[发明专利]实现超导电性和超导热性的方法

权利要求书

1.一种用于在电极之间的材料中实现超导电性和超导热性的方法，该材料包括具有特定化学成分的凝聚材料，对该材料的技术处理，以及形成到该材料的电接触的电极，该方法特征在于：任何非简并或弱简并的半导体被用作所述材料；在所述材料的表面上或体内设置所述电极以形成到所述材料的整流接触，例如金属-半导体接触，肖特基结；所述电极之间的距离(D)被选择为远小于由接触电势差引起的电场穿透到所述材料中的长度(L)(D＜＜L)并且不超过两倍的相干长度(2Λ)(D≤2Λ)；所述电极之间的最小距离D_MIN＝10纳米，所述电极之间的最大距离D_MAX＝30微米；在形成所述电极之前、之后或期间，电子振动中心(EVC)被输入到该材料中并具有从N_min＝2·10¹²cm^-3到N_max＝6·10¹⁷cm^-3的浓度(N)；所述材料被加热至超过超导电转变温度(T_h)的温度。

2.根据权利要求1所述的用于在电极之间的材料中实现超导电性和超导热性的方法，特征在于所述电子振动中心被输入到所述电极之间的所述材料的耗尽区中或者输入到所述耗尽区的与所述电极相邻的部分中，且所述电极之间的电流线在所述耗尽区或所述耗尽区的所述部分中的长度不超过两倍的相干长度(2Λ)。

3.根据权利要求2所述的用于在电极之间的材料中实现超导电性和超导热性的方法，特征在于所述半导体材料的最小尺寸被选择为不小于两倍的相干长度2Λ，例如所述材料的板的厚度选择为不小于2Λ，或者在半导体、半绝缘或电介质衬底上的所述材料的层的厚度不小于2Λ。

4.根据权利要求3所述的用于在电极之间的材料中实现超导电性和超导热性的方法，特征在于在具有远超过两倍相干长度(2Λ)的尺寸的所述材料的体内或在所述材料的表面上，设置电极的系统，该电极的系统例如具有球、带或螺旋的形式。

5.根据权利要求4所述的用于在电极之间的材料中实现超导电性和超导热性的方法，特征在于电极的系统例如以小滴的形式位于所述材料的体内或表面上，且这些电极的每个的最大尺寸选择为远小于所述相干长度Λ。

6.根据权利要求5所述的用于在电极之间的材料中实现超导电性和超导热性的方法，特征在于在所述电极之间的所述材料中建立恒定、可变或脉冲的磁场，该磁场指向为沿着特定方向、正交于该特定方向或与该特定方向成锐角，该特定方向例如为所述电极之间的电流方向，该磁场具有的感应系数不超过其中ω-形成超导电态的弹性振动的圆频率，S-所述振动与电子之间的束缚常数，m-电子(空穴)的有效质量，e-电子电荷。

7.根据权利要求1-6所述的用于在电极之间的材料中实现超导电性和超导热性的方法，特征在于：所述电极之间的所述材料在被所述材料的本征基本自吸收的谱带和(或)被EVC吸收的谱带中以直到的强度照射，其中N_c-允许能带中电子态的有效数目，ζ-光吸收系数，τ-电子(空穴)的寿命。

8.根据权利要求6所述的用于在电极之间的材料中实现超导电性和超导热性的方法，特征在于：温度差异建立在所述电极之间且不超过其中S-电子和声子之间的束缚常数，-普朗克常数，k-玻尔兹曼常数，ω-定义所述电极之间的所述材料中的EVC之间的弹性束缚的声子的圆频率。

9.根据权利要求8所述的用于在电极之间的材料中实现超导电性和超导热性的方法，特征在于：使用额外电极形成到所述电极之间的所述材料的整流接触或金属-电介质-半导体(MDS)接触，或者使用许多这样的额外电极；相对于所述材料，具有正向或反向极性的恒定、可变或脉冲外部电压被施加到该额外电极或这些额外电极。

10.根据权利要求9所述的用于在电极之间的材料中实现超导电性和超导热性的方法，特征在于：在所述电极之间建立可变或恒定的电势差，该电势差具有直到的值，其中S-电子-声子束缚的常数，-普朗克常数，ω-材料的弹性振动的圆频率，例如声子的频率或所述材料的原子中的原子核的I振荡的频率，e-电子电荷。