Квантовые уровни и квазилокальные состояния в SINIS-структурах

Abstract

В рамках уравнений Боголюбова- де Жена исследованы квантовые состояния системы сверхпроводник-диэлектрик-нормальный металл-диэлектрик-сверхпроводник (SINIS-структура). Для энергий E <(D (D - щель сверхпроводника) получено дисперсионное уравнение для спектра квазичастиц при учете как процессов андреевского рассеяния, так и обычного отражения электронов на фазовых границах SINIS-cтруктуры. Спектр позволяет рассчитать ток Джозефсона в системе. Для энергий непрерывного спектра рассчитан коэффициент прозрачности системы и найдены квазилокальные состояния ("резонансные уровни" прозрачности) для структуры.

Quantum states of a superconductor–insulator–normal metal–insulator–superconductor sandwich (the SINIS structure) are investigated on the basis of the Bogoliubov–de Gennes equations. The dispersion equation is obtained for the quasiparticle spectrum for energies E<Δ (Δ is the energy gap in the superconductor) taking into account the Andreev scattering as well as conventional electron reflection at the interfaces of the SINIS structure. The spectrum makes it possible to calculate the Josephson current in the system. The transparency coefficient of the system for electrons with a continuous energy spectrum is calculated, and quasi-local states (“resonance levels” of transparency) are determined for the structure under investigation.