Эффект Джозефсона и неравновесная сверхпроводимость в сверхпроводниковых туннельных структурах

• Published in: Физика низких температур
• Date: 2012
• ISSN: 0132-6414
• Main Author: Руденко, Э.М.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2012
• Subjects: Квантовые когерентные эффекты в сверхпроводниках и новые материалы
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/117125
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Эффект Джозефсона и неравновесная
 сверхпроводимость в сверхпроводниковых
 туннельных структурах / Э.М. Руденко // Физика низких температур. — 2012. — Т. 38, № 4. — С. 451-458. — Бібліогр.: 17 назв. — рос.

Исследована неравновесная сверхпроводимость, которая вызвана токовой туннельной инжекцией квазичастиц. Обнаружено, что неустойчивость в форме отрицательного скачка напряжения на вольтамперной характеристике (ВАХ) генератора, которая приводит к неоднородному состоянию, и пространственная структура неоднородного состояния очень чувствительны к слабому магнитному полю. Вид
 ВАХ низкоомных туннельных переходов при напряжениях смещения V ≈ 2∆/e сильно зависит от размеров перехода и прозрачности барьера. Полученные результаты интерпретируются наличием в туннельном генераторе джозефсоновских вихрей (флуксонов). Проведенные исследования неравновесных явлений с учетом джозефсоновских свойств низкоомных туннельных структур позволили обнаружить ряд
 новых эффектов, таких как неравновесное подавление энергетической щели при напряжениях смещения
 V < 2 ∆/e, возможность существования целого ряда неустойчивостей неравновесного сверхпроводящего
 состояния при туннельной инжекции, а также неоднородность воздействия туннельного инжектора. Досліджено нерівноважну надпровідність, що викликана струмовою тунельною інжекцією квазічастинок. Виявлено, що нестійкість у формі негативного стрибка напруги на вольт-амперній характеристиці (ВАХ) генератора, що приводить до неоднорідного стану, й просторова структура неоднорідного
 стану дуже чутливі до слабкого магнітного поля. Вид ВАХ низькоомних тунельних переходів при напругах зміщення V ≈ 2∆/e сильно залежить від розмірів переходу та прозорості тунельного бар'єру. Отримані
 результати інтерпретуються наявністю в тунельному генераторі джозефсонівських вихорів (флуксонів).
 Проведені дослідження нерівноважних явищ з врахуванням джозефсонівських властивостей низькоомних тунельних структур дозволили виявити ряд нових ефектів, таких як нерівноважне придушення
 енергетичної щілини при напругах зміщення V < 2∆/e, можливість існування цілого ряду нестійкостей
 нерівноважного надпровідного стану при тунельній інжекції, а також неоднорідність впливу тунельного
 інжектора. Nonequilibrium superconductivity caused by tunnel
 current injection of quasiparticles was studied. It is
 found that the instability in the form of a negative voltage
 jump in the generator current-voltage characteristic
 (CVC), which leads to an inhomogeneous state, as
 well as the spatial structure of the inhomogeneous
 state are very sensitive to weak magnetic fields. The
 shape of low-resistance tunnel junction CVCs at voltage
 biases V ≈ 2∆/e strongly depends on junction dimension
 and barrier transparency. The results obtained
 are interpreted by the presence of Josephson vortices
 (fluxons) in the tunnel generator. The analysis of the
 nonequilibrium phenomena carried out with due account
 of Josephson properties of low-resistance tunnel
 structures has identified a number of novel effects
 such as nonequilibrium energy-gap suppression at voltage
 biases V < 2∆/e, possibility of existence of superconducting
 state instabilities caused by the tunnel injection,
 and inhomogeneity of the tunnel injector
 effect.