Восстановление функции электрон-фононного взаимодействия в сверхпроводящих баллистических контактах из тантала

Анотація

Проаналізовано спостережені експериментально нелінійності вольт-амперних характеристик (ВАХ) точкових гомо- та гетероконтактів на основі танталу як в нормальному, так і в надпровідному стану, пов’язані з електрон-фононною взаємодією (ЕФВ). Взято до уваги, що додаткова нелінійність ВАХ, яка виникає при переході контактів в надпровідний стан (надпровідна добавка до спектру), формується не лише поблизу звуження в межах діаметру контакту (як це має місце в нормальному стані та передбачається теорією для над-провідного стану), але і в істотно більшій області розмірів порядку довжини когерентності. При цьому значну роль у формуванні такої надпровідної добавки відіграють нерівно-важні фонони з малими груповими швидкостями, що пояснює спостережене експериментально загострення фононних піків на спектрах ЕФВ (других похідних ВАХ) при переході контактів в надпровідний стан, на відміну від теоретично очікуваного розширення (розмиття) піків, а також збільшення надпровідного вкладу в мікроконтактний спектр в області малих і середніх енергій. У високоенергетичної частини спектр ЕФВ при переході в надпровідний стан змінюється значно менше, що пояснюється подавленням нерівноважними квазі-частинками надлишкового струму в контакті. Запропоновано досконалу процедуру відновлення спектральної функції ЕФВ із добавки до мікроконтактного спектру (другої похідною ВАХ), яка виникає при переході одного або обох контактуючих металів в надпровідний стан.