Восстановление функции электрон-фононного взаимодействия в сверхпроводящих баллистических контактах из тантала
Проанализированы экспериментально наблюдаемые нелинейности вольт-амперных характеристик
 (ВАХ) точечных гомо- и гетероконтактов на основе тантала, как в нормальном, так и в сверхпроводящем
 состоянии, связанные с электрон-фононным взаимодействием (ЭФВ). Принято во внимание то, что до...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Физика низких температур |
|---|---|
| Дата: | 2019 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/176074 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Восстановление функции электрон-фононного взаимодействия в сверхпроводящих баллистических контактах из тантала / Н.Л. Бобров // Физика низких температур. — 2019. — Т. 45, № 5. — С. 562-575. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862723577163284480 |
|---|---|
| author | Бобров, Н.Л. |
| author_facet | Бобров, Н.Л. |
| citation_txt | Восстановление функции электрон-фононного взаимодействия в сверхпроводящих баллистических контактах из тантала / Н.Л. Бобров // Физика низких температур. — 2019. — Т. 45, № 5. — С. 562-575. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физика низких температур |
| description | Проанализированы экспериментально наблюдаемые нелинейности вольт-амперных характеристик
(ВАХ) точечных гомо- и гетероконтактов на основе тантала, как в нормальном, так и в сверхпроводящем
состоянии, связанные с электрон-фононным взаимодействием (ЭФВ). Принято во внимание то, что дополнительная нелинейность ВАХ, возникающая при переходе контактов в сверхпроводящее состояние
(сверхпроводящая добавка к спектру), формируется не только вблизи сужения в области порядка диаметра контакта (как это имеет место в нормальном состоянии и предсказывается для сверхпроводящего
состояния теорией), но и в существенно большей области размером порядка длины когерентности. При
этом значительную роль в формировании такой сверхпроводящей добавки начинают играть неравновесные фононы с малыми групповыми скоростями, что объясняет экспериментально наблюдаемое обострение фононных пиков на спектрах ЭФВ (вторых производных ВАХ) при переходе контактов в сверхпроводящее состояние, в отличие от теоретически ожидаемого уширения (размытия) пиков, а также
увеличение сверхпроводящего вклада в микроконтактный спектр в области малых и средних энергий.
В высокоэнергетической части спектр ЭФВ при переходе в сверхпроводящее состояние изменяется значительно меньше, что объясняется подавлением избыточного тока контактов неравновесными квазичастицами. Предложена доскональная процедура восстановления спектральной функции ЭФВ из добавки
к микроконтактному спектру (второй производной ВАХ), которая возникает при переходе одного или
обоих контактирующих металлов в сверхпроводящее состояние.
Проаналізовано спостережені експериментально нелінійності вольт-амперних характеристик (ВАХ) точкових гомота гетероконтактів на основі танталу як в нормальному, так і
в надпровідному стану, пов’язані з електрон-фононною взаємодією (ЕФВ). Взято до уваги, що додаткова нелінійність
ВАХ, яка виникає при переході контактів в надпровідний
стан (надпровідна добавка до спектру), формується не лише
поблизу звуження в межах діаметру контакту (як це має місце в нормальному стані та передбачається теорією для надпровідного стану), але і в істотно більшій області розмірів
порядку довжини когерентності. При цьому значну роль у
формуванні такої надпровідної добавки відіграють нерівноважні фонони з малими груповими швидкостями, що пояснює спостережене експериментально загострення фононних
піків на спектрах ЕФВ (других похідних ВАХ) при переході
контактів в надпровідний стан, на відміну від теоретично
очікуваного розширення (розмиття) піків, а також збільшення надпровідного вкладу в мікроконтактний спектр в області
малих і середніх енергій. У високоенергетичної частини спектр
ЕФВ при переході в надпровідний стан змінюється значно
менше, що пояснюється подавленням нерівноважними квазічастинками надлишкового струму в контакті. Запропоновано
досконалу процедуру відновлення спектральної функції ЕФВ
із добавки до мікроконтактного спектру (другої похідною
ВАХ), яка виникає при переході одного або обох контактуючих металів в надпровідний стан.
The experimentally observed nonlinearities of the currentvoltage curves (IVC) of point tantalum-based homo- and heterocontacts in both the normal and superconducting states associated
with the electron-phonon interaction (EPI) are analyzed. It is
taken into account that the additional nonlinearity of the IVC that
occurs when the contacts transit into the superconducting state
(superconducting additive to the spectrum) is formed not only
near the narrowing in the region of the order of the contact diameter (as is the case in the normal state and predicted for the
superconducting state by theory), but also in a substantially larger
region with a size about coherence length. At the same time, nonequilibrium phonons with small group velocities begin to play a
significant role in the formation of such a superconducting additive, which explains the experimentally observed sharpening of phonon peaks in the EPI spectra (second derivatives of the current-voltage characteristics) when the contacts go to the superconducting state, unlike the theoretically expected broadening
(blurring) of peaks and an increase in the superconducting contribution to the point contact spectrum in the region of low and
medium energies. In the high-energy part, the EPI spectrum upon
transition to the superconducting state changes much less, which
is explained by the suppression of the excess contact current by
non-equilibrium quasiparticles. A thorough procedure has been
proposed for the restoration of the EPI spectral function from the
additive to the point contact spectrum (the second derivative of
the IVC), which occurs when one or both of the contacting metals
transits into the superconducting state.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:42:15Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-176074 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0132-6414 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:42:15Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Бобров, Н.Л. 2021-02-03T15:43:06Z 2021-02-03T15:43:06Z 2019 Восстановление функции электрон-фононного взаимодействия в сверхпроводящих баллистических контактах из тантала / Н.Л. Бобров // Физика низких температур. — 2019. — Т. 45, № 5. — С. 562-575. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 0132-6414 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/176074 Проанализированы экспериментально наблюдаемые нелинейности вольт-амперных характеристик
 (ВАХ) точечных гомо- и гетероконтактов на основе тантала, как в нормальном, так и в сверхпроводящем
 состоянии, связанные с электрон-фононным взаимодействием (ЭФВ). Принято во внимание то, что дополнительная нелинейность ВАХ, возникающая при переходе контактов в сверхпроводящее состояние
 (сверхпроводящая добавка к спектру), формируется не только вблизи сужения в области порядка диаметра контакта (как это имеет место в нормальном состоянии и предсказывается для сверхпроводящего
 состояния теорией), но и в существенно большей области размером порядка длины когерентности. При
 этом значительную роль в формировании такой сверхпроводящей добавки начинают играть неравновесные фононы с малыми групповыми скоростями, что объясняет экспериментально наблюдаемое обострение фононных пиков на спектрах ЭФВ (вторых производных ВАХ) при переходе контактов в сверхпроводящее состояние, в отличие от теоретически ожидаемого уширения (размытия) пиков, а также
 увеличение сверхпроводящего вклада в микроконтактный спектр в области малых и средних энергий.
 В высокоэнергетической части спектр ЭФВ при переходе в сверхпроводящее состояние изменяется значительно меньше, что объясняется подавлением избыточного тока контактов неравновесными квазичастицами. Предложена доскональная процедура восстановления спектральной функции ЭФВ из добавки
 к микроконтактному спектру (второй производной ВАХ), которая возникает при переходе одного или
 обоих контактирующих металлов в сверхпроводящее состояние. Проаналізовано спостережені експериментально нелінійності вольт-амперних характеристик (ВАХ) точкових гомота гетероконтактів на основі танталу як в нормальному, так і
 в надпровідному стану, пов’язані з електрон-фононною взаємодією (ЕФВ). Взято до уваги, що додаткова нелінійність
 ВАХ, яка виникає при переході контактів в надпровідний
 стан (надпровідна добавка до спектру), формується не лише
 поблизу звуження в межах діаметру контакту (як це має місце в нормальному стані та передбачається теорією для надпровідного стану), але і в істотно більшій області розмірів
 порядку довжини когерентності. При цьому значну роль у
 формуванні такої надпровідної добавки відіграють нерівноважні фонони з малими груповими швидкостями, що пояснює спостережене експериментально загострення фононних
 піків на спектрах ЕФВ (других похідних ВАХ) при переході
 контактів в надпровідний стан, на відміну від теоретично
 очікуваного розширення (розмиття) піків, а також збільшення надпровідного вкладу в мікроконтактний спектр в області
 малих і середніх енергій. У високоенергетичної частини спектр
 ЕФВ при переході в надпровідний стан змінюється значно
 менше, що пояснюється подавленням нерівноважними квазічастинками надлишкового струму в контакті. Запропоновано
 досконалу процедуру відновлення спектральної функції ЕФВ
 із добавки до мікроконтактного спектру (другої похідною
 ВАХ), яка виникає при переході одного або обох контактуючих металів в надпровідний стан. The experimentally observed nonlinearities of the currentvoltage curves (IVC) of point tantalum-based homo- and heterocontacts in both the normal and superconducting states associated
 with the electron-phonon interaction (EPI) are analyzed. It is
 taken into account that the additional nonlinearity of the IVC that
 occurs when the contacts transit into the superconducting state
 (superconducting additive to the spectrum) is formed not only
 near the narrowing in the region of the order of the contact diameter (as is the case in the normal state and predicted for the
 superconducting state by theory), but also in a substantially larger
 region with a size about coherence length. At the same time, nonequilibrium phonons with small group velocities begin to play a
 significant role in the formation of such a superconducting additive, which explains the experimentally observed sharpening of phonon peaks in the EPI spectra (second derivatives of the current-voltage characteristics) when the contacts go to the superconducting state, unlike the theoretically expected broadening
 (blurring) of peaks and an increase in the superconducting contribution to the point contact spectrum in the region of low and
 medium energies. In the high-energy part, the EPI spectrum upon
 transition to the superconducting state changes much less, which
 is explained by the suppression of the excess contact current by
 non-equilibrium quasiparticles. A thorough procedure has been
 proposed for the restoration of the EPI spectral function from the
 additive to the point contact spectrum (the second derivative of
 the IVC), which occurs when one or both of the contacting metals
 transits into the superconducting state. Работа выполнена при финансовой поддержке НАН
 Украины по проекту ФЦ 4-19.
 В заключение хочу выразить благодарность А.В. Хоткевичу за многочисленные советы, замечания и дополнения. ru Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України Физика низких температур Надпровідність, зокрема високотемпературна Восстановление функции электрон-фононного взаимодействия в сверхпроводящих баллистических контактах из тантала Відновлення функції електрон-фононної взаємодії в надпровідних балістичних контактах з танталу Recovery of the electron-phonon interaction function in superconducting ballistic contacts from tantalum Article published earlier |
| spellingShingle | Восстановление функции электрон-фононного взаимодействия в сверхпроводящих баллистических контактах из тантала Бобров, Н.Л. Надпровідність, зокрема високотемпературна |
| title | Восстановление функции электрон-фононного взаимодействия в сверхпроводящих баллистических контактах из тантала |
| title_alt | Відновлення функції електрон-фононної взаємодії в надпровідних балістичних контактах з танталу Recovery of the electron-phonon interaction function in superconducting ballistic contacts from tantalum |
| title_full | Восстановление функции электрон-фононного взаимодействия в сверхпроводящих баллистических контактах из тантала |
| title_fullStr | Восстановление функции электрон-фононного взаимодействия в сверхпроводящих баллистических контактах из тантала |
| title_full_unstemmed | Восстановление функции электрон-фононного взаимодействия в сверхпроводящих баллистических контактах из тантала |
| title_short | Восстановление функции электрон-фононного взаимодействия в сверхпроводящих баллистических контактах из тантала |
| title_sort | восстановление функции электрон-фононного взаимодействия в сверхпроводящих баллистических контактах из тантала |
| topic | Надпровідність, зокрема високотемпературна |
| topic_facet | Надпровідність, зокрема високотемпературна |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/176074 |
| work_keys_str_mv | AT bobrovnl vosstanovleniefunkciiélektronfononnogovzaimodeistviâvsverhprovodâŝihballističeskihkontaktahiztantala AT bobrovnl vídnovlennâfunkcííelektronfononnoívzaêmodíívnadprovídnihbalístičnihkontaktahztantalu AT bobrovnl recoveryoftheelectronphononinteractionfunctioninsuperconductingballisticcontactsfromtantalum |