Fluxón (Zoológico de Partículas Subatómicas)

Fluxón

Un fluxón es una cuasipartícula topológica que representa un cuanto de flujo magnético confinado y estable dentro de un dispositivo superconductor, especialmente en uniones de Josephson de larga longitud. Su comportamiento deriva de la ecuación de Sine–Gordon, que admite soluciones solitónicas asociadas a paquetes de flujo cuantizado.

Sus propiedades fundamentales son:

• Cuantización del flujo: un fluxón transporta exactamente un cuanto de flujo magnético ${\mathrm{\Phi }}_0=h\mathrm{/}2\mathrm{e,\; característico\; de\; los\; superconductores.}$

• Naturaleza solitónica: corresponde a una solución localizada y estable, capaz de propagarse sin dispersión dentro de una unión de Josephson, manteniendo su forma gracias a la no linealidad del medio.

• Interpretación de fase: su presencia implica un cambio de $2\pi$ en la fase del parámetro de orden superconductivo, lo que caracteriza su identidad topológica.

• Dinámica controlable: su movimiento puede ser manipulado mediante corrientes de sesgo, campos magnéticos externos o microestructuras superconductoras.

• Aplicaciones tecnológicas: desempeña un papel relevante en electrónica superconductor–rápida (RSFQ), en dispositivos cuánticos y en arquitecturas basadas en lógicas superconductor–solitónicas.

• Estabilidad topológica: su conservación proviene de la imposibilidad de eliminar el salto de fase sin una discontinuidad física, lo que le confiere robustez frente a perturbaciones.

El fluxón constituye así la excitación elemental asociada a un solitón de flujo cuantizado en un medio superconductor descrito por la dinámica no lineal de las uniones de Josephson.