Транспорт тока и тепла в туннельных гетероструктурах

• Автор: Девятов, Игорь Альфатович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 183 с. : ил.

ГЛАВА 1. Влияние резонансного туннелирования и кулоновского расталкивания электронов на локализованных центрах на вольт-амперные характеристики туннельных NIN, SIN и SIS структур

1.1 Модель контакта

1.2 Переход металл-изолятор-металл (NIN)

1.3 Переход сверхпроводник-изолятор -металл (SIN)

1.4 Переход сверхпроводник-изолятор-сверхпроводник (SIS)

1.5 Краткие выводы

ГЛАВА 2. Неупругое резонансное туннелирование в S-Sm-S туннельных структурах.

2.1 Модель контакта

2.2 Вычисление резонансного тока через цепочку из двух ЛС

2.3 Вычисление среднего тока

2.4 Краткие выводы
ГЛАВА 3. Резонансное джозефсоновское туннелирование через SIS переход произвольных размеров. Подход Боголюбова - Де-Женна
3.1 Модель перехода
3.2 Коэффициенты прохождения и энергия связанных состояний
3.3 Джозефсоновский ток
3.4 Предел короткого перехода и высокого барьера
3.5 Предел промежуточных толщин прослойки и высот барьера
3.6 Предел низкой высоты барьера и произвольной толщины перехода
3.7 Краткие выводы
ГЛАВА 4. Вольт-амперные характеристики SIS структур с локализованными состояниями в материале прослойки
4.1 Модель перехода
4.2 Основные соотношения
4.3 Вычисление усредненного тока

4.4 Ток через одиночное ЛС.
4.5 Краткие выводы.

ГЛАВА 5. Электронные тепловые свойства границы между нормальным металлом и ВТСП материалом
5.1 Модель NID перехода
5.2 Коэффициенты андреевского отражения
5.3 NID переход с зеркальными границами
5.3.1 Тепловой поток через NID переход с зеркальными границами с S -функциональными рассеивателями
5.3.2 Тепловой поток через NID переход с зеркальными границами с регулярным длинным барьером
5.3.3 Теплопроводность A- D перехода с зеркальными границами
5.4 NID переходы с диффузной границей
5.5 Краткие выводы
ГЛАВА 6. Теория туннелирования в 2D структурах “нормальный металл-сверхпроводник d- типа”
6.1 Модель перехода
6.2 Транспорт тока
6.2.1 Общее выражение для тока
6.2.2 Рекуррентные соотношения для Фурье-компонент электронных волн
6.2.3 Решения для Фурье-компонент электронных волн
6.3 ZBА при резонансном туннелировании
6.4 Резонансное туннелирование при угле ориентации а = 0
6.5. Краткие выводы
ГЛАВА 7. Резонансное джозефсоновское туннелирование в сверхпроводящих переходах с различной симметрией параметра порядка
7.1 Модель перехода и функция Грина задачи
7.2 Транспортные свойства перехода
7.3 Частные случаи резонансного рассеяния
7.3.1 Общая формула резонансного тока через 2D DID переход
13.2 SIS переходы разной размерности
7.3.3 Резонансное рассеяние в 2D SID переходе

7.3.4 Резонансный ток в 2D DID переходе.
7.4 Краткие выводы.

ГЛАВА 8. Неравновесные электронные и фононные функции распределения в низкотемпературных детекторах микроволнового излучения
8.1 Кинетические уравнения
8.2 Линеаризованные изотропные интегралы столкновений при низкой температуре.

8.3 Численное решение линеаризованного кинетического уравнения
8.4 Отклик болометра
8.5 Краткие выводы
Заключение
Приложение!. 20 одноэлектронное резонансное рассеяние
Приложение 2. Решение рекуррентных соотношений (137)
Литература
Список публикаций автора

Таким образом, в пределе “узкой линии резонанса” А » Г0, для переходов с относительно большой толщиной условие (50) может быть нарушено по крайней мере для андреевских уровней имеющих энергию порядка Д. Однако, при Ея= 0 решение (57) “прижато” к химическому потенциалу ц и имеет амплитуду Г0, так что условие (50) для решения (57) выполняется для любых толщин перехода. В то же время отметим, что решение (57) при собственной энергии ЛС Е„ » Г0 отвечает андреевским уровням с энергией Е стремящейся к А. При этом из формул (56,57) следует впервые отмеченный в работе [8] кроссовер с УЕК на 1 !Е формы резонансной кривой криттока при Е„ * А»Г0. Поскольку для относительно толстых переходов, удовлетворяющих условию (60), условие (50) нарушается при Ек» А, то для таких переходов вышеупомянутый кроссовер не будет иметь места.
При выполнении условия (60) два новых корня дисперсионного уравнения (43) появляются при |£|*Д. Эти два новых решения являются прямым аналогом “расщепленных” андреевских уровней, рассмотренных в работе [52] для случая длинного 5/5 перехода. Разница состоит в том, что эффективный коэффициент отражения Я. имеет сейчас аномальный знак: Я=-1 (в случае длинного Ж перехода, рассмотренного в [52], Я = 1). Поэтому угол а близок к п:
а = я+а0,а0 =2^(А/2+соз2(^/2))Й «1,
5 = ((к; -к_ ) Выражение для угла дсфазиша /? имеет тот же вид, что и в в случае длинного Ж перехода [52]: р = 2(лг+ - к_)!к «1. Тогда из дисперсионного уравнения (43) следует выражение для “расщепленных” андреевских уровней вблизи А:
Формула (62) переходит в выражение для расщепленных андреевских уровней длинного 5/5 перехода [52] после замены соБ(р/2) на бш(^/2) и И на Э. Поскольку из первого
(62)
неравенства (60) следует, что р /2 > 4В, то оба решения (62) не достигают границы Е = А (см. рис. 13).