本文關(guān)鍵詞：石墨烯超導(dǎo)體中的散粒噪聲和Josephson結(jié)中的量子泵浦特性研究

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【摘要】：本文主要研究石墨烯超導(dǎo)異質(zhì)結(jié)構(gòu)的輸運(yùn)性質(zhì)以及含時(shí)Josephson結(jié)中的非絕熱量子泵浦特征。采用散射理論,我們研究了石墨烯超導(dǎo)異質(zhì)結(jié)構(gòu)的電導(dǎo)和散粒噪聲的特征。我們將研究超導(dǎo)的BTK公式擴(kuò)展到石墨烯系統(tǒng),同時(shí)得到了基于該理論的散粒噪聲表達(dá)式。我們考慮了存在鏡面安德烈夫反射和不存在鏡面安德烈夫反射兩種情況下的輸運(yùn)性質(zhì)。在兩種情況下電導(dǎo)和散粒噪聲表現(xiàn)出明顯不同的特征。我們發(fā)現(xiàn),給所研究的系統(tǒng)提供偏壓時(shí),更多的隧穿通道對(duì)透射具有非常大的貢獻(xiàn),散粒噪聲也因此而被抑制。兩種情況當(dāng)中,散粒噪聲對(duì)超導(dǎo)勢(shì)壘的強(qiáng)度和寬度的依賴性所表現(xiàn)出來(lái)的特征也不相同,存在鏡面安德烈夫反射時(shí),散粒噪聲譜對(duì)超導(dǎo)勢(shì)壘的強(qiáng)度和寬度的變化非常敏感。兩種情況中,設(shè)置特定的參數(shù)均會(huì)發(fā)生完全透射,這種性質(zhì)對(duì)電導(dǎo)具有極大的貢獻(xiàn),而同時(shí)對(duì)散粒噪聲產(chǎn)生明顯的抑制。同時(shí),我們研究了一維含時(shí)超導(dǎo)/普通金屬/超導(dǎo)(SNS)Josephson結(jié),討論了在普通金屬層提供直流電源和高頻交流電壓時(shí)的非絕熱輸運(yùn)性質(zhì)。BCS超導(dǎo)理論被考慮用來(lái)處理含時(shí)的超導(dǎo)BDG方程。我們利用Floquet散射理論計(jì)算了系統(tǒng)的透射概率和Wigner-Smith延遲時(shí)間關(guān)于入射能量的函數(shù),研究發(fā)現(xiàn)在超導(dǎo)能隙范圍內(nèi),當(dāng)一個(gè)電子或空穴的Floquet波矢與超導(dǎo)/普通金屬/超導(dǎo)結(jié)中的準(zhǔn)粒子束縛態(tài)吻合時(shí),在透射概率譜和Wigner-Smith延遲時(shí)間中呈現(xiàn)出尖銳的共振峰。由于準(zhǔn)束縛態(tài)之間具有水平位移上的差異,共振會(huì)隨著兩個(gè)超導(dǎo)區(qū)域的相位差而變化。流過(guò)SNS結(jié)的超導(dǎo)電流會(huì)因?yàn)楣舱竦淖饔枚幻黠@地加強(qiáng)。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O613.71

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本文編號(hào)：1170050