Low Temperature Physics: 42, 426 (2016); https://doi.org/10.1063/1.4951668
Физика Низких Температур: Том 42, Выпуск 5 (Май 2016), c. 544-547    ( к оглавлению , назад )

Туннелирование через локализованные барьерные состояния в сверхпроводниковых гетероструктурах

В.Е. Шатерник1, А.П. Шаповалов1,2, А.В. Суворов1, Н.А. Скорик1,3, М.А. Белоголовский1

1Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, пр. Академика Вернадского, 36, г. Киев, Украина
E-mail: shaternikv@i.ua

2Институт сверхтвердых материалов им. В.Н. Бакуля НАН Украины, ул. Автозаводская, 2, г. Киев, Украина

3ООО «НаноМедТех», ул. Антоновича, 68, г. Киев, Украина

Статья поступила в редакцию 9 февраля 2016 г.

Аннотация

Созданы и экспериментально исследованы тонкопленочные гетероструктуры, состоящие из сверхпроводниковых обкладок (сплав молибдена с рением) и допированного вольфрамом наноразмерного слоя кремния. В интервале напряжений от –800 до 800 мВ и при температурах 4,2–8 К были измерены вольт-амперные характеристики таких переходов, на которых впервые наблюдались локальные максимумы то-ка на фоне скачкообразного увеличения его величины. Положения этих особенностей, симметричных относительно нуля напряжений, менялись от образца к образцу в пределах 40–300 мВ. С ростом температуры они размывались и полностью пропадали с исчезновением сверхпроводимости в электродах. Природу наблюдаемых сингулярностей мы связываем с особенностями электронного туннелирования через локализованные в полупроводниковом барьере примесные состояния. Использование сверхпроводящего электрода усиливает взаимодействие локализованного электрона с электронами проводимости благодаря корневой расходимости в плотности электронных состояний сверхпроводника.

PACS: 73.21.La Квантовые точки;
PACS: 73.23.Hk Кулоновская блокада, одноэлектронное туннелирование;
PACS: 74.50.+r Туннельные явления; эффекты Джозефсона.

Ключевые слова: электронное туннелирование, гетероструктуры сверхпроводник–допированный полупроводник–сверхпроводник, локализованные состояния, ферми-краевая сингулярность.

Oпубликована онлайн: 23 марта 2016 г.