Эффект Джозефсона. Фоминов Я.В - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

Теперь интегрируя (39) по тому же самому сечению S, мы можем
записать результат в виде I
s
= I
c
sin(φ
2
− φ
1
) с критическим током,
имеющим такой же вид, как и в туннельном контакте (формула (18)):
I
c
=
π∆
2
0
4eT
c
R
N
. (46)
Заметим, что теория Асламазова–Ларкина не только описывает
эффект Джозефсона в слабых связях, но и даёт возможность очень
ясно усмотреть его физическое происхождение. Действительно, фор-
мула (36) показывает, что в области слабой связи (где 0 < f < 1) па-
раметр порядка есть линейная суперпозиция двух членов, каждый
из которых пропорционален значению ∆ в одном из берегов и коор-
динатному множителю, плавно спадающему при удалении от данно-
го берега вглубь слабой связи. Таким образом, внутри слабой связи
происходит интерференция двух волновых функций, источниками
которых являются конденсаты куперовских пар в сверхпроводящих
берегах. Такая интерференция немедленно даёт ток j
s
∝ sin(φ
2
−φ
1
),
т. е. эффект Джозефсона.
5. Нестационарный эффект Джозефсона в
туннельных структурах
5.1. Общие свойства
Эффект Джозефсона, рассмотренный в разделе 4, называют стаци-
онарным, т. к. ток через контакт не меняется во времени. Обратите
внимание на очень важную особенность этого эффекта: ток через
контакт течёт в отсутствие напряжения на контакте и поэтому яв-
ляется бездиссипативным (не сопровождается выделением джоулева
тепла).
Далее мы будем говорить про туннельные контакты, стационар-
ный эффект Джозефсона для которых был рассмотрен в разделе 4.1.
Основной результат этого раздела — формула (18) — сразу же вызы-
вает несколько вопросов: 1) что будет, если к такому контакту при-
ложить напряжение, 2) что будет, если через контакт пустить ток,
превышающий критический ток I
c
. Оказывается, что это две сторо-
ны одного и того же вопроса. Дело в том, что через джозефсонов-
ский контакт могут течь два разных вида токов: бездиссипативный
сверхпроводящий ток куперовских пар и обычный диссипативный
20
   Теперь интегрируя (39) по тому же самому сечению S, мы можем
записать результат в виде Is = Ic sin(φ2 − φ1 ) с критическим током,
имеющим такой же вид, как и в туннельном контакте (формула (18)):

                                    π∆20
                           Ic =           .                     (46)
                                  4eTc RN
     Заметим, что теория Асламазова–Ларкина не только описывает
эффект Джозефсона в слабых связях, но и даёт возможность очень
ясно усмотреть его физическое происхождение. Действительно, фор-
мула (36) показывает, что в области слабой связи (где 0 < f < 1) па-
раметр порядка есть линейная суперпозиция двух членов, каждый
из которых пропорционален значению ∆ в одном из берегов и коор-
динатному множителю, плавно спадающему при удалении от данно-
го берега вглубь слабой связи. Таким образом, внутри слабой связи
происходит интерференция двух волновых функций, источниками
которых являются конденсаты куперовских пар в сверхпроводящих
берегах. Такая интерференция немедленно даёт ток js ∝ sin(φ2 −φ1 ),
т. е. эффект Джозефсона.

5.     Нестационарный эффект Джозефсона в
       туннельных структурах
5.1.   Общие свойства
Эффект Джозефсона, рассмотренный в разделе 4, называют стаци-
онарным, т. к. ток через контакт не меняется во времени. Обратите
внимание на очень важную особенность этого эффекта: ток через
контакт течёт в отсутствие напряжения на контакте и поэтому яв-
ляется бездиссипативным (не сопровождается выделением джоулева
тепла).
   Далее мы будем говорить про туннельные контакты, стационар-
ный эффект Джозефсона для которых был рассмотрен в разделе 4.1.
Основной результат этого раздела — формула (18) — сразу же вызы-
вает несколько вопросов: 1) что будет, если к такому контакту при-
ложить напряжение, 2) что будет, если через контакт пустить ток,
превышающий критический ток Ic . Оказывается, что это две сторо-
ны одного и того же вопроса. Дело в том, что через джозефсонов-
ский контакт могут течь два разных вида токов: бездиссипативный
сверхпроводящий ток куперовских пар и обычный диссипативный

                                  20

Страницы