Границы в сверхпроводниках

В квантовой механике есть знаменитый пример частицы в ящике . Конечный размер Системы приводит к квантованию импульса частицы за счет образования стоячих волн в системе.

В сверхпроводниках мы имеем пример андреевских отражений PRB 25, 4515 (1982) , но здесь импульс определяется энергией

( ℏ к ) 2 "=" 2 м Е 2 − Δ 2 .

Кроме того, необходим интерфейс между нормальным и сверхпроводящим режимами.

Теперь мой вопрос: возможно ли что-то подобное в сверхпроводниках? Так что образование стоячих волн в сверхпроводнике из-за конечного размера приводит к квантованию импульса или возможны только процессы типа андреевских отражений, где необходима граница раздела?

Конечно, у вас будет квантование импульса из-за эффекта конечного размера. Еще более загадочным является то, какой термодинамический предел необходим для получения фазового перехода в конечной системе. В стационарных задачах импульс всегда фиксируется энергией. Вы можете инвертировать уравнение локально и сказать, что энергия также определяется импульсом. В твердом теле это называется ленточной структурой. Я действительно не вижу связи между эффектом конечных размеров и андреевским отражением.

Ответы (1)

Вы, кажется, очень близки к описанию андреевских связанных состояний . Напомним, что андреевское отражение включает электрон (дырку), падающий на NS-переход, в результате чего в сверхпроводнике образуется куперовская пара, и дырку (электрон), отражающуюся от границы раздела. В SNS-переходе с достаточно узким нормальным слоем, где этот процесс может происходить на любом переходе, это приводит к дискретному спектру запутанных электронно-дырочных пар. Поскольку процессы фазово-когерентны, оказывается, что эти состояния могут нести сверхток через нормальный слой. Вот рисунки 1a и 1b от Pillet et al. , нац. физ. 6 , 965–969 (2010) ;

Андреевское отражение и дискретный спектр

На а) они показывают схему двух сверхпроводящих выводов с нормальной областью (обозначенной здесь наноструктурой ) между ними. На границах раздела происходят последовательные отражения, что приводит к дискретному спектру субщели, показанному на b).

Границы в сверхпроводниках
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v