中文

双极性石墨烯中安德烈夫反射与克莱因隧穿的对应关系

介观与纳米尺度物理 2013-07-09 v2

摘要

超导体处的安德烈夫反射(Andreev reflection)和石墨烯中 n-p 结处的克莱因隧穿(Klein tunneling)是将电子耦合到空穴的两种过程——前者通过超导配对势 Δ\Delta,后者通过静电势 UU。我们推导出,在低能 EΔE \ll \Delta 且反对称势分布 U(x,y)=U(x,y)U(-x,y)=-U(x,y) 的条件下,这两个系统的能谱是相同的。这种对应关系意味着,石墨烯中的双极性结可能在费米能级处具有零态密度并在平衡态下承载电流,类似于超导约瑟夫森结。这也意味着具有与石墨烯相同能带结构的非电子系统(如蜂窝晶格光子晶体)可以表现出伪超导行为。

关键词

引用

@article{arxiv.0710.1309,
  title  = {Correspondence between Andreev reflection and Klein tunneling in bipolar graphene},
  author = {C. W. J. Beenakker and A. R. Akhmerov and P. Recher and J. Tworzydlo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0710.1309},
  year   = {2013}
}

备注

7 pages, 7 figures; much expanded version, with a revised title, test of the analytics by computer simulation, temperature dependence of the persistent current, and an appendix with details of the calculation