平面弹道 SNS 结的理论

本文提出了所有层中费米速度和有效质量相等的平面弹道 SNS 结的理论。该理论考虑了超导层中过去通常被忽略的相位梯度。在 $T=0$ 时，在阶梯配对势模型框架下，解析推导了任意正常层厚度 $L$ 的电流-相位关系。所得到的电流-相位关系与忽略相位梯度的理论有本质区别，尤其是在 $L\to 0$（短结）极限下。该分析解决了阶梯配对势模型中电荷守恒定律的问题。还数值计算了温度超过安德烈夫能级间距但低于临界温度时的电流-相位关系。在这些温度下，电流与温度无关，并随着 $L$ 的增加以 $1/L^4$ 的规律减小。先前的理论预测电流随 $T$ 和 $L$ 的增加呈指数衰减。还讨论了该分析对费米速度不等的平面结以及非平面结（两个体超导体之间的窄正常桥）的可能影响。