扭转双层石墨烯中由谷极化态诱导的 φ0-约瑟夫森结
介观与纳米尺度物理
2023-05-01 v3 材料科学
强关联电子
超导电性
摘要
近来，魔角扭转双层石墨烯(MATBG)中栅极定义的约瑟夫森结被实验研究，并观察到高度非传统的夫琅禾费图样。本工作中，我们表明连接 MATBG 两个超导区域的相互作用驱动的谷极化态会产生一种长期寻求的纯电控制的 φ0-结，其中两个超导体在基态中获得有限相位差 φ0。我们指出，φ0-结的出现源于打破时间反演对称的谷极化态以及打破谷内反演对称的三次翘曲效应。重要的是，结处空间非均匀的谷极化序参量可以解释实验中观察到的高度非传统夫琅禾费图样。我们的工作探索了谷极化态的新颖输运性质，并表明栅极定义的 MATBG 约瑟夫森结可实现首个纯电控制的 φ0-结，在超导器件中具有应用前景。
引用
@article{arxiv.2202.05663,
title = {$\varphi_0$-Josephson junction in twisted bilayer graphene induced by a valley-polarized state},
author = {Ying-Ming Xie and Dmitri K. Efetov and K. T. Law},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.05663},
year = {2023}
}
备注
7 pages, 4 figures, plus Supplementary Material