Localized modes in the layered superconductor samples

Abstract

Предмет и цель работы. В этом обзоре обсуждается распространение электромагнитных волн, локализованных вблизи границы образца слоистого сверхпроводника со слоями, параллельными либо перпендикулярными его поверхности. Обобщаются, классифицируются и дополняются результаты, полученные в ряде работ по исследованию закона дисперсии таких волн. Благодаря сильной анизотропии и нелинейности джозефсоновской плазмы в слоистых сверхпроводниках, локализованные волны могут обладать необычными дисперсионными свойствами, а их возбуждение может сопровождаться необычными резонансными явлениями. Методы и методология работы. Электромагнитное поле в слоистом сверхпроводнике определяется распределением калибровочно-инвариантной разности фаз параметра порядка, которая удовлетворяет системе связанных синусоидальных уравнений Гордона. На основании решения этих уравнений, а также уравнений Максвелла в диэлектрическом окружении, получены дисперсионные соотношения для локализованных электромагнитных волн. Результаты работы. В образцах слоистого сверхпроводника, слои которого параллельны его границе, могут распространяться как поверхностные волны, так и волноводные моды, обладающие нормальной дисперсией. Для образцов, в которых слои перпендикулярны границе, закон дисперсии зависит от угла распространения волн относительно сверхпроводящих слоев. В данной работе впервые показано, что волны, локализованные в пластине слоистого сверхпроводника, обладают аномальной дисперсией для всех направлений, кроме распространения строго вдоль слоев. Дисперсионные кривые для таких волн могут иметь точки максимума и/или минимума, что может приводить к нетривиальным эффектам (например, к остановке света или внутреннему отражению). Также в работе обсуждается возбуждение локализованных волн и необычные резонансные явления, возникающие при этом. Заключение. Благодаря сильной анизотропии и нелинейности слоистого сверхпроводника законы дисперсии для волн, локализованных как в полубесконечных образцах, так и в пластинах, обладают рядом интересных особенностей, приводящих к новым явлениям, важным для применения в физике терагерцевого диапазона. Ил. 8. Библиогр.: 25 назв. Ключевые слова: слоистый сверхпроводник, локализованные волны, аномальная дисперсия.