Физика низких температур, 2012, № 04

Вступление. К 50-летию эффектов Джозефсона

Sun, 01 Jan 2012 00:00:00 GMT

Вступление. К 50-летию эффектов Джозефсона Балкашин, О.П. Прошло ровно пятьдесят лет с тех пор, как молодой английский физик Б. Джозефсон предсказал возможность протекания сверхпроводящего тока в туннельном контакте между двумя сверхпроводниками, разделенными тонким (толщиной 1–2 нм) диэлектрическим барьером и осцилляции во времени этого тока. Впоследствии оба описанных явления были названы эффектами его имени.

Comparison of phase slippage processes in Josephson junctions and in charge density wave stacked junctions

Sun, 01 Jan 2012 00:00:00 GMT

Comparison of phase slippage processes in Josephson junctions and in charge density wave stacked junctions Latyshev, Yu.I. We discuss time–space symmetry in the processes of phase slippage in Josephson junctions and charge density wave (CDW) stacked junctions. In Josephson junctions phase slip by 2π occurs periodically in time with a period T above critical current with a frequency obeys Josephson relation ν = 1/T = 2eV/h, where V is the voltage on the junction. In CDW stacks at voltage on the stack above threshold value the CDW dislocation appears in the weakest junction of the stack. This phase dislocation corresponds to the local phase slippage by 2π. With voltage increase a new dislocations appear forming periodic array of dislocations with a period L. The inverse spacing 1/L follows the analog of Josephson equation vF/L = 2eV/h.

Эффект Джозефсона и неравновесная сверхпроводимость в сверхпроводниковых туннельных структурах

Sun, 01 Jan 2012 00:00:00 GMT

Эффект Джозефсона и неравновесная сверхпроводимость в сверхпроводниковых туннельных структурах Руденко, Э.М. Исследована неравновесная сверхпроводимость, которая вызвана токовой туннельной инжекцией квазичастиц. Обнаружено, что неустойчивость в форме отрицательного скачка напряжения на вольтамперной характеристике (ВАХ) генератора, которая приводит к неоднородному состоянию, и пространственная структура неоднородного состояния очень чувствительны к слабому магнитному полю. Вид ВАХ низкоомных туннельных переходов при напряжениях смещения V ≈ 2∆/e сильно зависит от размеров перехода и прозрачности барьера. Полученные результаты интерпретируются наличием в туннельном генераторе джозефсоновских вихрей (флуксонов). Проведенные исследования неравновесных явлений с учетом джозефсоновских свойств низкоомных туннельных структур позволили обнаружить ряд новых эффектов, таких как неравновесное подавление энергетической щели при напряжениях смещения V < 2 ∆/e, возможность существования целого ряда неустойчивостей неравновесного сверхпроводящего состояния при туннельной инжекции, а также неоднородность воздействия туннельного инжектора.; Досліджено нерівноважну надпровідність, що викликана струмовою тунельною інжекцією квазічастинок. Виявлено, що нестійкість у формі негативного стрибка напруги на вольт-амперній характеристиці (ВАХ) генератора, що приводить до неоднорідного стану, й просторова структура неоднорідного стану дуже чутливі до слабкого магнітного поля. Вид ВАХ низькоомних тунельних переходів при напругах зміщення V ≈ 2∆/e сильно залежить від розмірів переходу та прозорості тунельного бар'єру. Отримані результати інтерпретуються наявністю в тунельному генераторі джозефсонівських вихорів (флуксонів). Проведені дослідження нерівноважних явищ з врахуванням джозефсонівських властивостей низькоомних тунельних структур дозволили виявити ряд нових ефектів, таких як нерівноважне придушення енергетичної щілини при напругах зміщення V < 2∆/e, можливість існування цілого ряду нестійкостей нерівноважного надпровідного стану при тунельній інжекції, а також неоднорідність впливу тунельного інжектора.; Nonequilibrium superconductivity caused by tunnel current injection of quasiparticles was studied. It is found that the instability in the form of a negative voltage jump in the generator current-voltage characteristic (CVC), which leads to an inhomogeneous state, as well as the spatial structure of the inhomogeneous state are very sensitive to weak magnetic fields. The shape of low-resistance tunnel junction CVCs at voltage biases V ≈ 2∆/e strongly depends on junction dimension and barrier transparency. The results obtained are interpreted by the presence of Josephson vortices (fluxons) in the tunnel generator. The analysis of the nonequilibrium phenomena carried out with due account of Josephson properties of low-resistance tunnel structures has identified a number of novel effects such as nonequilibrium energy-gap suppression at voltage biases V < 2∆/e, possibility of existence of superconducting state instabilities caused by the tunnel injection, and inhomogeneity of the tunnel injector effect.

dc Josephson current for d-wave superconductors with charge density waves

Sun, 01 Jan 2012 00:00:00 GMT

dc Josephson current for d-wave superconductors with charge density waves Gabovich, A.M.; Voitenko, A.I. dc Josephson tunnel current Ic between a dx²–y² -wave superconductor with charge density waves (CDWs) — e.g., a high-Tc oxide and a conventional isotropic superconductor — was considered theoretically. A directionality of tunneling was taken into account. It was found that the dependence of Ic on the angle γ between the superconducting lobe direction and the normal to the junction plane is significantly altered by CDWs. For certain doping levels it may be even nonmonotonic, which can be readily found experimentally. For the sake of comparison, the corresponding results obtained for the tunnel junction between a CDW s-superconductor and a conventional isotropic superconductor are also presented.