Электрический шум в мезоскопических структурах нормальный металл—изолятор—сверхпроводник

Abstract

В данной статье выполнены численные расчёты мощности электрического шума в мезоскопических структурах нормальный металл—изолятор— сверхпроводник. Изучено влияние температуры на величину токовых флуктуаций в туннельном контакте. Показано, что зависимость спектральной плотности шума от напряжения в низкочастотном пределе имеет два максимума. Первый соответствует энергетической щели сверхпроводника и отражает поведение проводимости туннельного контакта, а второй появляется при более высоких напряжениях в результате наложения теплового и дробового шумов.

У даній статті виконано чисельні розрахунки потужності електричного шуму в мезоскопічних структурах нормальний метал—ізолятор—надпровідник. Досліджено вплив температури на величину флюктуацій струму в тунельному контакті. Показано, що залежність спектральної густини шуму від напруги для низькочастотної границі має два максимуми. Перший відповідає енергетичній щілині надпровідника і відображає поведінку провідности тунельного контакту, а другий з’являється при більш високих напругах внаслідок накладання теплового та дробового шумів.

Numerical calculations of the electrical-noise power in mesoscopic normal metal—insulator—superconductor structures are performed. The influence of temperature on the value of current fluctuations in a tunnel junction is studied. As shown, the voltage dependence of the noise spectral density in the low-frequency limit has two maxima. The first one corresponds to the energy gap of the superconductor and reflects the behaviour of the tunnel-junction conductance, whereas the second one appears at higher voltages as a result of superposition of the thermal and shot noises.