Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm
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TT: Tiefe Temperaturen
TT 15: Postersitzung II: Massive HTSL (1-12), Supraleitung: Anwendungen (13-34), Josephsonkontakte und Kryoelektronik (35-75), Elektronenstruktur und Phononen in HTSL (76-79), Schwere Fermionen, Kondo-Systeme (80-99)
TT 15.57: Poster
Mittwoch, 25. März 1998, 15:00–18:30, D
Phasendiffusion und Unterdrückung des Suprastroms durch quantenmechanische Fluktuationen im Josephson-Plasma supraleitender Punktkontakte — •Kurt Gloos1 and Frithjof Anders2 — 1Institut für Festkörperphysik, TU Darmstadt, 64289 Darmstadt — 2Department of Physics, Univ. of Davis, Davis, CA 95616, USA
Wir haben supraleitende Punktkontakte im Bereich metallischer Leitung bis zum Metall-Tunnelübergang untersucht. Solche Kontakte besitzen wegen der dreidimensionalen Geometrie eine sehr kleine Kapazität, damit eine sehr große Plasma-Frequenz und Nullpunktsenergie. Der Suprastrom durch die Kontakte wird dann durch Quantenfluktuationen des Josephson-Plasmas unterdrückt – der tatsächliche kritische Suprastrom ist also kleiner als der ideale Wert ohne diese Fluktuationen. Die große Nullpunktsenergie verstärkt gleichzeitig das Quantentunneln. Dadurch kann die Phase leicht diffundieren oder bei eingeprägtem Strom driften. Josephson-Kontakte haben deshalb im allgemeinen einen endlichen Widerstand, auch im Grenzfall T, I→ 0. Wir berechnen sowohl den kritischen Suprastrom als auch den Kontaktwiderstand als Funktion des normalleitenden Widerstandes und der Kapazität, bzw. als Funktion der Josephson-Kopplungsenergie und der Plasma-Frequenz. Dieses Modell beschreibt unsere Experimenten an den klassischen Supraleitern Blei, Indium, Aluminium und Cadmium erstaunlich gut. Die aus den dU(I)/dI-Spektren bei I→ 0 abgeleiteten Kapazitäten sind von der Größe 0.1 fF.