Фотон-индуцированный электронный транспорт: шумовые характеристики туннельного контакта на основе сверхпроводника при низких температурах

Abstract

В данной статье выполнены численные расчёты мощности фотон-индуцированного дробового шума и фактора Фано для мезоскопических структур нормальный металл—изолятор—сверхпроводник. Исследовано влияние температуры на величину фотон-индуцированных токовых флуктуаций в туннельном контакте. Моделирование неравновесных токовых флуктуаций демонстрирует увеличение спектральной плотности шума с ростом частоты переменного сигнала. Показано, что фактор Фано в суперпуассоновском режиме фотон-индуцированного электронного транспорта имеет резкий пик в области энергетической щели сверхпроводника.

У даній статті виконано чисельні розрахунки потужности фотон-індукованого дробового шуму та фактора Фано для мезоскопічних структур нормальний метал—ізолятор—надпровідник. Досліджено вплив температури на величину фотон-індукованих флюктуацій струму в тунельному контакті. Моделювання нерівноважних струмових флюктуацій демонструє збільшення спектральної густини шуму із зростанням частоти змінного сиґналу. Показано, що фактор Фано в суперпуассоновому режимі фотон-індукованого електронного транспорту має різкий пік в області енергетичної щілини надпровідника.

In the paper, numerical calculations of both the photon-assisted shot-noise power and the Fano factor for the mesoscopic normal metal—insulator— superconductor structures are performed. The temperature effect on the value of photon-assisted current fluctuations in a tunnel junction is studied. Modelling of the nonequilibrium current fluctuations demonstrates an enhancement of the noise spectral density with increasing the ac signal frequency. As shown, the Fano factor in the super-Poissonian regime of the photon-assisted electronic transport has a sharp peak in the region of the energy gap of the superconductor.