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波纹石墨烯中塞曼效应与轨道效应对约瑟夫森效应的联合作用

超导电性 2020-10-30 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

石墨烯约瑟夫森结的二维特性提供了创建有效超导体-铁磁体-超导体结的可能性,其由面内磁场引起的塞曼分裂可调。此类结能够在常规超导基态与具有本征相位差的基态之间切换,从而成为可控的 0π0-\pi 约瑟夫森结。然而,除塞曼分裂外,面内磁场通常还会因石墨烯中的高度变化(俗称波纹)产生轨道效应。因此,塞曼效应与轨道效应均会影响临界电流,故为识别 0π0-\pi 转变,有必要理解它们的联合效应。通过 Usadel 方程的解析与数值解,我们发现波纹实际上可产生类似于 0π0-\pi 转变特征的电流响应。因此,需要额外分析以揭示波纹石墨烯中由自旋分裂引起的 0π0-\pi 转变的存在。我们给出了存在交换场与波纹效应时临界电流的闭式解析表达式,以及临界电流零点随结参数标度关系的表达式。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.07845,
  title  = {Combined Zeeman and orbital effect on the Josephson effect in rippled graphene},
  author = {Eirik Holm Fyhn and Morten Amundsen and Ayelet Zalic and Tom Dvir and Hadar Steinberg and Jacob Linder},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.07845},
  year   = {2020}
}

备注

10 pages, 7 figures