Влияние механизмов рассеяния неравновесных квазичастиц на свойства центров проскальзывания фазы

Abstract

Экспериментально исследованы электрические характеристики однородных сверхпроводящих пленок олова с центрами проскальзывания фазы (ЦПФ) и структурами типа сверхпроводник-нормальный металл-сверхпроводник (SNS). Установлено, что вблизи критической температуры в ЦПФ существенную роль могут играть упругие процессы рассеяния неравновесных квазичастиц, уменьшающие эффективное время релаксации зарядового разбаланса и соответственно длину диффузии квазичастиц по сравнению с аналогичными процессами, происходящими в SNS-структуре. Воздействие на SNS-структуру внешнего электромагнитного поля частотой около 10¹⁰Гц вблизи критической температуры приводило к уменьшению ее сопротивления до нуля, что свидетельствовало о переходе в сверхпроводящее состояние N-области. При увеличении транспортного тока именно здесь возникал первый ЦПФ. В нем при определенных температурах, токах и уровнях мощности облучения возбуждалась неджозефсоновская осцилляция.

Експериментально досліджено електричні характеристики однорідних надпровідних плівок олова з центрами проковзування фази (ЦПФ) і структурами типу надпровідник-нормальний метал- надпровідник (SNS). Встановлено, що поблизу критичної температури в ЦПФ суттєву роль можуть відігравати пружні процеси розсіювання нерівноважних квазічастинок, які приводять до зменшення ефективного часу релаксації зарядового розбалансу і відповідно довжини дифузії квазічастинок в порівнянні з подібними процесами в SNS-структурі. Вплив на SNS-структуру зовнішнього електромагнітного поля з частотою 10¹⁰ Гц поблизу критичної температури приводив до зменшення її опору до нуля, що свідчило про перехід у надпровідний стан N-частини. При зростанні транспортного струму саме тут виникав перший ЦПФ. В ньому при певних температурах, струмах та рівнях потужності опромінення збуджувалася неджозефсонівська осциляція.

Electrical characteristics of homogeneous superconducting tin films with phase-slip centers (PSC) and with structures of the superconductor–normal metal–superconductor (SNS) type are studied experimentally. It is found that near the superconducting transition temperature, elastic scattering of nonequilibrium quasiparticles can play a significant role in PSC by reducing the effective charge disbalance time, and hence the diffusion length for quasiparticles as compared to similar processes in the SNS structure. The application of an external electromagnetic field of frequency ∼10¹⁰ Hz in the vicinity of the superconducting transition temperature reduces the resistance of the SNS structure to zero, indicating a superconducting transition in the N region. An increase in the transport current results in the formation of the first PSC just in this region. Non-Josephson oscillations appear in this region at certain temperatures, currents, and radiation power.