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磁场中具有自旋 - 轨道相互作用的半导体纳米线中的约瑟夫森电流

介观与纳米尺度物理 2013-04-15 v2 超导电性

摘要

我们从理论上研究了当磁场平行于半导体纳米线 (NW) 施加时,具有强自旋 - 轨道相互作用的半导体纳米线的直流约瑟夫森效应。对于结区尺寸远小于相干长度的短结情况,我们采用准一维系统中的单散射体模型。在模型为单传导通道的情况下,我们获得了安德烈夫束缚态能级 EnE_n 和超电流 II 作为两个超导体之间相位差 φ\varphi 函数的解析表达式。我们展示了通过调节磁场实现的 0-π\pi 跃迁。在多于一个传导通道的情况下,我们发现由于自旋 - 轨道相互作用与塞曼效应的相互作用,En(φ)En(φ)E_n (-\varphi) \ne E_n (\varphi),这导致在 φ=0\varphi =0 处存在有限超电流(反常约瑟夫森电流)以及依赖于方向的临界电流。

关键词

引用

@article{arxiv.1212.5390,
  title  = {Josephson Current through Semiconductor Nanowire with Spin-Orbit Interaction in Magnetic Field},
  author = {Tomohiro Yokoyama and Mikio Eto and Yuli V. Nazarov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1212.5390},
  year   = {2013}
}

备注

Submitted to J. Phys. Soc. Jpn