Транспорт неравновесных квазичастичных возбуждений в сверхпроводящем алюминии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В области сверхнизких температур экспериментально исследован электронный транспорт неравновесных квазичастичных возмущений, инжектированных в сверхпроводящий алюминий из нормального металла. Изучены гибридные наноструктуры в форме Т-образного электрода из нормального металла (медь) – туннельного слоя диэлектрика (оксид алюминия) – сверхпроводящей вилки (алюминий), являющиеся твердотельными аналогами двухлучевого оптического интерферометра. При фиксированных напряжениях смещения, больших сверхпроводящей щели, обнаружена немонотонная зависимость туннельного тока от перпендикулярного магнитного поля. Эффект интерпретирован как присутствие когерентной составляющей квазичастичного тока.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. С. Гурский

Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

Автор, ответственный за переписку.
Email: karutyunov@hse.ru
Россия, Москва

Д. Л. Шаповалов

Институт физических проблем имени П.Л. Капицы Российской академии наук

Email: karutyunov@hse.ru
Россия, Москва

К. Ю. Арутюнов

Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»; Институт физических проблем имени П.Л. Капицы Российской академии наук

Email: karutyunov@hse.ru
Россия, Москва; Москва

Список литературы

  1. Камашев А.А., Большаков С.А., Мамин Р.Ф., Гарифуллин И.А. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 9. С. 1268; Kamashev A.A., Bolshakov S.A., Mamin R.F., Garifullin I.A. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. No. 9. P. 1308.
  2. Гайфуллин Р.Р., Деминов Р.Г., Кушнир В.Н. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 4. С. 468; Gaifullin R.R., Deminov R.G., Kushnir V.N. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. No. 4. P. 404.
  3. Tinkham M. Introduction to superconductivity. McGraw-Hill Inc., 1996.
  4. Clarke J. Nonequlibrium superconductivity, phonons, and Kapitza boundaries. New York: Plenum Press, 1981.
  5. Kopnin N. Theory of nonequilibrium superconductivity. New York: Oxford University Press, 2001.
  6. Tinkham M., Clarke J. // Phys. Rev. Lett. 1972. V. 28. No. 21. P. 1366.
  7. Clarke J. // Phys. Rev. Lett. 1972. V. 28. No. 21. P. 1363.
  8. Yagi R. // Superlattices and microstructures. 2003. V. 34. No. 3‒6. P. 263.
  9. Beckmann D., Weber H.B., v. Löhneysen H. // Phys. Rev. Lett. 2004. V. 93. Art. No. 197003.
  10. Russo S., Kroug M., Klapwijk T.M., Morpurgo A.F. // Phys. Rev. Lett. 2005. V. 95. Art. No. 027002.
  11. Cadden Zimansky P., Chandrasekhar V. // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 97. Art. No. 237003.
  12. Arutyunov K.Yu., Auraneva H.–P., Vasenko A.S. // Phys. Rev. B. 2011. V. 83. Art. No. 104509.
  13. Arutyunov K.Yu., Chernyaev S.A., Karabassov T. et al. // J. Phys. Cond. Matter. 2018. V. 30. Art. No. 343001.
  14. Aharonov Y., Bohm D. // Phys. Rev. 1959. V. 115. P. 485.
  15. Zavyalov V., Chernyaev S., Shein K. et al. // J. Phys. Conf. Ser. 2018. V. 969. Art. No. 012086.
  16. Шарвин Д.Ю., Шарвин Ю.В. // Письма в ЖЭТФ. 1981. Т. 34. № 5. С. 101.
  17. Альтшулер Б.Л., Аронов А.Г., Спивак Б.З. // Письма в ЖЭТФ. 1981. Т. 33. № 2. С. 101.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Спектр возбуждений для нормального металла (а) и сверхпроводника (б) при T = 0. Электроноподобные возбуждения обозначены серым цветом, а дырочноподобные – красным. При отсутствии возмущения все возбужденные состояния не заполнены (как серые, так и красные кружки – полые). В равновесном состоянии в сверхпроводнике (б) куперовские пары находятся в начале координат: обладают энергией Ek = 0 и суммарным импульсом p = 0. При конечной температуре или внешнем воздействии, приводящем к распариванию куперовских пар, появляются электроноподобные и дырочноподобные возмущения, симметрично заполняющие обе ветви спектра (в). При инжекции тока неспаренных электронов в сверхпроводник, в зависимости от полярности приложенного смещения, может возникнуть несимметричное заселение ветвей спектра возмущений. Например, избыток электроноподобных возмущений по сравнению с дырочноподобными (г)

Скачать (236KB)
3. Рис. 2. Схематика НИС интерферометра (а). Микрофотография типичной наноструктуры, полученная методом растровой электронной микроскопии (б)

Скачать (166KB)
4. Рис. 3. Вольтамперная характеристика I(V) НИС интерферометра при температуре Т = 11 мК. Стрелкой указано направление записи данных. На вставке приведен фрагмент ВАХ в области щелевых смещений V ~ 210 мкВ. Стрелками обозначены значения смещений по напряжению V = Vbias = const, при которых далее измерялись зависимости туннельного тока от магнитного поля I(V = Vbias, B)

Скачать (208KB)
5. Рис. 4. Примеры зависимостей I(V = Vbias, B) для НИС интерферометра, измеренные при температуре Т = 20 мК для нескольких фиксированных значений напряжения инжекции квазичастиц Vbias = 208, 220, 230 и 239 мкВ. Стрелками обозначено направление развертки магнитного поля В

Скачать (287KB)

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».