利用近藤效应调控碳纳米管中的约瑟夫森电流

我们研究了连接超导电极的单壁碳纳米管中的约瑟夫森电流。我们重点关注输运由近藤物理主导的参数区间。当近藤温度 Tk 与超导能隙相比足够大时，在纳米管上电子数为奇数的情况下可观测到可观的超电流。另一方面，在近藤脊的中心，当 Tk 略小于超导能隙时，发现超电流对栅极电压 Vbg 极其敏感。尽管在脊的中心超电流被大幅抑制，但在 Vbg 的有限值处它表现出急剧增加。这种增加可归因于纳米管岛的电子自旋态的双重态-单重态转变，导致电流相位关系中的π相移。该转变对接触的不对称性非常敏感，并且与理论预测吻合良好。