超伝導・常伝導複合構造における電子間相互作用と位相ゆらぎの基礎理論

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超伝導・常伝導の複合系でいずれもがメゾスコピックな領域にあるときの両者の位相のかかわりに着目し、(1)体系のコンダクタンスの理論式を確立、(2)超伝導ゆらぎと電子間相互作用、(3)電気伝導及び相転移に関する数値シミュレーション、の3点が本研究の計画であった。本年度の実績は、そのうち第1点、第3点に関して得られた。超伝導体(S)に挟まれた微小常伝導体(N)が超伝導コヒーレンス長よりは大きい拡散伝導的なメゾスコピック領域にあるときのSNS接合におけるJosephson電流について考察し、微視理論による理論式を導いた。これによって、short junctionとlong junctionの意味付けを与え、それぞれの平均値と分散を定量的に与えた。これは最近の実験をよく理解することに役立つ。さらに、数値計算によりSN界面における不完全アンドレエフ反射の効果を理解し、また定量的に評価することも出来るようになった。不完全アンドレエフ反射の効果は、short junctionで小さくlong junctionで大きいことが示された。