平面石墨烯Josephson 结的电流相位关系研究——含自旋轨道耦合

本文研究了一种由石墨烯构成的Josephson 结，其中内层石墨烯通过近距离效应受到自旋轨道耦合的影响。例如，可通过在石墨烯层上生长过渡金属化硫化物（如WS$_2$）来实现。本文聚焦于球形、宽且短的结的极限情况，研究自旋轨道相互作用对超电流的影响。具体而言，我们基于连续模型提出了解析方法，对电流相位关系进行分析。我们发现，某些自旋轨道耦合类型通过在石墨烯能带结构中开启能隙，显著抑制了超电流；而另一些类型则通过形成有效的自旋-谷 Valley 解析化学势来增强超电流。此外，我们发现强 Rashba 自旋轨道耦合会导致该结具备高度可调谐的谐波内容。