11.3. Анизотропия щели.

Об этом явлении мы уже упоминали ранее.

1. Взаимодействие электронов через фононы может зависеть от направления в кристалле (для некубических кристаллов). Есть «благоприятные» направления, где взаимодействие максимально. Это очевидно, ведь скорость звука разная для разных направлений некубических кристаллов. Т.е. акустические свойства разные. А это и есть фононные свойства.

2. Поэтому в таких кристаллах =(). В Sn разница составляет 14%.

Эксперимент для определения анизотропии щели делается на монокристаллах (туннель, поглощение ультразвука).

3. Критическая температура Т_с в таких кристаллах одна. Это та Т, при которой по одному направлению образовалась щель.

4. В ВТСП существует добавочный фактор – слоистость или квазидвумерность. Там щель может меняться в зависимости от направления в разы. В случае d-типа волновой функции пар =0 по некоторым направлениям:

П оказана зависимость () на поверхности Ферми.

11.4. Высокочастотные свойства.

Очень кратко. Было в разных местах.

1. В переменном поле при Т0 в сверхпроводнике есть диссипация энергии, т.е. электрическое поле Е0. Из-за инерции сверхпроводящих электронов. Сверхпроводящие электроны (пары) ускоряются в переменном поле (течет переменный ток), а у них конечная масса! Отсюда и возникает Е0. Кинетическая индуктивность. Но при Т0 есть и неспаренные электроны, а значит это поле Е будет на них действовать. Отсюда – потери. При ħ<<2 потери малы, т.к. инерция мала.

2. При ħ>2 – развал пар. Поглощение.

3. Явления сложные, т.к. к наличию _L примешивается скин-эффект (в N-металле ВЧ поле тоже не лезет внутрь).

11.5. Роль дефектов и примесей. Парамагнитные примеси.

1. Дефект кристаллической решетки – нарушение периодичности (примесь – тоже дефект). Дефект – центр рассеяния электронов, т.е. уменьшает длину свободного пробега l.

Но мы знаем, что при этом уменьшается длина когерентности .

2. Таким образом один эффект очевиден: сверхпроводники первого рода можно перевести в сверхпроводники второго рода при l0 (добавляя дефекты). Т.е. можно добиться, что будет выполняться неравенство  .

3. Второй эффект: дефекты приводят к изотропизации щели и () становится. Величина Т_с при этом падает. Этот эффект зависит от типа примеси. При малых концентрациях примеси «с» изменение Т_с (T_c) пропорционально «с» (когда с<<1). Затем насыщение. Эффект на Sn (понижение Т_с) составляет несколько процентов.

4. Третий эффект: увеличение или уменьшение концентрации электронов N из-за примеси (если другая валентность). И Т_с может, как расти, так и падать. В зависимости от исходного значения N.

В ВТСП так. И в обычных сверхпроводниках тоже (А15).

5. Парамагнитные примеси ( с магнитным моментом) – особый случай.

Особенно сильные эффекты:

-магнитный момент примеси сохраняется в матрице;

-сильное понижение Т_с;

-бесщелевая сверхпроводимость.

Суть: вблизи примеси, т.е. магнитного момента, происходит разрыв пары (поворот спинов по полю). Если магнитные моменты примеси упорядочиваются, то возникает явление «возвратной» сверхпроводимости.

Пример La_1-xCe_xAl₂. Возникают 2 перехода:

При Т_с2 происходит упорядочение магнитных моментов церия. Возникает значительное магнитное поле. При этом – полное разрушение сверхпроводимости.