رسانایی تونلی در اتصال گرافینی نرمال- عایق- ابررسانا با ساختار قرص کاربینو

خاتمی, حسنیه; مومیوند, الهام; عبداللهی پور, بابک; رامین, رامین

doi:10.18869/acadpub.ijpr.17.3.485

رسانایی تونلی در اتصال گرافینی نرمال- عایق- ابررسانا با ساختار قرص کاربینو

نویسندگان

حسنیه خاتمی ¹

الهام مومیوند ¹

بابک عبداللهی پور ²

رامین رامین ¹

¹ دانشگاه زنجان

² دانشگاه تبریز

https://doi.org/10.18869/acadpub.ijpr.17.3.485

چکیده

ما رسانایی تونلی اتصال گرافینی نرمال- عایق- ابررسانا با ساختار کاربینو را مورد مطالعه قرار می‌دهیم. با حل معادله دیراک- بوگولیوبوف- دژن در نواحی مختلف اتصال و به کار بردن نظریه پراکندگی ضرایب بازتاب معمولی و اندریو برای اتصال به دست می‌آیند. با کمک فرمول بلوندر- تینخام- کلاپویک رسانایی تونلی اتصال به شکل تابعی از شدت سد پتانسیل ناحیه عایق محاسبه می‌شود. نتایج به دست آمده نشان می‌دهند که رسانایی تونلی این اتصال مانند اتصال مشابه تخت به صورت تابعی از شدت سد پتانسیل نوسان می‌کند. رسانایی تونلی در نقاط تشدیدی که نسبت به اتصال تخت به اندازه 2/p < /span> اختلاف فاز دارند بیشینه می‌شود.

کلیدواژه‌ها

کلمات کلیدی: گرافین

رسانایی تونلی

ابررسانا

قرص کاربینو

بازتاب اندریو

سد پتانسیل باریک

عنوان مقاله English

Tunneling conductance in a graphene-insulator-superconductor junction with Corbino disk structure.

نویسندگان English

Hosniye Khatami ¹

Elham Moomivand ¹

Babak Abdollahipour ²

Ramin Mohammadkhani ¹

چکیده English

We study tunneling conductance of a graphene based normal metal-insulator-superconductor (NIS) junction with Corbino disk structure. Solving Dirac-Bogolioubov- De Gennes (DBdG) equation in different regions of the junction and employing scattering approach we obtain normal and Andreev reflection coefficients of the junction. Using Blonder-Tinkham-Klapwijk (BTK) formula we calculate tunneling conductance of the junction as a function of the barrier strength of insulating region. The obtained results show that tunneling conductance of the junction oscillates as a function of the barrier strength as in the planar structure case. The tunneling conductance shows maximums at resonances which have a pi/2 phase shift with respect to the planar structure.

کلیدواژه‌ها English

graphene

Tunneling conductance

superconductor

Corbino disk

Andreev reflection

Thin Barrier

1. K.S. Novoselov et al., “Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films”; ‎Sciencs‎ ‎306‎‎, 666-669 (2004‎).
2. K.S. Novoselov et al., “Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in grapheme”; Nature 438, 197 (2005).
3. C.W.J. Beenakker, “Specular Andreev reflection in graphene” Phys. Rev. Lett 97, 067007 (2006).
4. .M. Titov and C.W.J. Beenakker, “Josephson effect in ballistic graphene” Phys. Rev. B 74, 041401(R) (2006).
5. Ali G. Moghaddam, M. Zareyan, “Josephson effect in mesoscopic graphene strips with finite width” Phys. Rev. B 74, 241403(R) (2006).
6. Ali. G. Moghaddam and M. Zareyan “Graphene based superconducting quantum point contacts”
Appl. Phys. A 89, 579-585 (2007).
7. J. Gonzalez, and E. Perfetto, “Critical currents in graphene Josephson junctions” J. Phys.: Condens. Matter 20, (2008).
8. Xu Du, Ivan Skachko, and Eva Y. Andrei, “Josephson current and multiple andreev reflections in graphene sns junctions” Phys. Rev. B 77, 184507 (2008).
9. F. Miao, S. Wijeratne, Y. Zhang, et al., “Phase-Coherent Transport in Graphene Quantum Billiards” Science 317, 1530 (2007).
10. Subhro Bhattacharjee and K.Sengupta, “Tunneling conductance of graphene nis junctions” Phys. Rev. Lett 97, 217001 (2006).
11. Babak Abdollahipour and Elham Moomivand “Magnetopumping current in graphene Corbino pump” Physica E 86, 204–209 (2017).
12. P. Recher, B. Trauzettel, A. Rycerz, M. Blanter, C.W.J. Beenakker and A.F. Morpurgo, “Aharonov-Bohm effect and broken valley degeneracy in graphene rings” Phys. Rev. B 76, 235404 (2007).
13. G.E. Blonder, M. Tinkham, and T. M. Klapwijk, “Transition from metallic to tunneling regimes in superconducting microconstrictions: Excess current, charge imbalance, and supercurrent conversion” Phys. Rev. B 25, 4515 (1982).