Теоретический анализ транспорта зарядов и тепла в контактах с высокотемпературными железосодержащими сверхпроводниками

• Автор: Бурмистрова, Ангелина Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1 Микроскопическая теория зарядового транспорта в структурах с многозонными сверхпроводниками с необычными видами спаривания

1.1 Одномерная модель контакта нормального металла с однозонным сверхпроводником

1.2 Двумерная модель контакта нормального металла с двухзонным сверх-

проводящим пниктидом для нулевого угла разориентации границы и осей пниктида

1.3 Двумерная модель контакта нормального металла с двухзонным сверх-

проводящим пниктидом для ненулевого угла разориентации границы и осей пниктида

1.4 Усредненная проводимость контакта нормального металла с двухзонным сверхпроводящим пниктидом для нулевого угла разориентации границы

и осей пниктида

1.5 Выводы главы

Глава 2 Теоретический анализ когерентного транспорта в структурах, содержащих многозонные сверхпроводники с межорбитальным типом сверхпроводящего спаривания
2.1 Проводимости N — Бр перехода в случае сверхпроводника Бр, описываемого 5± и межорбитальной моделями сверхпроводящего спаривания
2.2 Джозефсоновский транспорт в 5 — с — вр структуре
2.3 Выводы главы
Глава 3 Электронный транспорт через границу нормального металла с
двухзонным сверхпроводником с межзонным типом спаривания.
3.1 Сверхпроводящие свойства многозонного материала с межзонным типом
спаривания
3.2 Температурная зависимость межзонного параметра порядка
3.3 Вольт-амперные характеристики переходов нормальный металл/многозонный сверхпроводник с межзонным типом спаривания
3.4 Выводы главы

Глава 4 Тепловой вентиль из сверхпроводящих гетероструктур с различ-
ными типами спаривания
4.1 Свойства рассматриваемой Г — Г' — 5 структуры
4.2 Электронный транспорт тепла в Т7 — Г" — 5 структуре
4.3 Выводы главы
Глава 5 Электронный транспорт тепла в контакте нормального металла
и многозонного сверхпроводника. Подход матрицы рассеяния.
5.1 Матрица рассеяния контакта нормальный металл/двухзонный сверхпроводник
5.2 Транспорт тепла в контакте нормальный металл/двухзонный сверхпроводник
5.3 Выводы главы
Заключение
Список публикаций автора
Список литературы

Введение
Актуальность темы
В настоящее время значительный интерес проявляется к изучению электронных и сверхпроводящих свойств высокотемпературных железосодержащих пниктидов (соединений железа (Ре) с элементами из V группы: Гф Э, Аб, БЬ, ЕЯ ). В последние несколько лет усилия ученых приложены к выяснению механизма спаривания и симметрии параметра порядка в таких соединениях, а также к пониманию их других физических свойств.
Первое сообщение об обнаружении сверхпроводимости в железосодержащем соединении (а именно, в ЬаО^хРхРеАя) появилось еще в 2006 году, однако критическая температура была совсем небольшой: Тс = 3.5К. Настоящий прорыв в физике высокотемпературных проводников произошел в 2008 году, когда было сообщено о сверхпроводимости с критической температурой Тс = 26К в допированном фтором соединении ЬаО-хРхРсА8 [1]. Вслед за этим было обнаружено, что замена Ьа редкоземельными элементами приводит к большим значениям критической температуры, которая достигает 55К в соединении
Изучение высокотемпературной сверхпроводимости в железосодержащих соединениях (ферропниктидах) [1] чрезвычайно интересно как с фундаментальной, так и с прикладной точек зрения. С фундаментальной точки зрения ферропниктиды интересны как многозонные сверхпроводники с возможно реализующимися в них как необычными симметриями параметра порядка, так необычными видами сверхпроводящего спаривания. В настоящее время популярна так называемая й± модель [2], предполагающая наличие двух изотропных параметров порядка в зонах ферропниктида, со сдвигом фаз 7г между фазами параметров порядка, обусловленным спиновыми флуктуациями. Одновременно предлагается более общая модель [3], учитывающая возможность как традиционного внутрпзонного сверхпроводящего спаривания [4], так л меж-зонного спаривания, т.е. возможность синглетного спаривания электронов, принадлежащих различным зонам многозонного металла. При этом появление в гамильтониане членов, ответственных за межзонное спаривание, следует из вида симметрии кристал-

стояниями возбуждений.
Ток через двумерное микросужение между нормальным металлом и пникти-дом определяется интегралом от выражения (1.19) по значениям поперечного квази-импульма ку: Ip(V) = т]2 J dkvI(V,ky). В этом случае вероятности С, D прохождения квазичастиц в сверхпроводник определяются как суммы независимых прохождений в две независимые зоны двухзонного сверхпроводника: С = С + C2,D — D + D2. Коэффициенты А, В, С, С2, D, и D2 в выражении (1.20) определяются с помощью граничных условий (1.28) и выражений для потоков вероятности (1.14) и (1.30). При вычислениях необходимо принимать во внимание, что начальное квазичастичное состояние должно быть нормировано таким образом, чтобы поток вероятности в этом состоянии, описываемый выражениями (1.14), (1.30), был равен единице.
Учитывая наличие диагонального хоппинга через границу 7ii 72i 7i > 72 (рис. 1.2), можно получить граничные условия Araujo и Sacramento [26] как частный случай, когда следующие условия выполняются одновременно для параметров хоппинга:
В рамках предложенной модели были численно рассчитаны проводимости (<П/ФУ) как функции напряжения V М/РеВЭ переходов. Были использованы следующие значения параметров хоппинга и химического потенциала в пниктиде: И = —0.1051, t2 = 0.1472, £3 = —0.1909, П = —0.0874 и рз = —0.081 (еУ), в соответ-
Рис. 1.5. Проводимость в случае нулевого угла разориентации для ,ч± модели (А) и 5++ модели (В), значение квазиимпульса, параллельного границе, равно ку = 0.01. Значения параметров хоппинга через границу71 = 0.1,72 = 0.14 (еУ) (пунктирные линии), и 71 = 0.009,72 = 0.005 (еУ) (сплошные линии).
71 = h,
72 = h,
ii = 7г = i.h ~ U), 7i = 72 = (*з + М-
(1.31)
0.0 0.2 0.4 0.6 ОД 1.0 1.2 1.4 еУ Атах
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 еУ