Analisis bifurkasi fluxon pada persambungan Josephson bertipe superkonduktor-feromagnetik-superkonduktor (s/f/s)

Abstract

Dinamika persambungan Josephson bertipe S/F/S berbeda dengan persambungan Josephson biasa, dimana pada dinamika persambungan tersebut terdapat penambahan suku sin 20 yang merupakan akibat dari kontribusi arus-super harmonik kedua yang terkait gejala Shapiro Steps. Penelitian yang telah dilakukan yakni menganalisis bifurkasi fluxon guna mengetahui kestabilan fluxon pada persambungan Josephson bertipe S/F/S. Analisis dilakukan menggunakan pendekatan dinamika sistem secara analitik dan dibantu dengan perhitungan numerik menggunakan aplikasi MATLAB ODE45. Hasil jenis titik kritis dan bifurkasi yang diperoleh menunjukkan parameter redaman ternormalisasi (ẞ dan je) tidak mempengaruhi perubahan kestabilan fluxon pada batas kurang dari satu. Parameter ẞ hanya mempengaruhi jenis titik kritis dan bifurkasi yang terjadi, jika beta = 0 untuk j_{e} = 0 maupun j_{e} = 0.4 bifurkasi yang terjadi adalah saddle-center, dan jika beta = 0.5 bifurkasinya adalah saddle-focus. Parameter je mempengaruhi amplitudo pada osilasi fluxon yang dihasilkan, jika j_{e} = 0 amplitudo fluxon sangat kecil, sedangkan jika j_{e} = 0.4 amplitudonya lebih besar. Pada setiap kasus tersebut, kestabilan fluxon dipengaruhi oleh arus-super harmonik pertama yang berbeda tanda, yaitu ketika j_{1} > 0 fluxon selalu stabil, sedangkan ketika j_{1} < 0 fluxon awalnya tidak stabil tetapi cenderung akan menuju titik stabilnya.