Явления в низкоомных туннельных переходах, обусловленные инжекцией квазичастиц и эффектом Джозефсона

• Автор: Невирковец, Иван Петрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 160 c. : ил

В В Е Д Е ЕЕ Е

Г. НЕЕАВНОВЕСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ТУННЕЛЬНЫХ ПЕШЕХОДАХ

1.1. Виды неравновесных состояний сверхпроводника

1.2. Влияние квазичастичной туннельной инжекциж

на сверхпроводник

1.2.1. Эксперимент. Модель Грея-Виллемсена

1.2.2. Модели неравновесного состояния сверхпроводника

1.3. Нестационарное состояние распределенного джозефооновского перехода

2. ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ

2.1. Технология напыления пленок и создания туннельного барьера

2.2. Получение двойных туннельных переходов

2.3. Экспериментальная установка и методика измерений
2.4. Краткие выводы
3. НЕУСТОЙЧИВОСТЬ И НЕОДНОРОДНОЕ СОСТОЯНИЕ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ ПЛЕНОК ОЛОВА ПРИ НАПРЯЖЕНИИ. ИНЖЕКЦИИ V~2A/e
3.1. Явление неустойчивости на ВАХ низкоомных туннельных переходов при V- 2А/е
3.2. Изменение тока неустойчивости в магнитном поле
3.3. Неоднородное состояние сверхпроводника как следствие развития неустойчивости
3.4. Механизм неустойчивости и образования неоднородного состояния
3.5. Некоторые особенности неоднородного состояния

дри. напряжении: инжекции. I/«- 2,4/е
3.6. Краткие выводы
4. ОСОБЕННОСТИ ВАХ НИЗКООМНЫХ ТУННЕЛЬНЫХ ПЕРЕХОДОВ
ПРИ: НАПРЯЖЕНИЯХ V< 2А/е
4.1. Асимметрия ВАХ в магнитном поле
4.2. Влияние собственного магнитного поля на ВАХ низкоомных туннельных переходов
4.3. Краткие выводы
В. ПРИМЕНЕНИЕ НИЗКООМНЫХ ТУННЕЛЬНЫХ ПЕРЕХОДОВ В
НЕКОТОРЫХ СВЕРХПРОВОДНИКОВЫХ УСТРОЙСТВАХ
5.1. Квитерон
5.2. Вихревой транзистор
5.3. Краткие выводы
ЗАКЛЮЧЕН: ИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Возросший в последние годы интерес к низкоомным туннельным переходам /ТП/ обусловлен прежде всего причинами прикладного характера. Перспективные направления в сверхпроводниковой электронике, которые могут привести к созданию аналога полупроводникового триода, используют неравновесное состояние сверхпроводника, вызванное инжекцией квазичастиц, и управляемое движение квантов магнитного потока /флюксонов/ в распределенных джозефсоновских переходах [64,92,110] . Практическая реализация этих принципов позволила бы создать устройства с большим быстродействием и чрезвычайно малыми затратами энергии. В обоих случаях необходимо применение ТП с большой прозрачностью барьера. Исследование неравновесных явлений в низкоомных ТП представляет также значительный научный интерес, так как позволяет получать информацию о фундаментальных свойствах сверхпроводящего состояния /энергетическом распределении квазичастиц и фононов, временах их жизни и т.п.
Большой интерес вызвало обнаруженное в работе [59] пространственно неоднородное состояние /НС/ сверхпроводника, которое характеризуется наличием в нем областей с двумя различными значениями энергетической щели. К настоящему времени имеется уже значительное число работ, посвященных данному вопросу, как теоретических, так и экспериментальных. Однако до сих пор нет единого мнения о природе НС. Особенно неясной оставалась ситуация для случая узкого источника- инжектируемых квазичастиц, где к моменту начала данных исследований было выполнено лишь две экспериментальные работы [59,72]. Одновременно с появлением НС, авторы [59,72] наблюдали появление особенности на вольт-амперной характеристике /ВАХ/ генератора в виде отрицательного скачка напряжения /далее будем называть ее неустойчивостью/. Неустойчивость наблюдалась только в области напряжений 2А/е /Л-энер-

Еис.ІЗ. Схематический вид двойной туннельной структуры в плоскости пленок.
испаряемый металл
|Д
экран 1 А маска
.экран

Рис.14. Последовательность напыления пленок, составляющих
генератор /а/, для получения конфигурации со стопроцентно инжектируемой площадью детектора /б/.