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弹道双层石墨烯约瑟夫森结中依赖于费米速度的临界电流

介观与纳米尺度物理 2025-08-05 v3 量子物理

摘要

我们在中间至长结区域(L>ξL>\xi)对 proximitized、弹道的双层石墨烯约瑟夫森结(BGJJs)进行了输运测量。我们测量了器件微分电阻作为偏置电流和栅压的函数,覆盖一系列不同温度。提取的临界电流 ICI_{C} 随温度呈指数趋势:exp(kBT/δE)\exp(-k_{B} T/ \delta E)。此处 δE=νF/2πL\delta E = \hbar \nu_F /2\pi L:这是中间至长结的预期趋势。从 δE\delta E,我们确定了双层石墨烯的费米速度,发现其随栅压增加。同时,我们展示了 δE\delta E 对载流子密度的依赖性,这归因于双层石墨烯的二次色散。这与单层石墨烯约瑟夫森结形成对比,在单层石墨烯约瑟夫森结中,δE\delta E 和费米速度与载流子密度无关。BGJJs中载流子密度的依赖性为石墨烯基约瑟夫森结器件提供了额外的可调参数。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.10640,
  title  = {Fermi Velocity Dependent Critical Current in Ballistic Bilayer Graphene Josephson Junctions},
  author = {Amis Sharma and Chun-Chia Chen and Jordan McCourt and Mingi Kim and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Leonid Rokhinson and Gleb Finkelstein and Ivan Borzenets},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.10640},
  year   = {2025}
}