Some thermodynamical properties of normal (or ferromagnetic) metal / superconductor heterojunctions
Etude de propriétés thermodynamiques de structures hybrides métal normal ou ferromagnétique / supraconducteur
Résumé
We have investigated the orbital magnetism of a ballistic hybrid normal-superconductor ring. We have obtained the flux dependent excitation spectrum for arbitrary normal and superconductor lenghts. We have introduced a new method to evaluate the current harmonics. We have described the cross-over from the\, $h/e$-periodic persistent current to the\, $h/2e$-periodic Josephson current. In a second study, we have calculated the effect of intrinsic ordinary reflexion on the Josephson current in a ballistic superconductor-ferromagnetic-superconductor. The spectrum is strongly modified by gap openings but the current and the $0-\pi$ transition are only slightly modified up to very high spin polarisation. In a third study, we analyse the contain of some solutions of Usadel equation. The standard perturbation theory dressed by cooperons enables us to interpret those solutions in terms of diffusive paths connecting Andreev reflexion events.
Nous avons étudié le magnétisme orbital d'un anneau hybride normal-supraconducteur balistique. Nous avons obtenu le spectre d'excitation complet en fonction du flux Aharonov-Bohm traversant l'anneau pour des longueurs arbitraires de métal normal et de supraconducteur et proposé une nouvelle méthode pour évaluer les harmoniques du courant dans un système balistique sans interaction. Nous avons ainsi décrit le passage du courant permanent de période h/e au courant Josephson de période h/2e. Dans une seconde étude, nous avons calculé le courant Josephson dans une jonction supraconducteur-ferromagnétique-supraconducteur balistique en tenant compte de la compétition entre la réflexion d'Andreev et la réflexion ordinaire. Nous avons montré que le spectre est fortement modifié par des ouvertures de gaps tandis que le courant Josephson et la transition 0-\pi sont très robustes à l'introduction de réflexion ordinaire. Enfin, nous avons analysé le contenu de certaines solutions des équations d'Usadel: supraconducteur uniforme et interface NS sans barrière tunnel. La théorie de perturbation standard habillée par des cooperons permet d'interpréter ces solutions en termes de chemins diffusifs reliant des évènements de réflexion d'Andreev.