Характеристики электрического поля, сопровождающего в металле продольную звуковую волну. Аномалия в сверхпроводящей фазе

Abstract

Теоретически и экспериментально исследованы температурные зависимости амплитуды и фазы электрического потенциала, возникающего на плоской границе проводника при нормальном падении на нее продольной звуковой волны. Поверхностный потенциал формируется двумя вкладами, один из которых внутри образца является пространственно периодическим с периодом звукового поля; второй - апериодический, возникающий вследствие дополнительной неоднородности электронного распределения в приповерхностном слое металла. В нелокальной области параметров второй вклад преобладает. Фазы этих вкладов сдвинуты примерно на π/2. Для металлов, находящихся в нормальном состоянии, эксперимент качественно согласуется с теорией. Сверхпроводящий переход сопровождается катастрофически быстрым исчезновением электрического потенциала, что резко контрастирует с теоретическими оценками, предсказывающими поведение, близкое к БКШ зависимости коэффициента поглощения продольного звука.

The temperature dependence of the amplitude and phase of the electric potential arising at a plane boundary of a conductor when a longitudinal acoustic wave is incident normally on it is investigated theoretically and experimentally. The surface potential is formed by two contributions, one of which is spatially periodic inside the sample, with the period of the acoustic field; the second is aperiodic and arises as a result of an additional nonuniformity of the electron distribution in a surface layer of the metal. In the nonlocal of parameters region the second contribution is dominant. The phases of these contributions are shifted by approximately π/2. For metals found in the normal state the experiment is in qualitative agreement with the theory. The superconducting transition is accompanied by catastrophically rapid vanishing of the electric potential, in sharp contrast to the theoretical estimates, which predict behavior similar to the BCS dependence of the attenuation coefficient for longitudinal sound.