Эффект Джозефсона. Фоминов Я.В - 11 стр.

UptoLike

(мы предполагаем, что влиянием на ток со стороны собственного
магнитного поля токов внутри контакта можно пренебречь в про-
тивном случае вместо разности сверхпроводящих фаз должно было
бы фигурировать калибровочно инвариантное выражение, включа-
ющее в себя векторный потенциал).
Операция обращения времени меняет знак тока I
s
и в то же вре-
мя меняет знак фаз (поскольку волновые функции заменяются свои-
ми комплексно-сопряжёнными). Это значит, что ток I
s
должен быть
нечётной функцией разности фаз и обращаться в нуль при разности
фаз, равной нулю:
I
s
(φ) = I
s
(φ), I
s
(0) = 0. (14)
Кроме того, поскольку сверхпроводящий ток может течь лишь в
присутствии градиента фазы параметра порядка, ток через слабую
связь будет отсутствовать не только при φ = 0, но и при φ = π
(этот случай соответствует изменению знака за счёт прохождения
параметра порядка через ноль, а не за счёт непрерывного изменения
фазы). В результате мы можем утверждать, что
I
s
(πn) = 0. (15)
Будучи, разумеется, ограниченной, функция I
s
имеет свои макси-
мальное и минимальное значения, между которыми она и меняется
при изменении разности фаз, а в силу нечётности функции эти зна-
чения одинаковы по абсолютной величине; обозначим их через I
c
:
I
c
= max
φ
I
s
(φ) = min
φ
I
s
(φ). (16)
Обратите внимание, что эти свойства не зависят от типа слабой
связи и являются общими для всех видов джозефсоновских контак-
тов.
4. Стационарный эффект Джозефсона
4.1. Эффект Джозефсона в туннельном SIS-контакте
Рассмотрим простейший исторически первый) тип джозефсонов-
ского контакта два сверхпроводника (S), разделённых тонким сло-
ем диэлектрика (I), такой контакт называют туннельным, или SIS-
контактом. Для электронов слой диэлектрика представляет собой
11
(мы предполагаем, что влиянием на ток со стороны собственного
магнитного поля токов внутри контакта можно пренебречь — в про-
тивном случае вместо разности сверхпроводящих фаз должно было
бы фигурировать калибровочно инвариантное выражение, включа-
ющее в себя векторный потенциал).
   Операция обращения времени меняет знак тока Is и в то же вре-
мя меняет знак фаз (поскольку волновые функции заменяются свои-
ми комплексно-сопряжёнными). Это значит, что ток Is должен быть
нечётной функцией разности фаз и обращаться в нуль при разности
фаз, равной нулю:

                 Is (−φ) = −Is (φ),        Is (0) = 0.       (14)

   Кроме того, поскольку сверхпроводящий ток может течь лишь в
присутствии градиента фазы параметра порядка, ток через слабую
связь будет отсутствовать не только при φ = 0, но и при φ = π
(этот случай соответствует изменению знака за счёт прохождения
параметра порядка через ноль, а не за счёт непрерывного изменения
фазы). В результате мы можем утверждать, что

                            Is (πn) = 0.                     (15)

   Будучи, разумеется, ограниченной, функция Is имеет свои макси-
мальное и минимальное значения, между которыми она и меняется
при изменении разности фаз, а в силу нечётности функции эти зна-
чения одинаковы по абсолютной величине; обозначим их через Ic :

                  Ic = max Is (φ) = − min Is (φ).            (16)
                        φ                  φ

   Обратите внимание, что эти свойства не зависят от типа слабой
связи и являются общими для всех видов джозефсоновских контак-
тов.

4.     Стационарный эффект Джозефсона
4.1.   Эффект Джозефсона в туннельном SIS-контакте
Рассмотрим простейший (и исторически первый) тип джозефсонов-
ского контакта — два сверхпроводника (S), разделённых тонким сло-
ем диэлектрика (I), — такой контакт называют туннельным, или SIS-
контактом. Для электронов слой диэлектрика представляет собой

                                11