Техника «break-junction» применительно к слоистым сверхпроводникам (Обзор)

Abstract

Представлено комплексное исследование контактов сверхпроводник–слабая связь–сверхпроводник, получаемых с помощью техники «break-junction» в слоистых сверхпроводниках. В зависимости от прозрачности барьера техника позволяет реализовывать методы туннельной и SnS андреевской спектроскопий для прямого определения величин сверхпроводящих щелей, характеристических отношений БКШ и температурных зависимостей щелей в купратах, дибориде магния и железосодержащих пниктидах и халькогенидах. На основе полученных данных можно оценить величину анизотропии щели и константы электронбозонного взаимодействия. Обсуждаются преимущества и трудности техники «break-junction», а также демонстрируются такие сильные стороны методики, как возможность ее использования для исследования оптических фононных мод в высокотемпературных сверхпроводящих купратах и для создания контактов селективной прозрачности в Mg₁₋xAlxB₂.

Подано комплексне дослідження контактів надпровідник–слабкий зв'язок–надпровідник, отриманих за допомогою техніки «break-junction» в шаруватих надпровідниках. Залежно від прозорості бар'єру техніка дозволяє реалізовувати методи тунельної та SnS андріївської спектроскопій для прямого визначення величин надпровідних щілин, характеристичних відношень БКШ і температурних залежностей щілин в купратах, дибориді магнію та залізовмісних пніктидах і халькогенідах. На основі отриманих даних можливо оцінити величину анізотропії щілини і константи электрон-бозонної взаємодії. Обговорюються переваги і труднощі техніки «break-junction», а також демонструються такі сильні сторони методики, як можливість її використання для дослідження оптичних фононних мод у високотемпературних надпровідних купратах та для створення контактів селективної прозорості у Mg₁₋xAlxB₂.

A comprehensive study of superconductor-constriction-superconductor contacts, obtained using the “break-junction” technique in layered superconductors. Depending on the constriction transparency, tunneling and SnS Andreev spectroscopies could be used to directly determine the values of the superconducting gaps, characteristic BCS ratios and temperature dependences of the gaps in cuprates, magnesium diboride and iron pnictides and chalcogenides. Based on these results we can estimate the gap anisotropy and the electron-boson coupling constants. The advantages and drawbacks of “break-junction” technique are discussed, and we demonstrate that this method is powerful enough for the study of optical phonon modes in high-temperature superconducting cuprates and for creating contacts with selective transparency in Mg₁₋xAlxB₂ compounds.