Andreev aks ettirish

Oddiy o'tkazgich (N) va o'ta o'tkazgich (S) o'rtasidagi interfeysga to'g'ri keladigan elektron (qizil) supero'tkazgichda Kuper juftligini va oddiy o'tkazgichda orqaga qaytarilgan teshikni (yashil) hosil qiladi. Vertikal o'qlar har bir zarracha egallagan aylanish chizig'ini ko'rsatadi.

Andreev aks ettirish ( AAE ), rus fizigi Aleksandr F. Andreev nomi bilan atalgan, zarrachalar tarqalishining bir turi bo'lib, supero'tkazgich (S) va normal holatdagi material (N) o'rtasidagi interfeyslarda yuzaga keladi. Bu zaryad o'tkazish jarayoni bo'lib, N dagi normal oqim S dagi o'ta oqimga aylanadi. Har bir Andreev ko'zgusi o'ta o'tkazuvchan energiya oralig'ida taqiqlangan yagona zarracha uzatilishidan qochib, interfeys bo'ylab 2e zaryadini uzatadi.

Umumiy koʻrinish

Jarayon supero'tkazuvchi energiya bo'shlig'idan kamroq energiyada normal holatdagi materialdan interfeysga elektron (teshik) tushishini o'z ichiga oladi. Rasmda ko'rinib turganidek, tushayotgan elektron (teshik) o'ta o'tkazgichda qarama-qarshi spin va tezlikka ega bo'lgan, lekin tushayotgan elektronga (teshik) teng impulsli teshik (elektron)ning qayta aks etishi bilan Kuper juftligini hosil qiladi. To'siqning shaffofligi yuqori deb hisoblanadi, oksid yoki tunnel qatlami yo'q, bu interfeysda oddiy elektron-elektron yoki teshik-teshik tarqalishini kamaytiradi. Juftlik yuqoriga va pastga spinli elektrondan tashkil topganligi sababli, normal holatdan tushgan elektronga (teshik) qarama-qarshi spinli ikkinchi elektron (teshik) o'ta o'tkazgichdagi juftlikni va shuning uchun orqaga qaytarilgan teshikni (elektron) hosil qiladi.

Jarayon juda spinga bog'liq bo'ilb, agar normal holatdagi materialdagi o'tkazuvchanlik elektronlari faqat bitta spin bandini egallasa ( ya'ni u to'liq spin-polyarizatsiyalangan bo'lsa), o'ta o'tkazgichda juftlik hosil qila olmasligi sababli Andreevning aks etishi inhibe qilinadi. va bir zarracha uzatilishining mumkin emasligi. Spin-polyarizatsiya mavjud bo'lgan yoki magnit maydon tomonidan induktsiya qilinishi mumkin bo'lgan ferromagnit yoki materialda Andreev aksining kuchi (va shuning uchun ulanishning o'tkazuvchanligi) normal holatdagi spin-polyarizatsiya funktsiyasidir.

AAE ning spinga bog'liqligi Andreev Reflection Point Contact (yoki PCAR) texnikasini keltirib chiqaradi, bunda tor supero'tkazuvchi uchi (ko'pincha niobiy, surma yoki qo'rg'oshin ) uchining kritik haroratidan past haroratlarda oddiy material bilan aloqa qiladi. Uchiga kuchlanish qo'llash va u bilan namuna o'rtasidagi differentsial o'tkazuvchanlikni o'lchash orqali oddiy metallning bu nuqtada (va magnit maydon) spin polarizatsiyasini aniqlash mumkin. Bu spin polarizatsiyalangan oqimlarni o'lchash yoki material qatlamlari yoki ommaviy namunalarning spin polarizatsiyasini tavsiflash va magnit maydonlarning bunday xususiyatlarga ta'siri kabi vazifalarda qo'llaniladi.

AAE jarayonida elektron va teshik o'rtasidagi fazalar farqi − p/2 va supero'tkazuvchi tartib parametrining fazasi.

Andreevning o'yini

Kesishgan Andreev, shuningdek, mahalliy bo'lmagan Andreev aksi deb ham ataladigan ikkita fazoviy ajratilgan normal holatdagi material elektrodlari o'ta o'tkazgich bilan ikkita alohida birikma hosil qilganda, ko'rib chiqilayotgan materialning BCS o'ta o'tkazuvchanlik kogerentlik uzunligi tartibini birlashma ajratish bilan sodir bo'ladi. Bunday qurilmada bir o'tkazgichdagi o'ta o'tkazuvchanlik bo'shlig'idan kamroq energiyada tushgan elektron natijasida hosil bo'lgan Andreev aks ettirish jarayonidan teshikning qayta aks etishi oddiy Andreev jarayonida bo'lgani kabi bir xil zaryad o'tkazuvchanligi bilan ikkinchi fazoviy ajratilgan normal simda sodir bo'ladi. supero'tkazgichdagi Kuper juftiga. CAR paydo bo'lishi uchun har bir oddiy elektrodda qarama-qarshi spinli elektronlar mavjud bo'lishi kerak (super o'tkazgichda juftlikni hosil qilish uchun). Oddiy material ferromagnit bo'lsa, bu turli koersivlikdagi oddiy elektrodlarga magnit maydonni qo'llash orqali qarama-qarshi spin polarizatsiyasini yaratish orqali kafolatlanishi mumkin.

CAR elastik kotunellash yoki EC bilan raqobatda sodir bo'ladi, supero'tkazgichdagi oraliq holat orqali normal o'tkazgichlar orasidagi elektronlarning kvant mexanik tunnellanishi. Bu jarayon elektron spinni saqlaydi. Shunday qilib, bir elektroddagi aniqlanishi mumkin bo'lgan CAR potentsiali tokni boshqasiga qo'llashda raqobatdosh EK jarayoni tomonidan maskalanishi mumkin, bu aniq aniqlashni qiyinlashtiradi.

Jarayon, spintronika va kvant hisoblashda qo'llanilishi bilan, fazoda ajratilgan o'ralgan elektron-teshik juftligini (Andreev) hosil qilish orqali qattiq holatdagi kvant chalkashliklarini shakllantirishda qiziqish uyg'otadi.

Qo'shimcha o'qish

Kitoblar

• de Gennes, P. G.. Superconductivity of Metals and Alloys. New York: W. A. Benjamin, 1966. ISBN 978-0-7382-0101-6. 
• Tinkham, M. Introduction to Superconductivity, Second, New York: Dover, 2004. ISBN 978-0-486-43503-9. 

Qog'ozlar

• Andreev, A. F. (1964). „Thermal conductivity of the intermediate state of superconductors“. Sov. Phys. JETP. 19-jild. 1228-bet.
• Blonder, G. E.; Tinkham, M.; Klapwijk, T. M. (1982). „Transition from metallic to tunneling regimes in superconducting microconstrictions: Excess current, charge imbalance, and supercurrent conversion“. Phys. Rev. B. 25-jild, № 7. 4515-bet. Bibcode:1982PhRvB..25.4515B. doi:10.1103/PhysRevB.25.4515.
• Octavio, M; Tinkham, M.; Blonder, G. E.; Klapwijk, T. M. (1983). „Subharmonic energy-gap structure in superconducting constrictions“. Phys. Rev. B. 27-jild, № 11. 6739-bet. Bibcode:1983PhRvB..27.6739O. doi:10.1103/PhysRevB.27.6739.
• de Jong, M. J. M.; Beenakker, C. W. J. (1995). „Andreev Reflection in Ferromagnet-Superconductor Junctions“. Phys. Rev. Lett. 74-jild, № 9. 1657–1660-bet. arXiv:cond-mat/9410014. Bibcode:1995PhRvL..74.1657D. doi:10.1103/PhysRevLett.74.1657. PMID 10059084.
• R. J. Soulen Jr.; J. M. Byers; M. S. Osofsky; B. Nadgorny; T. Ambrose; S. F. Cheng; et al. (1998). „Measuring the Spin Polarization of a Metal with a Superconducting Point Contact“. Science. 282-jild, № 5386. 85–88-bet. Bibcode:1998Sci...282...85S. doi:10.1126/science.282.5386.85. PMID 9756482.
• Beenakker, C. W. J.. Why does a metal-superconductor junction have a resistance?, 2000 — 51–60 bet. DOI:10.1007/978-94-011-4327-1_4. ISBN 978-0-7923-6626-3.