Щілина в енергетичному спектрі

Інший метод, що дозволяє зробити висновки, пов'язаний з ефектом проходження інфрачервоного електромагнітного випромінювання через тонкі надпровідні плівки. При частотах, які відповідають умові # 295; # 969; = 2 # 916; спостерігається пік в поглинанні довгохвильового електромагнітного випромінювання, що дозволяє визначити величину щілини. При менших частотах спостерігається надпрозоре зразків. Досліди такого роду були проведені, проте вони є менш надійними в порівнянні з тунельними експериментами. Деякі результати цих дослідів представлені в таблиці.

Визначити величину енергетичної щілини можна також, вивчаючи поглинання ультразвуку в надпровідниках. Воно визначається за такою формулою:

Щілина в енергетичному спектрі
Де v-коефіцієнт поглинання ультразвуку. Дана формула справедлива за умови w<<2Δ/ħ.

У надпровідниках звук поглинається слабкіше, ніж в нормальних металах, при Т = 0 VS = 0. Фізично це пов'язано з наявністю енергетичної щілини. Звуковий квант, енергія якого мала, не може перевести в збуджений стан електронну систему. При кінцевій температурі ультразвук поглинається «нормальним» компонентом електронної системи.

Надпровідність в напівпровідниках

У напівпровідниках концентрація електронів менше, ніж в металах, і ця обставина перешкоджає куперовских пар електронів, характерних для надпровідного стану.

Кулонівське відштовхування, що перешкоджає межелектронного тяжінню, виявляється теж значно ослабленим. Дані факти не виключають можливості спостереження надпровідності у напівпровідників. У 1963 р був встановлений факт наявності надпровідних властивостей у напівпровідників: GeTe (TK = 0,08K); SrTiO3 (TK = 0,3K). Характерно, що у SrTiO3 діелектрична проникність дуже велика (

10е4), тобто кулоновское відштовхування було в значній мірі ослаблено. Концентрація донорно-акцепторних домішок в цих напівпровідниках досить велика, за своїми властивостями вони є вираженими напівпровідниками і за провідності наближаються до погано проводять металів. Була виявлена ​​надпровідність і у германію з кремнієм. При звичайних умовах ці елементи є напівпровідниками. Перехід в надпровідний стан у них виявляється можливим лише при високому тиску (

100кБар). При цьому відбуваються структурні перетворення, і напівпровідники переходять в металевий стан.

На досвіді відзначають залежність критичної температури деяких речовин від концентрації носіїв заряду n. При підвищенні концентрації критична температура спочатку зростає, і після деякого пікового значення починає спадати.

Що жив в середині 20 століття англійський фізик-теоретик Джозефсон передбачив два ефекту пов'язаних з протіканням струмів через тунельні контакти.

Розрізняють стаціонарний і нестаціонарний ефекти Джозефсона. Перший з них полягає в можливості протікання постійного струму через тунельний контакт, утворений двома сверхпроводниками, розділеними тонким шаром (

10е-7 см) діелектрика. Струм протікає через бар'єр, що характеризується нульовою різницею потенціалів.

Схожі статті