시간 상관 잡음이 초전도체 플럭투에이션 응답에 미치는 영향

초록

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본 논문은 비열적(비열) 색상 잡음의 상관 시간 τ가 초전도 전이 온도 위의 플럭투에이션 전도에 어떻게 비선형적으로 영향을 주는지를, 시간‑의존 Ginzburg‑Landau(TDGL) 모델과 Keldysh‑MSR 경로 적분을 이용해 분석한다. τ가 초전도 고유 완화 시간 τ_GL과 비슷해질 때 전기·열·열전도 응답이 증폭되는 ‘공명‑유사’ 현상이 나타나며, 그 강도와 위치는 차원(1D,2D,3D)에 따라 크게 달라진다.

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상세 분석

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이 연구는 초전도체가 임계 온도 T_c 위에 있을 때, 순수 열적 백색 잡음이 아닌 외부 엔지니어링된 비열적 색상 잡음이 시스템에 주입될 경우를 가정한다. 잡음 상관 함수 D(t‑t′)=D₀ exp(−|t‑t′|/τ)/2τ 로 설정해, τ가 0이면 백색 잡음, τ→∞이면 완전히 상관된 잡음으로 전이한다. TDGL 방정식 γ∂ₜψ=−δF/δψ*+η(r,t) 에서 η는 위와 같은 색상 잡음이며, 내부 마크오프 효과는 무시한다.

경로 적분은 Martin‑Siggia‑Rose(MSR) 형식으로 전개하고, Keldysh 회로를 도입해 고전(ψ_cl)과 양자(ψ_q) 성분을 구분한다. Gaussian 근사를 적용해 자유 에너지 F≈a₀T_c