К теории электронного транспорта в приконтактных областях и наноструктурах

• Автор: Зюзин, Александр Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 112 с. : ил.

1 Сопротивление тонких пленок с краевой сверхпроводимостью в сильных магнитных полях

1.1 Поверхностная сверхпроводимость и флуктуации параметра порядка

1.2 Уравнение Гинзбурга- Ландау

1.3 Тонкая пленка в перпендикулярном магнитном поле

1.4 Флуктуации параметра порядка в краевом сверхпроводящем слое тонкой пленки

1.5 Сопротивление краевого слоя

1.6 Парапроводимость краевого слоя

1.7 Резюме

2 Микроконтактная спектроскопия прыжковой проводимости

2.1 Прыжковая проводимость

2.2 Сопротивление точечного контакта

2.3 Мезоскопические флуктуации сопротивления точечного
контакта
2.4 Зависимость проводимости от напряжения
2.5 Сравнение с существующими экспериментальными работами
2.6 Резюме

3 Микроконтактная спектроскопия прыжковой
проводимости- эффект магнитного поля
3.1 Магнетосопротивление точечного контакта
3.2 Эффект Ааронова- Бома
3.3 Неравновесная спиновая заселенность локализованных состояний
3.4 Мезоскопический эффект Холла
3.5 Резюме
4 Магнетосопротивление образцов вблизи перехода металл- диэлектрик: эффект туннельного контакта
со сверхпроводником
4.1 Обсуждение свойств туннельного контакта
4.2 Экспериментальное исследование свойств сверхпроводящих 1п контактов с образцами СаАз/АЮаАв
4.3 Туннельный контакт сверхпроводник - металл
4.4 Туннельный контакт сверхпроводник - полупроводник в
режиме прыжковой проводимости
4.5 Андреевское отражение контакта сверхпроводник- полупроводник в режиме прыжковой проводимости
4.6 Резюме
Заключение
Литература
Приложение

Актуальность темы.
Исследование электронного транспорта в структурах с низкой размерностью: сверхпроводящих тонких проволоках, пленках, а также структурах, состоящих из комбинации сверхпроводников с материалами с различными типами проводимости, является одним из актуальных направлений в физике твердого тела и электронике.
Современная технология позволяет изготавливать подобные объекты субмикронных размеров, так называемые мезоскопические структуры. Интерес к исследованию электронного транспорта в подобных структурах объясняется как обилием нетривиальных физических явлений, происходящих в таких системах, так и практическим интересом, связанным с применениями в электронике.
В сверхпроводниках с пониженной размерностью (тонких проволоках, пленках) существенное значение имеют флуктуации параметра порядка, которые при температурах несколько выше температуры сверхпроводящего перехода Тс приводят к увеличению проводимости [6], тогда как ниже Тс они подавляют дальний сверхпроводящий порядок и приводят к появлению конечного сопротивления.
Так, например, в тонких сверхпроводящих проволоках, диаметр которых меньше длины когерентности, за счет термических флуктуаций вблизи Тс возникают центры проскальзывания фазы, разрушающие сверхпроводимость [55,60,61,64,70]. В связи с развитием технологий по

пределения. В ней рассматривался случай, в котором при напряжениях V > Vcr начинает обеспечиваться нелинейная проводимость на расстояниях от отверстия больших корреляционной длины в перколяционном кластере. В этом режиме локальная проводимость есть
где ам соответствует объемной проводимости в режиме Мотта, а параметры Е*,ЕС я а зависят от деталей модели, но, как мы увидим, не важны для конечного результата. Основываясь на этом уравнении и имея в виду то, что плотность тока в близи отверстия есть 3 ~ 1-^рг (где I -полный ток), получаем зависимость 1(У)
Видно, что для г < гс, где гс удовлетворяет условию Е(К) > Ес, электрическое поле только логарифмически зависит от г
Не учитывая логарифмическое поведение и предполагая Е = Ес для г < гс, находим
Следовательно, даже для сильной нелинейности вероятности прыжков внутри области контакта итоговая кривая КУ) имеет при V > поведение I ос И2 [62].
Заметим, что нелинейность любого резистора начинает проявляться тогда, когда падение напряжение на отдельном резисторе превосходит Т. Типичная разница между прыжковыми экспонентами £ на ветке пер-коляционного кластера есть ос 1. Следовательно, напряжение начинает перераспределяться между различными резисторами тогда, когда напряжение, приложенное к ветке, превосходит Т/е. Прыжковые пути,
(2.37)
(2.38)
(2.39)
(2.40)