Low Temperature Physics: 38, 333 (2012); https://doi.org/10.1063/1.3702585 (8 pages)
Физика Низких Температур: Том 38, Выпуск 4 (Апрель 2012), c. 423-433    ( к оглавлению , назад )

Эффект Джозефсона в купратных сверхпроводниковых структурах

Г.А. Овсянников, К.И. Константинян

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН ул. Моховая, 11-7, г. Москва 125009, Россия
E-mail: gena@hitech.cplire.ru

Статья поступила в редакцию 13 октября 2011 г.

Аннотация

Обсуждаются электрофизические и СВЧ свойства сверхпроводниковых структур из купратных сверхпроводников: бикристаллических переходов и гибридных меза-гетероструктур. Показано, что в контактах купратных сверхпроводников, имеющих доминирующий dx2y2-волновой тип симметрии параметра порядка, электронный транспорт определяется свойствами барьера на границе сверхпроводников, обусловленными возникновением связанных состояний из-за многократного андреевского отражения. В бикристаллических переходах это проявляется в линейности зависимости плотности критического тока от корня из прозрачности границы, а также возрастанием спектральной плотности дробового шума при ма- лых напряжениях. Экспериментально показано, что плотность сверхпроводящего тока в гибридных меза-гетероструктурах с антиферромагнитной купратной прослойкой достигает значений jс = 1–700 A/cм2 при толщинах прослойки dM = 10–50 нм, а характерная длина затухания сверхпроводящих корреляций составляет величину порядка 7 нм, что объясняется аномальным эффектом близости в модели контакта сверхпроводников, соединенных многослойной магнитной прослойкой с антиферромагнитным упорядочением намагниченности в слоях. Обнаружено, что гибридные меза-гетероструктуры обладают существенно большей чувствительностью к внешнему магнитному полю, чем обычные джозефсоновские переходы, из-за сильной зависимости сверхпроводящего тока от спинового состояния прослойки.

PACS: 74.45.+c Эффекты близости; андреевское отражение; SN- и SNS-переходы;
PACS: 74.25.Sv Критические токи;
PACS: 74.78.Fk Мультислои, сверхрешетки, гетероструктуры;
PACS: 74.50.+r Эффекты близости, слабые связи, туннелирование, эффект Джозефсона.

Ключевые слова: джозефсоновские переходы, гетероструктуры, андреевские состояния.