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石墠纳米结构中的量子霍尔安德erson转换

介观与纳米尺度物理 2025-07-04 v1 超导电性

摘要

我们研究了包含石墠与超导体界面之间的干净纳米结构中的安德森转换,聚焦于最低 Landau 能级。首先,考虑由斜边边缘带有尖锥拐角的几种石墠纳米结构,使用紧密束缚模型。我们发现当电子从上游量子霍尔(QH)边缘态入射时,其散射态及其以孔的形式从下游 QH 边缘态中退出的概率(安德森转换)。据此推断出任意角度边缘和圆角拐角的行为。关键问题在于石墠-超导体界面是完全透明还是仅部分透明。对于完全透明的界面,我们恢复了先前的结果。相比之下,界面具有部分但显著的透明性(远离隧穿极限)时行为截然不同:(i) 混合电子-空子界面模式在能谱上不存在谱浓度退化;(ii) 在圆角拐角处仍可发生间谱散射。因此,即使在无散乱的情况下,也可能发生两种混合模式之间的干涉。最后,我们比较了 QH 条件下安德森转换对界面透明性的敏感性与无磁场情况下的敏感性。虽然零场结果 closely follows 经典 Blonder-Tinkham-Klapwijk 关系,但 QH 条件下的安德森转换要稳健得多。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.02114,
  title  = {Quantum Hall Andreev Conversion in Graphene Nanostructures},
  author = {Alexey Bondarev and William H. Klein and Harold U. Baranger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.02114},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages + 4 supplementary (21 figs)