$\alpha -T_3$ NIS结的电学与热学输运

我们利用 Blonder-Tinkham-Klapwijk (BTK) 理论研究基于 $\alpha-T_3$ 的正常金属-绝缘体-超导体 (NIS) 结的电学与热学输运性质。我们表明，在薄势垒极限内，NIS结的隧穿电导是绝缘区有效势垒势 ($\chi$) 的振荡函数。振荡的周期和振幅在很大程度上依赖于 $\alpha$ 的值以及超导区的栅电压 $U_0$。此外，随着 $U_0$ 增大，振荡周期从 $\pi$ 变为 $\pi/2$。为评估此类结的热电性能，我们计算了 Seebeck 系数、热电优值、最大功率输出、系统最大输出功率时的效率，以及作为自冷却器件的 NIS 结的热电制冷。我们关于热电制冷的结果表明了将我们的系统用作高效冷却探测器、传感器等的实际可行性与有用性，从而可能对这类结器件热电应用的实验成功至关重要。此外，对于极限情况分别对应石墨烯或骰子晶格的 $\alpha-T_3$ 晶格，确定哪一种更适合作为热电器件是有趣的，而答案似乎依赖于 $U_0$。我们观察到，对于对应于 $U_0=0$ 的 $\alpha-T_3$ 晶格，石墨烯 ($\alpha=0$) 更适于构建热电器件，而对于 $U_0 \gg E_F$，骰子晶格 ($\alpha=1$) 具有更大的效用。