ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Андреевское отражение из "Основы теории металлов " В предыдущем разделе мы интересовались поведением сверхпроводящего параметра порядка в окрестности контакта сверхпроводника с нормальным металлом. Теперь рассмотрим другой аспект такого контакта. [c.426] Как уже говорилось в части I, у обоих металлов должны быть равны химические потенциалы электронов. Но электроны в основном состоянии сверхпроводника объединены в куперовские пары, а в нормальном металле они существуют поодиночке. Следовательно, должны быть равными химические потенциалы двух отдельных электронов в нормальном металле и куперовской пары в сверхпроводнике. Пусть отдельный электрон перейдет из нормального металла в сверхпроводник. В этом случае у него не будет партнера, с которым он мог бы составить куперовскую пару, а, значит, его энергия будет больше на половину энергии связи, т. е. па А. Следовательно, для отдельного электрона уровни энергии в сверхпроводнике начинаются на А выше, чем в нормальном металле. Значит, если его энергия возбуждения над уровнем Ферми меньше А, то он должен отразиться от границы. [c.426] Значит, изменение квазиимпульса гораздо меньше самого квази-импульса. Но движение электрона после отражения должно быть направлено от границы. [c.426] при таком отражении частица превращается в античастицу . Хвазиимпульс и энергия сохраняются, а скорость меняет знак. Такое отражение в корне отличается от зеркального отражения электронов, где меняет знак лишь нормальная компонента скорости электронов по отношению к границе. Специфика этого отражения, названного андреевским (Андреев, 1964) [234], связана с медленностью изменения потенциала, роль которого играет Д. [c.427] Может возникнуть вопрос как быть с сохранением заряда Ответ заключается в том, что электрон, находящийся у самой границы Ферми, несколько выше ее, подхватывает другой, с противоположным квазиимпульсом, находящийся чуть ниже границы Ферми, и образует с ним куперовскую пару, которая уходит в конденсат сверхпроводника. Остается античастица с импульсом, противоположным импульсу подхваченного электрона, т. е. совпадающим с импульсом первоначального электрона. [c.427] Эффект заключался в том, что, как только на толщине пластины умещался экстремальный диаметр траектории в магнитном поле (или целое число диаметров), возникала особенность поверхностного импеданса. На рис. 20.2 изображена ситуация в случае, когда в слое нормального металла, нанесенного на поверхность сверхпроводника, укладывается ровно половина экстремальной траектории. Электрон, подлетая к границе, превращается в античастицу с противоположной скоростью. Эта античастица повторяет траекторию электрона в обратном направлении и в конце концов опять долетает до границы. После этого античастица превращается в электрон, и все повторяется. [c.427] Значит, особенности импеданса возникнут не только при тех полях, когда на толщине нормальной пластины умещается целое число диаметров, но и тогда, когда их число будет полуцелым. [c.427] Иначе говоря, возникнут дополнительные особенности Z H посередине между первоначальными. Это действительно наблюдается на опыте [235]. [c.428] Отметим, что если экстремальное сечение не является центральным, то в обычном опыте по размерному эффекту ему соответствует в координатном пространстве спиральная траектория, т. е. электрон смещается вдоль поля. Если же траектория соответствует дополнительийму резонансу, то компонента скорости вдоль поля также меняет знак при отражении и античастица проходит свою половину витка спирали в обратном направлении. Следовательно, каждая квазичастица остается в пределах одной половины витка спирали, и в среднем никакого смещения вдоль поля не происходит. [c.428] Вернуться к основной статье