Отражение андреевское. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Андреевское отражение - отражение носителей заряда (электронов и дырок) в металле, находящемся в нормальном состоянии (N), от границы со сверхпроводником (S); при этом происходит изменение знаков массы и заряда носителей: превращение электрона в дырку или дырки в электрон. Ввиду сохранения энергии

носителей и практически точного сохранения импульса р при О. а. происходит изменение направления вектора скорости v на противоположное. Вместо классич. закона зеркального отражения "угол падения равен углу отражения" при Андреевском отражении отражённый носитель заряда движется точно назад (А. Ф. Андреев, 1964) [1, 2].
О. а. обусловлено наличием щели

в энергетич. спектре электронов сверхпроводника (см. Сверхпроводимость ).При

носители заряда не могут проникнуть в сверхпроводник. В то же время они обладают импульсом рт. к. в металле рр_F, где p_F - ферми-импцлъс. При отражении от N - S-границы тангенциальная компонента импульса

сохраняется точно, а перпендикулярная компонента

может измениться лишь на величину

Если угол падения

далёк от 90°, то

Поэтому обычное зеркальное отражение, при к-ром

невозможно. Малые изменения импульса

соответствуют переходу с электронной ветви энергетич. спектра нормального металла на дырочную. При О. а. электрон (р > p_F)подхватывает другой с антипараллельным импульсом, меньшим p_F, и образует куперовскую пару (см. Купера эффект ),распространяющуюся без потерь вдоль поверхности сверхпроводника [3]. В нормальном металле остаётся дырка с импульсом, противоположным импульсу подхваченного электрона, что соответствует изменению знака v при О. а. При касательном падении

вероятность обычного зеркального отражения заметно возрастает.
При

вероятность Андреевского отражения уменьшается, если

О. а. не происходит.
Граница раздела N - S может быть создана внутри однородного металла, находящегося при низкой температуре Т < Т_с (Т_с - критическая темп-pa сверхпро-водящего перехода), с помощью неоднородного магн. поля Н. В той области, где Н > Н_с (Н_с - критическое магнитное поле сверхпроводника), металл находится в нормальном состоянии. Из выражения для циклотронной частоты

= еН/тc следует, что при одноврем. изменении знаков заряда е и массы т направление вращения носителей в магн. поле не меняется. Поэтому центры кривизны траекторий электрона и дырки в точке отражения лежат по разные стороны от общей касательной (рис.).

Андреевское отражение электрона от границы сверхпроводник (S) - нормальный металл (N).

В промежуточном состоянии сверхпроводников первого рода объём металла разбивается на чередующиеся области N- и S-фаз. При одноврем. изменении знака заряда и вектора v носителей заряда при Андреевском отражении наличие большого кол-ва таких границ не вносит дополнит. электрич. сопротивления. В то же время тепловое сопротивление чистых металлов в промежуточном состоянии сильно возрастает. Это послужило первым указанием на необычный характер отражения [4]. В дальнейшем Андреевское отражение наблюдалось экспериментально при радиочастотном размерном эффекте [5]и с помощью метода поперечной фокусировки электронов [6]. Явления, аналогичные О. а., наблюдаются также в жидком изотопе гелия - ³Не в сверхтекучем состоянии.

Литература по Андреевскому отражению

Знаете ли Вы, в чем фокус эксперимента Майкельсона?

Эксперимент А. Майкельсона, Майкельсона - Морли - действительно является цирковым фокусом, загипнотизировавшим физиков на 120 лет.

Дело в том, что в его постановке и выводах произведена подмена, аналогичная подмене в школьной шуточной задачке на сообразительность, в которой спрашивается:
- Cколько яблок на березе, если на одной ветке их 5, на другой ветке - 10 и так далее
При этом внимание учеников намеренно отвлекается от того основополагающего факта, что на березе яблоки не растут, в принципе.

В эксперименте Майкельсона ставится вопрос о движении эфира относительно покоящегося в лабораторной системе интерферометра. Однако, если мы ищем эфир, как базовую материю, из которой состоит всё вещество интерферометра, лаборатории, да и Земли в целом, то, естественно, эфир тоже будет неподвижен, так как земное вещество есть всего навсего определенным образом структурированный эфир, и никак не может двигаться относительно самого себя.

Удивительно, что этот цирковой трюк овладел на 120 лет умами физиков на полном серьезе, хотя его прототипы есть в сказках-небылицах всех народов всех времен, включая барона Мюнхаузена, вытащившего себя за волосы из болота, и призванных показать детям возможные жульничества и тем защитить их во взрослой жизни. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.