磁调制的超导体-石墨烯-超导体 (SGS) 约瑟夫森结及其可调性
介观与纳米尺度物理
2024-12-25 v1 超导电性
摘要
基于石墨烯的约瑟夫森结从诞生之初就在各种量子器件中扮演着重要角色。通过将石墨烯层暴露于硬铁磁材料产生的局域强磁场图案中，也可以制造出基于石墨烯的磁性隧道结或垂直器件。通过结合这些构建石墨烯基结的不同方法的精髓，在这项工作中，我们提出可以通过将石墨烯区域暴露于高度局域化的非均匀磁场（称为磁势垒）和空间调制的栅极电压的组合来调节此类结中与温度相关的约瑟夫森电流。在 Dirac-Bogoliubov-de-Gennes (DBDG) 理论框架内，我们通过显式计算表明，在这种磁调制的约瑟夫森结中，石墨烯的能带结构发生了显著改变，这导致了此类结中安德烈夫反射的变化。这导致了约瑟夫森电流的显著调制。我们数值评估了约瑟夫森电流作为磁势垒强度和栅极电压的函数，并讨论了这种控制约瑟夫森电流的实际意义。
引用
@article{arxiv.2408.09925,
title = {Magnetically modulated superconductor-graphene-superconductor (SGS) Josephson junctions and their tunability},
author = {Partha Sarathi Banerjee and Rahul Marathe and Sankalpa Ghosh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.09925},
year = {2024}
}
备注
12 ( latexed) pages with 5 figures