脏超导接触中的声子谱学

我们研究了在电压为特征声子频率量级时，超导铌点接触的电流-电压特性 (IVC) 的非线性。结果表明，在脏接触极限 ${{l}_{1}}\ll d$ 下（${{l}_{1}}$ 是电子的动量平均自由程），IVC 上观察到的特征对应于其一阶或二阶导数的极大值，并且位于接近特征声子能量的能量处。这些特征源于过剩电流的能量依赖性，因为正常态下 IVC 的非线性在绝对量值上要小几倍，且其二阶导数是单调的。对于直径 $d$ 为几十埃量级（接触电阻约为 100 $\Omega$）的接触，热效应可以忽略。假设在收缩区域，系统的特征长度满足关系 $\xi \gtrsim d>{{\Lambda }_{\varepsilon }}$（${{\Lambda }_{\varepsilon }}$ 是电子能量弛豫的扩散长度，$\xi$ 是相干长度），这使得电子能够在能量相差 $eV$（$V$ 是接触上的电压降）的配对化学势之间发生非弹性跃迁。