Numéro
J. Phys. France
Volume 39, Numéro 5, mai 1978
Page(s) 521 - 525
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01978003905052100
J. Phys. France 39, 521-525 (1978)
DOI: 10.1051/jphys:01978003905052100

Fermi velocity of silver from proximity effect tunnelling

B.F. Donovan-Vojtovic, S.A. Dodds et P.M. Chaikin

Department of Physics, University of California, Los Angeles, California 90024 U.S.A.


Abstract
We have measured the tunneling characteristics of a series of Al-oxide-(Ag 1-xErx)Pb proximity effect sandwiches for normal metal thicknesses ranging from 500 A to 3 000 A and parallel magnetic fields of 0-1 000 gauss. Second derivative characteristics (d2V/dI2) reveal the Pb phonon structure through electron interference effects and also reveal structure at the Ag phonon frequencies. Application of a magnetic field less than the critical field of the sandwhich reduces the Ag phonon structure. Introduction of impurities reduces the interference effects with little effect on the Ag phonon structure. We are thus able to separate the two contributions to the tunnelling characteristics. Comparison with the theory of McMillan and Rowell then allows determination of VF. Comparison of the theoretical and experimental curves for the interference term shows a frequency dependent mean free path from phonon emission and allows an independent measure of the electron-phonon coupling in the normal metal.


Résumé
Nous avons mesuré les caractéristiques tunnel d'une série de diodes tunnel Al-oxyde-(Ag1-xEr x)Pb, l'épaisseur du métal normal variant de 500 A à 3 000 A et des champs magnétiques parallèles de 0 à 1 000 gauss. La variation de la dérivée seconde (d2 V/dI2) met en évidence la distribution des phonons dans le plomb superposée aux effets d'interférence des électrons et une structure apparaissant aux fréquences des phonons dans l'argent. L'application d'un champ magnétique inférieur au champ critique du sandwich permet d'atténuer la structure due aux phonons de l'argent, tandis que l'introduction d'impuretés réduit les effets d'interférence tout en n'ayant que peu d'action sur le spectre de phonons de l'argent. Nous pouvons ainsi séparer les deux contributions de la caractéristique tunnel. La théorie de McMillan et Rowell nous permet de déterminer VF . En comparant les courbes expérimentales avec la théorie, on s'aperçoit que le terme d'interférence fait apparaître la variation du libre parcours moyen avec la fréquence, effet dû à l'émission de phonons, et permet ainsi une nouvelle méthode de mesure du couplage électron-phonon dans le métal normal.

PACS
7127 - Strongly correlated electron systems; heavy fermions.
7450 - Tunneling phenomena; point contacts, weak links, Josephson effects.

Key words
electron phonon interactions -- Fermi surface -- proximity effect -- silver