Автоэмиссионные свойства обычных БКШ сверхпроводников

В рамках метода туннельного гамильтониана получены выражения для основных автоэмиссионных характеристик БКШ сверхпроводников в неравновесном состоянии. Проведен анализ формирования автоэмиссионного спектра в различных состояниях сверхпроводника и показано, что и в неравновесном состоянии сверхпроводящего эмиттера в эмиссионном спектре должна наблюдаться запрещенная полоса шириной, равной удвоенной величине сверхпроводящей щели.

На основе полученных выражений показано, что плотность тока автоэмиссии при малых автоэмиссионных токах, когда неравновесными эффектами можно пренебречь, больше в сверхпроводящем состоянии чем в нормальном во всем интервале температур вплоть до критической. Расчет этой величины для ниобиевого эмиттера представлен на рис. 1.

Получено выражение для эмиссионного источника неравновесности, что позволило развить кинетические модели исследования неравновесных явлений, сопутствующих автоэлектронной эмиссии из БКШ сверхпроводников. На основе численного анализа кинетики квазичастиц в рамках диффузионной модели и модели с фононным термостатом исследована взаимосвязь эмиссионных и сверхпроводящих параметров и показано, что накачка избыточных квазичастиц приводит к подавлению сверхпроводящей щели вблизи эмиссионной поверхности при больших плотностях автоэмиссионного тока (см. рис. 2.).

Рис. 1. Зависимость относительной разности автоэмиссионного тока от температуры в сверхпроводящем и нормальном состояниях ниобиевого эмиттера при постоянном внешнем электрическом поле. Расчетные параметры: T = 7°K, Tc = 9.2°K, Д0 = 1.5 мэВ, 1/d = 18.4 эВ-1.	Рис. 2. Зависимость величины сверхпроводящей щели от относительной величины мощности накачки b при для конического эмиттера с радиусом , расчитанная в рамках модели с "фононным термостатом". Угол конуса: (1) Q=5° ; (2) Q=15° ; (3) Q=30° ; (4) Q=60° .