Supravodi č so silnou väzbou

1. Supravodič so silnou väzbou YB6 Autori: J. Girovský, P. Szabó, P. Samuely (Centrum fyziky nízkych teplôt , ÚEF SAV & PF UPJŠKošice) Takao Mori (Advanced Materials Laboratory, National Institute for Materials Science, Tsukuba, Japan)

2. Supravodič so silnou väzbou • 1. Úvod • 2. Vlastnosti • 3. Mikrokontaktová spektroskopia • 4. Teplotná závislosť supravodičov • 5. Správanie v magnetickom poli • 6. Fonóny • 7. Záver

3. Supravodič so silnou väzbou • Motivácia: • MgB2Tc~ 40 K, dvojmedzerovásupravodivosť* • YB6 druhá najvyššiaTc~ 7.5 K • ZrB12Tc ~ 6 K • OstatnéboridymajúTcokolo 1 K alebo nižšie *P. Szabóet al., Evidencefortwosuperconductingenergygaps  in  MgB2  by point-contactspectroscopy,  Phys. Rev. Lett. 87 (2001), 137005.

4. Vlastnosti YB6: • bccštruktúra typu CaB6 • výrazné kmity iónov Ytria v bórových klietkach • MK a tunelové merania - protirečivé výsledky o sile supravodivej väzby • R. Lortz et al.,, PRB 73, 024512 (2006) merania merného tepla:2∆/kBTC = 4.2indikácie – dominantnýfonónový mód v supravodivosti ~8 meV aB-B = 301 nm

5. Supravodič so silnou väzbou • Typy väzby v supravodičoch: • Slabá väzbavs. Silná väzba - hustota stavov okolo Fermiho plochy - interakčný potenciál - interakcia cez „mediátor“ s uvážením elektrón-fonónovej interakcie - Efektívny Coulombovský potenciál

6. Mikrokontaktová spektroskopia (MKS): Mikrokontakt je kontakt malých rozmerov (rádovo cca 10 nm) Balistický režim l >> d Elektróny s definovanou energiou eV (elektrónové delo) d eV pF eV eV

7. Elastická MKS: • Priame štúdium energetickej medzery v supravodičoch cez Andrejevovskú reflexiu meraním I – V charakteristík na rozhraní kov- supravodič Andrejevovskáreflekcia: Model BTK (Blonder, Tinkham, Klapwijk)*: ∆ - en. medzera, z – sila bariéry,Γ – parameter en. rozmazania z = 0 Andrejevovskáreflekcia z > 5 Giaverovskétunelovanie A – pravdepodobnosť Andrejevovskejreflekcie B – pravdepodobnosťnormálnej reflekcie f - Fermiho distribučná funkcia * G. Blonder et al.,PRB 25, 4515 (1982)

8. Výsledky • Teplotnázávislosť energetickej medzery YB6: 2∆0/kBTC ~ 4.2 Supravodivosť so silnou väzbou Vzorová teplotná závislosť MKS

9. MKS v magnetickom poli • Meissnerov jav: Zmiešaný stav BTK model (MS BTK): zmiešaný stav – VORTEXY – normálny stav N Prúd je zredukovaný faktorom (1-N) Y.Bugoslavsky et al., cond-mat/0502153 (2005)

10. Výsledky • Poľová závislosť YB6: • T=4.2 K * K. Maki, Physics1 (1964) 21

11. Supravodič so silnou väzbou YB66 Pt e e Neelestatická MKS: Normálny kov: neelastický elektrón-fonónovýrozptyl => nelineárne I-V, d2V/dI2(eV) ~ 2F(eV) => maximáprieVphof N fonón N-Ssi(silná väzba)– v spektre d2V/dI2(eV)sa intenzitafonónovsprostredkujúcich supravodivosť zvyšuje v supravodivom stave (T<Tc, H< Hc2) a ich polohy sú posunuté k vyšším hodnotám energie kvôli väzbe cez energetickú medzeru∆(T,H) Výsledné spektrum EFI je súčtom EFI od jednotlivých materiálov EFI = EFI1+EFI2 *I. K. Yanson, Sov. Phys. – JETP 39 (1974) 506

12. SpektrumEFIPt-YB6 Pt EFI maximápri 14 mV a 22 mV NS ~ 7.5 mV SS ~ 8.5 mV

13. Zhrnutie • YB6 -supravodič so silnou väzbou 2∆0/kBTC ~ 4.2 • - dominantný fonónový mód • pri ~ 7.5 meV sprostredkujúci supravodivosť

14. Ďakujem za pozornosť