Probing multiband superconductivity by point-contact spectroscopy

Abstract

Point-contact spectroscopy was originally developed for the determination of the electron-phonon spectral function in normal metals. However, in the past 20 years it has become an important tool in the investigation of superconductors. As a matter of fact, point contacts between a normal metal and a superconductor can provide information on the amplitude and symmetry of the energy gap that, in the superconducting state, opens up at the Fermi level. In this paper we review the experimental and theoretical aspects of point-contact spectroscopy in superconductors, and we give an experimental survey of the most recent applications of this technique to anisotropic and multiband superconductors.

Response of Critical Temperature of the Superconducting Transition and Energy Gaps of MgB$_2$ to the Hydrostatic Compression

“…Контакты для спектроско-пических исследований имели сопротивление R N ≅ 10 Îм и создава-лись по методике «втирания» инжектора (Ag) в поверхность микро-кристаллов MgB 2 (аналогичная методика приведена в обзоре [8]). Кроме того, точечные контакты образовывались путём прижатия се-ребряной иглы к поверхности диборида магния с помощью пружины из бериллиевой бронзы.…”

“…Предполагается, что в результате измерений характе-ристик контактов получаемая инôормация относится к свойствам почти идеального микрокристалла MgB 2 . Такие способы создания контактов на поликристаллах широко используются в исследовани-ях по андреевской спектроскопии сверхпроводников [7,8].…”

“…В первой группе экспериментальных результатов не наблюдалось значительное сближение энергетических щелей ∆ π и ∆ σ с ростом концентрации x примесей (обычно это Al, C), параметр ∆ σ (x) монотонно убывал, а зависимость ∆ π (x) иногда демонстрирова-ла плато при x ≤ 0,1 [15,16,7,8]. Во второй группе убывание пара-метра ∆ σ (x) с ростом концентрации x сопровождалось возрастанием параметра ∆ π (x) [7,8,17,18], что соответствует предсказанию двух-зонной модели [9][10][11]. В некоторых случаях продемонстрирован «эôôект слияния» энергетических щелей, когда ∆ π ≈ ∆ σ ≅ 4 мэВ [7,8,18,19,20,21].…”

“…Во второй группе убывание пара-метра ∆ σ (x) с ростом концентрации x сопровождалось возрастанием параметра ∆ π (x) [7,8,17,18], что соответствует предсказанию двух-зонной модели [9][10][11]. В некоторых случаях продемонстрирован «эôôект слияния» энергетических щелей, когда ∆ π ≈ ∆ σ ≅ 4 мэВ [7,8,18,19,20,21]. Расхождение между отмеченными двумя группа-ми исследований [15,16,7,8,[18][19][20][21][22] обусловлено тем, что, как по-казывают расчёты, в MgB 2 только рассеяние на примесях не может обеспечить сближение энергетических щелей σ-и π-зон [10][11][12]14].…”

“…В некоторых случаях продемонстрирован «эôôект слияния» энергетических щелей, когда ∆ π ≈ ∆ σ ≅ 4 мэВ [7,8,18,19,20,21]. Расхождение между отмеченными двумя группа-ми исследований [15,16,7,8,[18][19][20][21][22] обусловлено тем, что, как по-казывают расчёты, в MgB 2 только рассеяние на примесях не может обеспечить сближение энергетических щелей σ-и π-зон [10][11][12]14]. Для этого необходим дополнительный мощный рассеивающий ôак-тор, который, в отличие от иновалентных примесей [10,11,14], не возмущал бы зонную структуру MgB 2 [8,11,23].…”