Щель сверхпроводниках

Важно также отметить, что энергетическая щель 2До принципиально отличается от энергетической щели по зонной теории (см. гл. И). Энергетическая щель в диэлектриках определяется только решеткой, т. е. формой зоны Бриллюэна, в то время как щель в сверхпроводнике порождается самими электронами. [c.270]

Интерпретация экспериментов по прозрачности пленок сверхпроводников в инфракрасной области на основе представления об энергетической щели. [c.175]

Измерение электрической щели в далекой инфракрасной области у массивных сверхпроводников In, Sn, Hg, Та, [c.251]

Величина А называется энергетической щелью сверхпроводника. Энергетическая щель в сверхпроводниках имеет принпипиальное отличие от энергетической щели, возникающей при образовании зонной структуры электронов в периодической кристаллической рещетке, рассмотренной в гл. 9. В случае сверхпроводников энергетическая щель возникает благодаря электрон-электронному взаимодействию, которое приводит к упорядочению электронов в импульсном пространстве. [c.307]

Принцип работы таких детекторов основан на том, что теплоёмкость кристаллической решётки в соответствии с формулой Дебая пропорциональна четвёртой степени температуры. Спектр электронных состояний диэлектриков, полупроводников и сверхпроводников характеризуется наличием энергетической щели. При достаточно низких температурах Т, когда энергия тепловых флуктуаций къТ <С Д (где къ — постоянная Больцмана, А — ширина щели в спектре энергии электронных состояний), электронная теплоёмкость кристалла не возбуждается. Для диэлектриков это состояние достигается при температурах порядка сотен милликельвин (1 мК = 10 К), для полупроводников — десятков и для сверхпроводников — единиц милликельвин. Оставшаяся решёточная , фононная или дебаевская теплоёмкость идеального кристалла при сверхнизких температурах оказывается настолько малой, что кинетическая энергия ядра отдачи при единичном акте рассеяния частицы вызывает всплеск температуры всего макроскопического кристалла мишени, который превышает уровень термодинамических флуктуаций. Этот всплеск температуры регистрируется термометром и служит выходным сигналом детектора. Физические принципы и перспективы применения криогенных детекторов этого типа изложены в обзоре [69]. [c.42]

В последнее десятилетие бурно развивается новое направление в спектроскопии спектроскопия длинноволновой инфракрасной области. Освоение участка спектра макду микроволновым диапазоном и обычной инфракрасной областью оказалось необычайно плодотворным в самых различных областях молекулярной спектроскопии, оптики и физики твердого тела. В настоящее время длинноволновые инфракрасные спектры щироко используются в спектрохимических ра тах, при изучении динамики кристаллических решеток, в исследованиях энергетической щели в сверхпроводниках, резонансного поглощения в антиферромагнетиках, фотопроводимости, астрофизических исследованиях и телесвязи. Круг проблем, решаемых с помощью длинноволновой инфракрасной спектроскопии, непрерывно увеличивается. Недавно появилось сообщение об измерении в дальней инфракрасной области парамагнитного резонанса некоторых биологических комплексов это открывает совершенно новые возможности в спектроскопии ЭПР. [c.5]

Рассмотрим два металла, разделенные тонким слоем диэлектрического материала. Проблема туннелирования электронов из металла в металл включает в себя переходы между состояниями каждого металла с га и га - - Ага частипами. Чиавер экспериментально обнаружил, что при низкой температуре между нормальным металлом и сверхпроводником, которые разделены тонкой пленкой диэлектрика, ток отсутствовал до определенной величины приложенного напряжения (рис. 13.6). Как только произведение напряжения на заряд Ue становилось больще значения энергетической щели А, ток появлялся. Зависимость тока от напряжения в слоистой системе нормальный металл-диэлектрик-сверх-проводник обусловлена одночастичными пропессами туннелирования электронов из одного металла в другой. [c.308]

Туннельный контакт. Туннельный контакт представляет собой классическую джозефсоновскую систему из двух слоев металла, разделенных слоем диэлектрика. Основная трудность в изготовлении такого контакта состоит в том, что слой диэлектрика должен быть очень тонким — много меньшим, чем так называемая длина когерентности о характеризующая размер электронных пар и равная 0,08 мкм для РЬ и 0,04 мкм для ЫЬ, определяет также расстояние, на которое еще распространяются сверхпроводящие свойства вне границ сверхпроводника. Практически пригодные контакты такого типа могут быть созданы, вероятно, лишь техникой вакуумного напьшения, и работы в этом направлении шли с начала 70-х годов. Типичный туннельный контакт показан на рис. 1д. Тонкая полоска ниобия осаждалась на подложку через маску со щелью, затем окислялась с помощью газового разряда до образования пленки окисла ниобия (эти пленки оказались достаточно однородными и долгоживущими), а затем поперек напьшялась полоска свинца. Сквиды с туннельными контактами такого типа оказались вполне пригодными для магнитометрических применений [16]. [c.13]

Таким образом, наличие энергетическ щели приводит к тому, что жидкость электронных пар (вплоть до определенн скорости) движется без трения (явлен сверхтекучести), иначе говоря, электрет ский ток течет без сопротивления. Энерг тическая щель с ростом температуры умек шается и при Г становится равной ну (сверхпроводимость пропадает). Сейчас в известные сверхпроводники пмеют критет скую температуру примерно на поряд меньше дебаевской. [c.184]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология