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双层双层石墨烯中的隧穿与涨落电子-空穴库珀对

介观与纳米尺度物理 2020-01-22 v2

摘要

近来报道了石墨烯双层间隧穿电导的强低温增强,并被解释为平衡电子-空穴配对的信号——该现象四十多年前首次在双层中被预言但此前未被观测到。本文提供了由涨落电子-空穴库珀对增强电导的详细理论,这些库珀对是平衡配对的先兆,其解释了支持若干不同配对通道的多能带双石墨烯双层系统的具体细节。在平衡凝聚温度以上,库珀对具有有限时间相干性且不支持无耗散隧穿。相反,它们通过涨落内部约瑟夫森效应强烈提升隧穿电导率。我们的理论对微分隧穿电导中零偏压峰对温度和电子-空穴密度不平衡的依赖性作出预测,捕捉了实验观测的重要方面。在我们对该观测的解释中,具有更长无序散射时间的更洁净样品将在高达 50K\sim 50 {\rm K}TcT_c 下凝聚,而迄今实验中创纪录的 Tc1.5T_c \sim 1.5 K。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.07739,
  title  = {Tunneling and Fluctuating Electron-Hole Cooper Pairs in Double Bilayer Graphene},
  author = {Dmitry K. Efimkin and G. William Burg and Emanuel Tutuc and Allan H. MacDonald},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.07739},
  year   = {2020}
}

备注

19 pages, 11 figures. Extended version accepted to Physical Review B