Josephson effect in hybrid superconductor-normal metal structures
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
Özet Özgür Çakır Fizik Yüksek Lisans Tez Yöneticisi: Prof. Igor Kulik 11 Eylül 2000 Üstüniletken elektrotlar arasında x kadar faz farkı olan ve bileşenleri arasında Fermi seviyesi farkı bulunmayan saf SNS eklemi, basamak şeklinde bir çift potan siyel modeli ile incelenecektir. Ancak çapraz olmayan potansiyellerin varlığında geçerli yarı-klasik denklemler, Gorkov denklemlerinden örgü momentumunun elimine edilmesiyle elde edilmekte ve SNS eklemi için çözülmektedir. Sıfır sıcaklıkta, kalın bariyer limitinde Josephson akımının faz farkına bağlılığının doğrusal olduğu ve büyüklüğünün normal tabaka kalmlığıyla ters orantılı değiştiği gösterildi. Düşük sıcaklıklarda, d ^> £r ve Tc ^> T limitlerinde akımın T exp(- d/Ç?) sin x şeklinde, normal tabakamn kalınlığına üstel şekilde bir bağlılık gösterdiği bulunmuştur (£r = vf/2ttT). Peryodik SNS yapısı basamak şeklinde periyodik çift potansiyel modeli ile ele alınacak ve üstüniletken adacıkların fazları her periyotta aynı miktarda artmaktadır. Bu sistem için Bogoliubov-de Gennes denklemleri yarı-klasik limitte çözülmekte ve durum yoğunluğu elde edilmektedir. Enerji spektrumunda yasak enerji bölgelerinin varlığı bant yapısına işaret etmektedir. Anahtar sözcükler: Josephson etkisi, zayıf bağlantılar, melez yapılar, Bogoliubov- de Gennes deklemleri, yarı-klasik Green fonksiyonları Abstract JOSEPHSON EFFECT IN HYBRID SUPERCONDUCTOR-NORMAL METAL STRUCTURES Özgür Çakır M. S. in Physics Supervisor: Prof. Igor Kulik September 2000 The clean SNS junction, with a phase difference x across the normal metal barrier and without Fermi level mismatch between the components, is modeled by a step like pair potential. The quasiclassical equations are obtained from the Gorkov equations by the elimination of crystal momenta and are valid in the existence of only the off-diagonal potential(pair potential). Then for the 5JV.9 junction, the quasiclassical Green functions are obtained. At zero temperature, in the long barrier limit(c? ^> £0), the current is found to have a sawtooth dependence on the phase difference, the amplitude of which is inversely proportional to the thickness of the normal layer. At finite temperatures in the limits d >. £r and Tc ^> T, the current is found to have exponential dependence on the thickness of the normal layer, Texp(- d/£r) sinx, where £r = vf/2ttT. An extension of single SNS structures is the periodic SNS structure which may as well exhibit Josephson effect. It is simulated by a periodic step-wise pair potential, where the phase of the pair potential changes by some constant value in subsequent superconducting islands. Bogoliubov equations in the semiclassical mlimit axe employed, yielding the density of states(DOS). In the DOS, there appears some forbidden energy regions, which point out to a band structure. Keywords: Superconductivity, Josephson Effect, Hybrid Structures, Weak Links, Proximity Effect, Quasiclassical Green Functions, Bogoliubov-de Gennes Equations IV
Collections