Temperature dependences of Josephson current and energy gap of Pb-doped Bi2223 superconductors measured by break junction spectroscopy technique
Ключові слова:
Bi2223, break junction, superconducting gap, Josephson current, IJcRNАнотація
Температурні залежності максимального струму Джозефсона IJc і значення щілини Δ надпровідного купрата PbxBi2–xSr2Ca2Cu3O10+y на основі Bi (PbBi2223) було досліджено за допомогою методу розриву контактів (BJ), який може формувати структури надпровідник–ізолятор–надпровідник. Струм Джозефсона IJc повністю зникав при резистивно визначеній критичній температурі Tc, тоді як щілина Δ не зникала при Tc і безперервно зменшувалася з T вище цієї точки. Значення добутку IJcRN (RN — нормальний опір поза щілиною) при T = 4,2 K знаходиться в діапазоні 4~24 мВ, демонструючи суттєво різні величини. Залежності добутку IJcRN від T для переходів з різними властивостями тунельного бар’єра демонструють немонотонне зменшення зі зростанням температури, що не узгоджується з традиційною поведінкою типу Бардіна–Купера–Шриффера (BCS), якщо припустити s-хвильову симетрію параметра порядку. (У випадку d-хвильо¬вого параметра порядку ситуація має бути значно складнішою.) Спостережувані значення щілини становили Δ = 30~40 меВ, тому розраховане значення IJcRN (AB) = (π/2)Δ/e, притаманне теорії Амбегаокара–Баратоффа (AB) для s-хвильового BCS-параметра порядку, має становити IJcRN (AB) = 50~65 мВ. Ці значення значно перевищують наші експериментальні значення IJcRN, які складають лише 1/3~1/10 від очікуваного за теорією AB. Спостережувані відносно малі значення, велика варіативність і немонотонне зменшення IJcRN з температурою можуть свідчити про певний тип асиметричного d-хвильового параметра порядку з різними кутами граней мікрокристалів у переходах типу BJ.