Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
ОТРАЖЕНИЕ АНДРЕЕВСКОЕ

ОТРАЖЕНИЕ АНДРЕЕВСКОЕ

ОТРАЖЕНИЕ АНДРЕЕВСКОЕ - отражениеносителей заряда (электронов и дырок) в металле, находящемся в нормальномсостоянии (N), от границы со сверхпроводником (S); при этомпроисходит изменение знаков массы и заряда носителей: превращение электронав дырку или дырки в электрон. Ввиду сохранения энергии носителейи практически точного сохранения импульса р при О. а. происходитизменение направления вектора скорости v на противоположное. Вместоклассич. закона зеркального отражения "угол падения равен углу отражения"при О. а. отражённый носитель заряда движется точно назад (А. Ф. Андреев,1964) [1, 2].

О. а. обусловлено наличием щели в энергетич. спектре электронов сверхпроводника (см. Сверхпроводимость). При носители заряда не могут проникнуть в сверхпроводник. В то же время ониобладают импульсом р т. <к. в металле р р _F, где p_F- ферми-импцлъс. При отражении от N - S -границы тангенциальнаякомпонента импульса сохраняется точно, а перпендикулярная компонента можетизмениться лишь на величину Если угол падения далёк от 90°, то Поэтому обычное зеркальное отражение, при к-ром невозможно. <Малые изменения импульса соответствуют переходу с электронной ветви энергетич. спектра нормальногометалла на дырочную. При О. а. электрон ( рp_F )подхватываетдругой с антипараллельным импульсом, меньшим p_F, и образуеткуперовскую пару (см. Купера эффект), распространяющуюся без потерьвдоль поверхности сверхпроводника [3]. В нормальном металле остаётся дыркас импульсом, противоположным импульсу подхваченного электрона, что соответствуетизменению знака v при О. а. При касательном падении вероятность обычного зеркального отражения заметно возрастает.

При вероятность О. а. уменьшается, если О. а. не происходит.

Граница раздела N - S может бытьсоздана внутри однородного металла, находящегося при низкой темп-ре .< Т _с (Т _с - критическая темп-pa сверхпро-водящего перехода), спомощью неоднородного магн. поля Н. В той области, где Н Н _с (Н _с - критическое магнитное поле сверхпроводника), металлнаходится в нормальном состоянии. Из выражения для циклотронной частоты = еН/тc следует, что при одноврем. изменении знаков заряда . имассы т направление вращения носителей в магн. поле не меняется. <Поэтому центры кривизны траекторий электрона и дырки в точке отражениялежат по разные стороны от общей касательной (рис.).

Андреевское отражение электрона от границысверхпроводник (S) - нормальный металл (N).

В промежуточном состоянии сверхпроводниковпервого рода объём металла разбивается на чередующиеся области N- и S -фаз. <При одноврем. изменении знака заряда и вектора . носителей зарядапри О. а. наличие большого кол-ва таких границ не вносит дополнит. электрич. <сопротивления. В то же время тепловое сопротивление чистых металлов в промежуточномсостоянии сильно возрастает. Это послужило первым указанием на необычныйхарактер отражения [4]. В дальнейшем О. а. наблюдалось экспериментальнопри радиочастотном размерном эффекте[5]и с помощью метода поперечнойфокусировки электронов [6]. Явления, аналогичные О. а., наблюдаются такжев жидком изотопе гелия -³ Не в сверхтекучем состоянии.

Лит.:1) Андреев А. Ф., Теплопроводностьпромежуточного состояния сверхпроводников, "ЖЭТФ", 1964, т. 46, с. 1823;2) его же, Электродинамика промежуточного состояния сверхпроводников, "ЖЭТФ",1966, т. 51, с. 1510; 3) Абрикосов А. А., Основы теории металлов, М., 1987;4) 3аварицкий Н. В., Теплопроводность сверхпроводников в промежуточномсостоянии, "ЖЭТФ", 1960, т. 38, с. 1673; 5) Крылов И. П., Шарвин Ю. В.,Радиочастотный размерный эффект в слое нормального металла, граничащемсо сверхпроводящей фазой, "ЖЭТФ", 1973, т. 64, с. 946; 6) Цой В. Г.., ЦойН. П., Яковлев С. Е., Поперечная электронная фокусировка как метод исследованияАндреевского отражения, "ЖЭТФ", 1989, т. 95, с. 921.

И. П. Крылов.