Josephson oscillation [Science 293, 843 (2001)]. The phase coherence is maintained after the BEC is set into oscillation by a small displacement of the magnetic trap along the optical lattice. The phase coherence in the presence of oscillating neutral current across an array of Josephson junctions manifests in an interference pattern formed upon free expansion of the BEC. The numerical response of the system to a large displacement of the magnetic trap is a classical transition from a coherent superfluid to an insulator regime and a subsequent destruction of the interference pattern in agreement With the more recent experiment by Cataliotti et al. [New J. Phys. 5, 71 (2003)].

Josephson oscillation and induced collapse in an attractive Bose-Einstein condensate

Using the axially symmetric time-dependent Gross-Pitaevskii equation we study the Josephson oscillation of an attractive Bose-Einstein condensate (BEC) in a one-dimensional periodic optical-lattice potential. We find that the Josephson frequency is virtually independent of the number of atoms in the BEC and of the interatomic interaction (attractive or repulsive). We study the dependence of the Josephson frequency on the laser wave length and the strength of the optical-lattice potential. For a fixed laser wave length (795 nm), the Josephson frequency decreases with increasing strength as found in the experiment of Cataliotti [Science 293, 843 (2001)]. For a fixed strength, the Josephson frequency remains essentially unchanged for a reasonable variation of laser wave length around 800 nm. However, the Josephson oscillation is disrupted with the increase of laser wave length beyond 2000 nm leading to a collapse of a sufficiently attractive BEC. These features of a Josephson oscillation can be tested experimentally with present setups.

Josephson oscillation of a superfluid Fermi gas

Using the complete numerical solution of a time-dependent three-dimensional rnean-field model we study the Josephson oscillation of a superfluid Fermi gas (SFG) at zero temperature formed in a combined axially-symmetric harmonic plus one-dimensional periodic optical-lattice (OL) potentials after displacing the harmonic trap along the axial OL axis. We study the dependence of Josephson frequency on the strength of the OL potential. The Josephson frequency decreases with increasing strength as found in the experiment of Cataliotti et al. [Science 293, 843 (2001)] for a Bose-Einstein condensate and of the experiment of Pezze et al. [Phys. Rev. Lett. 93, 120401 (2004)] for an ideal Fermi gas. We demonstrate a breakdown of Josephson oscillation in the SFG for a large displacement of the harmonic trap. These features of Josephson oscillation of a SFG can be tested experimentally.

Expressão gênica dos receptores nicotínicos de acetilcolina (nAChR) e caracterização morfológica das junções neuromusculares em músculo esquelético de ratos com insuficiência cardíaca

A insuficiência cardíaca (IC) está associada à miopatia dos músculos esqueléticos com aumento da expressão das isoformas rápidas da cadeia pesada de miosina e alterações na matriz extracelular. Os fatores de regulação miogência(MRF),como a MyoD e MRF4, pertecem a uma família de fatores transcricionais que controlam vários genes músculo-específicos.Esses fatores forma heterodímeros com proteínas HLH e ligam-se a seqüências de DNA conhecidas como Ebox, presentes na região promotora de vários genes músculo–específicos, incluindo todos aqueles que codificam as subunidades dos receptores nicotínicos de acetilcolina (nAChR) da junção neuromuscular (JNM). Baseado no fato de que na IC há uma diminuição na expressão da MyoD e MRF4 no músculo sóleo de ratos com IC induzida por monocrotalina, o objetivo do presente trabalho é verificar possíveis alterações na expressão dos receptores de acetilcolina, bem como realizar uma análise morfológica e morfométrica das JNMs. Neste estudo foram utilizados ratos Wistar, machos, divididos em grupos controle e experimental e a Insuficiência cardíaca (IC) foi induzida pela injeção de monocrotalina intra-peritoneal.Quando os sintomas de IC foram visualizados (após 22 dias) os animais foram sacrificados pentobarbital sódico i.p. (50 mg/Kg). A seguir foram mensurados o peso corporal (PC) dos ratos, bem como outros parâmetros. O músculo sóleo de ambos os antímeros foram dissecados e preparados para: avaliação da expressão gênica das subunidades ε, γ e α dos receptores de acetilcolina por PCR em Tempo Real; para análise morfológica e morfométrica da Junção Neuromuscular através da técnica de Esterase inespecífica; para análise ultra-estrutural da JN. Os resultados indicam que não houveram alterações morfológicas e morfométricas na JN, mas houve um aumento... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Ernst Josephson

Ernst Ruben

Ernst Josephson [Illustration] : Büste (1883)

P. Hasselberg