Универсальный характер туннельной проводимости гетероструктур металл-изолятор-металл с наноразмерными оксидными прослойками

• Дата: 2011
• Автори: Белоголовский, М.А., Бойло, И.В., Шатерник, В.E.
• Формат: Стаття
• Мова: Russian
• Опубліковано: Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України 2011
• Назва видання: Успехи физики металлов
• Онлайн доступ: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/98160
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Универсальный характер туннельной проводимости гетероструктур металл-изолятор-металл с наноразмерными оксидными прослойками / М.А. Белоголовский, И.В. Бойло, В.E. Шатерник // Успехи физики металлов. — 2011. — Т. 12, № 2. — С. 157-181. — Бібліогр.: 48 назв. — рос.

Обсуждаются два универсальных эффекта в туннельных характеристиках слоистых структур металл—изолятор—металл, в которых диэлектрический барьер сформирован наноразмерной разупорядоченной плёнкой оксида: (1) универсальное распределение прозрачностей такого слоя, независящее от конкретных микроскопических характеристик, и (2) изменение дифференциальной проводимости таких гетероструктур с напряжением по степенному закону с показателем степени, близким к 1,33. Приводятся экспериментальные результаты для сверхпроводящих трёх- и четырёхслойных структур с неоднородными туннельными барьерами, подтверждающие существование универсального распределения их прозрачностей, и его простая теоретическая интерпретация, основанная на гипотезе о равнораспределении произведения высоты барьера на путь, который электрон проходит внутри него. Показано, что с ростом толщины дефектного слоя изолятора доминирующим механизмом проводимости становится неупругое туннелирование с испусканием бозонных возбуждений, в результате чего зависимость дифференциальной проводимости от напряжения приобретает степенной характер с показателем степени, который характеризует число локализованных внутри барьера состояний, вовлечённых в процесс переноса заряда сквозь него. Показано, что для материалов с фононной плотностью состояний, которая слабо зависит от энергии, показатель степени 1,33 соответствует прыжковой туннельной проводимости с участием двух дефектных состояний. Детально обсуждаются соответствующие экспериментальные данные для разупорядоченных диэлектрических слоёв на поверхности манганитов.