Эффект Джозефсона в купратных сверхпроводниковых структурах

Анотація

Обсуждаются электрофизические и СВЧ свойства сверхпроводниковых структур из купратных сверхпроводников: бикристаллических переходов и гибридных меза-гетероструктур. Показано, что в контактах купратных сверхпроводников, имеющих доминирующий d_x²–y²-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 j_с = 1–700 A/cм2 при толщинах прослойки d_M = 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.