石墨烯超导异质结中的Andreev反射的研究

发布时间：2023-04-05 00:24

　　随着在实验室中成功制备出石墨烯,这种二维材料的物理特性就一直是人们关注的焦点,而石墨烯超导异质结中的电子的输运性质是凝聚态物理中的研究热点之一.本文在紧束缚近似模型下,利用非平衡态格林函数的方法,研究了石墨烯超导异质结结构中的Andreev反射.1)研究了Y形石墨烯超导异质结中的Andreev反射.通过计算,对zigzag和armchair两种不同的边界的石墨烯带下的Andreev反射系数进行了对比.发现在不考虑磁场的条件下,zigzag边界的石墨烯纳米带更有利于探测Andreev反射.但是由于在有限尺寸的模型中,受到边界散射的影响,Andreev径向反射和Andreev镜面反射之间的区别并不明显.虽然通过调整模型的尺寸大小可以看到这种差别,但是在这个三端口的体系中利用输运电导来区别两种Andreev反射依然是很困难的.但是在垂直于这个二维模型平面方向施加一个磁场时,这个问题就得到了解决.受垂直于平面的磁场的影响,入射电子和反射的空穴会只在器件的边界和界面运动.由于径向反射的空穴和镜面反射的空穴分别来自导带和价带,准粒子的有效质量相反,所以在磁场中的运动传播的方向相反.根据上述原理,可...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 石墨烯简介
        1.1.1 石墨烯的电子特性
        1.1.2 Dirac方程
        1.1.3 时间反演对称性[30]
        1.1.4 石墨烯纳米带的边界条件
    1.2 Andreev反射
        1.2.1 Andreev径向反射和Andreev镜面反射[37]
        1.2.2 Dirac-Bogoliubov-de Gennes方程
        1.2.3 Josephon结
    1.3 石墨烯超导异质结的研究进展
    1.4 本文工作
2 金属超导异质结中电流的计算
    2.1 Green函数
        2.1.1 Nambu表象
        2.1.2 Green函数的定义
        2.1.3 相互的关系
    2.2 超导异质结电流的计算
        2.2.1 金属端电流的计算
        2.2.2 超导端电流的计算
        2.2.3 量子点的Green函数的计算
        2.2.4 异质结电流的计算
3 Y形石墨烯超导异质中的Andreev反射
    3.1 引言
    3.2 理论模型及公式推导
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
4 石墨烯超导异质结中反手性边界态对Andreev反射的影响
    4.1 引言
    4.2 理论模型和公式推导
    4.3 结果与讨论
    4.4 本章小结
5 总结与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间取得的科研成果



本文编号：3782349