Münster 1999 – scientific programme

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TT: Tiefe Temperaturen

TT 1: Supraleitung in mesoskopischen und nanoskopischen Strukturen

TT 1.6: Talk

Monday, March 22, 1999, 12:00–12:15, F2

Proximity Effekt, Andreev Streuung und Ladungstransport in mesoskopischen Supraleiter-Halbleiter-Heterokontakten — •A. Jacobs¹, R. Kümmel¹ und H. Plehn² — ¹Institut für Theoretische Physik der Universität Würzburg, Am Hubland, D-97074 Würzburg, Germany — ²Rechenzentrum der Universität Würzburg, Am Hubland, D-97074 Würzburg, Germany

Im quasi-zweidimensionalen (Q2D) Elektronengas eines InAs Kanals zwischen einem AlSb Substrat und supraleitenden Niobium Schichten induziert der Proximity Effekt ein Paarpotential, so daß sich ein Q2D mesoskopischer Supraleiter–Normalleiter–Supraleiter Kontakt im Kanal ausbildet. Das Paarpotential wird mit quasiklassischen Green Funktionen im sauberen Grenzfall ermittelt. Ausgehend von den Nichtgleichgewichts–Quasiteilchenwellenfunktionen, die die zeitabhängigen Bogoliubov–de
Gennes Gleichungen lösen, werden für einen solchen Kontakt Josephson–Wechselströme und Strom–Spannungs–Charakteristiken (IVC) berechnet. Die IVC weisen die charakteristischen Merkmale auf, die von Kroemer und Mitarbeitern experimentell beobachtet wurden: Ein steiler Anstieg des Stroms mit kleinen Spannungen geht bei einem “Eckstrom” in einen deutlich schwächeren weiteren Anstieg bei höheren Spannungen über, und der differentielle Widerstand bei verschwindender Spannung wächst mit der Temperatur. Verursacht werden diese Effekte durch phasenkohärente, multiple Andreev Streuung und dem damit verbundenen Transfer von Cooper Paaren.