Re-entrance of the metallic conductance in a mesoscopic proximity superconductor

We present an experimental study of the diffusive transport in a normal metal near a superconducting interface, showing the re-entrance of the metallic conductance at very low temperature. This new mesoscopic regime comes in when the thermal coherence length of the electron pairs exceeds the sample size. This re-entrance is suppressed by a bias voltage given by the Thouless energy and can be strongly enhanced by an Aharonov Bohm flux. Experimental results are well described by the linearized quasiclassical theory.Comment: improved version submitted to Phys. Rev. lett., 4 pages, 5 included epsf figure

Resistive transport in a mesoscopic proximity superconductor

We review transport measurements in a normal metal (N) in contact with one or two superconducting (S) islands. From the experiment, we distinguish the Josephson coupling, the mesoscopic fluctuations and the proximity effect. In a loop-shaped N conductor, we observe large h/2e-periodic magnetoresistance oscillations that decay with temperature T with a 1/T power-law. This behaviour is the signature of the long-range coherence of the low-energy electron pairs induced by the Andreev reflection at the S interface. At temperature and voltage below the Thouless energy $\hbar D / L^2$, we observe the re-entrance of the metallic resistance. Experimental results agree with the linearized quasiclassical theory.Comment: 8 pages, 6 included epsf figures, Invited paper at the LT21 Conference, Praha, August 1996. To appear in Czech. J. of Phys. 46, Part S6 (1996

Dispositif de mesure de pouvoir thermoélectrique à très basse température

We describe a technique of measurement for thermoelectric power S(T) at very low temperature. The very high sensitivity of a direct voltmeter developed in our laboratory using a superconducting chopper at helium temperature allows us to make a direct measurement of S(T) by a differential technique. The results obtained between 10 mK and 6 K with several Au-Fe dilute alloys show that it is now possible to use thermocouple for temperature gradients measurements (specific heat or thermal conductivity) in the milliKelvin temperature range.Nous décrivons une méthode de mesure du pouvoir thermoélectrique S( T) à très basse température. L'exceptionnelle sensibilité d'un voltmètre continu développé dans notre laboratoire, utilisant un hacheur supraconducteur travaillant à la température de l'hélium, nous permet d'utiliser une technique différentielle donnant accès à une mesure directe de S(T). Les résultats obtenus entre 10 mK et 6 K avec divers alliages dilués or-fer nous permettent d'envisager dorénavant l'utilisation de thermocouples pour des mesures d'écart de températures Δ T de l'ordre de la dizaine de μK (chaleur spécifique ou conduction thermique) dans la gamme du milliKelvin

Dispositif de mesure de pouvoir thermoélectrique à très basse température

Nous décrivons une méthode de mesure du pouvoir thermoélectrique S( T) à très basse température. L'exceptionnelle sensibilité d'un voltmètre continu développé dans notre laboratoire, utilisant un hacheur supraconducteur travaillant à la température de l'hélium, nous permet d'utiliser une technique différentielle donnant accès à une mesure directe de S(T). Les résultats obtenus entre 10 mK et 6 K avec divers alliages dilués or-fer nous permettent d'envisager dorénavant l'utilisation de thermocouples pour des mesures d'écart de températures Δ T de l'ordre de la dizaine de μK (chaleur spécifique ou conduction thermique) dans la gamme du milliKelvin

Phase diagram (T,HT, H) investigation by direct measurement of dRR/dTT in a magnetic material

The temperature dependences of the resistance $R(T)$ and the singular part of ${\rm d}R/{\rm d}T$ near the critical regime and in the presence of magnetic fields $H$[0-5 T] are presented in this paper. The measurements were carried out using a novel technique from which $({\rm d}R(T)/{\rm d}T)|_H$ can be determined directly. This quantity, being related to the transport coefficient ${1}/{R} . {\rm d}R/{\rm d}T$, is directly connected to the specific heat behavior near the phase transition. The high accuracy of our experimental data allows us to compare the critical exponents deduced from our previous measurements in zero field ($H$ = 0 T) and those predicted by several models of the renormalization group theory. We present a complete phase diagram for a single crystal of erbium oriented along the $c$-axis. This constitutes the first systematic study of field-induced magnetic phase transitions using the magnetoresistance $R(T, H)$ and its derivative $({\rm d}R/{\rm d}T)|_H$ near the critical points.La dépendance en température de la résistance $R(T)$ et de la partie singulière ${\rm d}R/{\rm d}T$ au voisinage des régions critiques, sous champs magnétiques compris entre 0 et 5 T sont présentées dans cet article. Ces mesures ont été obtenues à l'aide d'une nouvelle technique qui permet d'accéder directement à $({\rm d}R(T)/{\rm d}T)|_H$. Cette quantité qui est reliée au coefficient de transport ${1}/{R} . {\rm d}R/{\rm d}T$, est proportionnelle à la chaleur spécifique au voisinage des transitions de phases. La précision des données expérimentales nous a permis de vérifier le bon accord entre l'analyse que nous avons menée pour $H = 0$ T, et la valeur des exposants critiques prédite par différents modèles de la théorie du groupe de renormalisation. En outre, nous présentons une nouvelle approche de la détermination d'un diagrame de phase ($T, H$) en utilisant les propriétés de transport $R(T, H)$ et $({\rm d}R(T)/{\rm d}T)|_H$. d'un monocristal d'erbium, au voisinage des températures critiques