БКШ-сверхпроводимость. Терагерцовая оптика

Поглощение в полупроводнике
α

Оптика полупроводника

Оптика БКШ-сверхпроводника
σ*(ω,T) = σ1 (ω,T) + iσ2 (ω,T)
Маттис, Бардин:
WASF - демонстрация
Крамерс-Крониг реакция δ - функции :

Двухжидкостная модель сверхпроводника
Феноменологическая модель (Гортер, Казимир):
2 типа электронов
n0=ns(T)+nn(T)
nn(0)=0; ns(0)=n0
nn(Tc,T>Tc)=n0; ns(Tc,T>Tc)=0
Наилучшее согласие с экспериментом:
Плотности тока для n - и s - компонент:
система уравнений
двухжидкостной модели СП

Оптика БКШ-сверхпроводника
Оптическая спектроскопия:
Наличие, величина, температурная зависимость
СП-щели (или псевдощели, T>Tc). Абс. величина и температурная зависимость λL.
Концентрация СП-электронов, ns(T).
Тип симметрии параметра порядка.
Изменение кинетической энергии электронов
(правило сумм).
Коллективные возбуждения, поглощение.
БКШ-сверхпроводник
при Т=0:
n=0
k>>1
~ - (ωps/ω)2 = -(c/ ωλL)2 ~ -106…-107
(Диэлектрик: σ=nk=0 из-за k=0)
(R ≠ 100%)

Правило сумм Феррела-Гловера-Тинкхама
(Ferrell-Glover-Tinkham)
для сверхпроводника:
Правило сумм для сверхпроводника

Оптика сверхпроводящего состояния: δ-функция
Крамерс-Крониг «образ» δ - функции :
Частота
σ
ε'
Сверхпроводимость:
дельта функция на частоте = 0
Плотность СП-конденсата ρSC.
Глубина проникновения магнитного поля λ=1/ωplSC.
0

Правило сумм как метод исследования СП
Информация об изменении кинетической энергии электронов
при переходе в СП-состояние
Механизм сверхпроводимости!!!
Практические проблемы:
Точное измерение коэффициента отражения
на уровне 99%
До какой частоты интегрировать?
Наличие и роль псевдощели.
C.Homes et al.