通过周期驱动势连接两超导体经正常金属区的非绝热电荷泵浦
介观与纳米尺度物理
2022-06-17 v4
摘要
周期驱动系统在激发态能量与基态能量之差为 乘以驱动频率的整数倍时表现出共振。另一方面,当两个超导体之间维持超导相位差时,会出现携带 Josephson 电流的亚隙态。因此,驱动的 Josephson 结开辟了一条有趣的途径,其中由外加驱动引起的激发会影响从一个超导体流向另一个超导体的电流。受此启发,我们研究了超导体-正常金属-超导体(SNS)结中的电荷输运,其中对正常金属区施加振荡势。我们发现,对于小振幅的振荡势,当无驱动哈密顿量的亚隙本征能量之差为 乘以驱动频率的整数倍时,在一点驱动会在超导相位差处反转电流方向。对于较大振幅的振荡势,在一点驱动表现出更丰富的特征。我们表明,即使两个超导体维持在相同超导相位,也可以通过向正常金属中两个位点施加相差的振荡势来驱动电流。我们发现,当无驱动系统中存在非零 Josephson 电流时,以小于超导能隙的振荡势振幅驱动的系统中的电流局部峰值和谷值表明系统中的尖锐激发。在绝热极限下,我们发现当无驱动系统中流动 Josephson 电流时,一个周期内的转移电荷随泵浦频率呈幂律发散。我们的计算是精确的,可应用于有限系统。我们讨论了可验证我们预测的可能的实验装置。
引用
@article{arxiv.2003.11421,
title = {Nonadiabatic charge pumping across two superconductors connected through a normal metal region by periodically driven potentials},
author = {Abhiram Soori and M. Sivakumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.11421},
year = {2022}
}
备注
9 pages, 9 figures