Что мы знаем о сверхпроводимости в тонких слоях?

мотивирован другим вопросом , интересно, существуют ли особые свойства сверхпроводимости при ограничении 2D или очень тонкими слоями, связанные с эффективной диэлектрической проницаемостью в зависимости от частоты ϵ ( ю ) вблизи переходов первого рода между сверхпроводящей и нормальной фазами будут приветствоваться любые ссылки на основной уровень техники.

Редактировать: я заметил, что в большинстве исследовательских работ по сверхпроводимости сообщается о текущих транспортных свойствах, но они обычно мало говорят о диэлектрической проницаемости. Это потому, что его сложнее измерить?

Ответы (1)

Очевидным случаем сверхпотока сверхпроводимости в 2D является сверхпоток сверхпроводимости в 2DEG (двумерный электронный газ). Одним из многих способов, которыми это проявляется, является квантовый эффект Холла. Там наблюдается ступенчатое поведение удельного сопротивления двумерного образца по отношению к внешне контролируемым параметрам, таким как магнитное поле или концентрация носителей. Удельное сопротивление квантуется в целых или дробных единицах, как показано на графике ниже (любезно предоставлено DR Leadley, Warwick University 1997 ).

Квантованное сопротивление

Когда магнитное поле таково, что система находится на «плато» между квантованными значениями сопротивления, 2DEG в объеме образца находится в состоянии сверхпроводимости , демонстрируя перенос без диссипации. Это также показано зеленой линией на графике, которая измеряет продольное сопротивление. р Икс Икс образца. Мы видим, что эта величина обращается в нуль именно тогда, когда система находится на плато, что свидетельствует о наличии сверхпотока в продольном направлении.

Редактировать: Как отметили @wsc и @4tnmele в комментариях ниже, не совсем точно описывать плато как находящиеся в сверхпроводящем состоянии. Однако на плато полоса холла действительно демонстрирует бездиссипативное течение в продольном направлении, хотя это в первую очередь связано с краевыми токами. Основная часть остается изоляционной. Таким образом, хотя было бы правильно описать это состояние как проявление «сверхпотока», неправильно называть его «сверхпроводником». Я изменил язык в своем ответе, чтобы отразить это изменение. Я не удаляю свой ответ, потому что чувствую, что он все еще актуален в контексте вопроса ОП.

+1, я заметил, что большинство статей о сверхпроводимости не слишком заботятся об измерении диэлектрической проницаемости поверхности, а просто сосредотачиваются на текущих транспортных характеристиках.
-1. Это невероятно неправильно — в QHE нет сверхпотока! Сверхпроводимость — это нечто большее, чем исчезновение р Икс Икс так или иначе, и также тривиально видно, что проводимость на постоянном токе о Икс Икс "=" 0 в квантовых холловских системах (это потому, что удельное сопротивление обратно тензору проводимости ) .
Уважаемый @wsc, цитата из «Композитных фермионов» Джейна, стр. 19 «Что примечательно в квантовании холловского сопротивления, так это то, что... одновременно с квантованными плато возникает «сверхпоток», т. е. бездиссипативное протекание тока в пределе нулевой температуры». Я называю это сверхпотоком, доктор Джейн называет это сверхпотоком. Вы можете называть это как угодно.
@wsc Возможно, вы правы в том, что состояние электронной жидкости на плато не совсем похоже на состояние сверхпроводника в том смысле, что в нем нет куперовского спаривания. Однако факт в том, что лучшее описание бездиссипативного течения, наблюдаемого на плато, — это «сверхпоток». Точно так же механизм сверхпроводимости при высоких T_c отличается от механизмов низких T_c, но мы по-прежнему называем это сверхпроводимостью.
@Deepak Vaid Разве сверхпроводимость не определяется как идеальный проводник + идеальный диамагнетик? Не уверены, что FQHE выполняет это...? Хотя в FQHE возникает несколько концепций сверхпроводимости, я почти уверен, что эксперты не считают системы FQH двумерными сверхпроводниками.
@ 4tnemele, учитывая, что вы эксперт (ИМХО), я поверю вам на слово.
@Deepak спасибо за добрые слова, но я их точно не заслуживаю. Я ни в коем случае не специалист в этом. :)
Несмотря на эти небольшие дебаты по маркировке и классификации, это по-прежнему имеет отношение к основной проблеме; пока состояние сверхпотока ведет себя как зеркало в диапазоне частот и может быть зажато слоями в микронном диапазоне
@lurscher Я не уверен, что вы подразумеваете под «ведет себя как зеркало», но люди работали над двухслойными (и, возможно, более) системами квантового зала. Так что да, поверхности QHE абсолютно точно можно складывать слоями. На самом деле, я помню, как присутствовал на коллоквиуме, посвященном склеиванию двух таких подложек так, чтобы квазичастицы в одной паре с квазичастицами в другой, и таким образом получился конденсат! Я не могу вспомнить имя оратора, но когда я думаю о крутых экспериментах с кондиционирующим ковриком, на ум приходит имя Кита Шваба .
«ведет себя как зеркало» в контексте комплексной диэлектрической проницаемости в некотором ЭМ-диапазоне — как металлы или зеркала.
Что мы знаем о сверхпроводимости в тонких слоях?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v