Провідність контакту: надпровідний графен із D-хвильовим спарюванням – нормальний графен із різними швидкостями Фермі

Abstract

У рамках формалізму Блондера-Тинкхема-Клапвійка розраховується провідність контакту: нормальний графен — d-хвильовий надпровідний графен. Власні функції, коефіцієнти андріївського та нормального відбивання обчислюються за допомогою розв’язування рівняння Дірака-Боголюбова-де Жена. Вважається, що швидкості Фермі набувають різних значень в нормальній і надпровідній областях. Розглядається випадок щільового графена. Крім s-хвильового спарювання, яке розглядалось у [16; 17], можливими є також неконвенційні параметри порядку, такі як d-хвильова, р-хвильова і навіть f -хвильова надпровідності. У статті показано, що характеристики контакту для d-хвильової надпровідності є вельми чутливими до значення z = vn / vs де, vn та vs — швидкості Фермі в нормальній і надпровідній областях відповідно. Цей висновок стосується як андріївського, так і нормального відбивання. Показано, що перше з них є домінуючим процесом у формуванні провідності. Одержані результати є правильними для довільного значення орієнтаційного кута d-хвиль. Також розраховано і проаналізовано залежність електропровідності від зовнішнього електростатичного потенціалу та від енергії Фермі. Провідність G(E) розраховано з урахуванням того факту, що зовнішній електричний потенціал прикладено до надпровідної частини контакту, що розглядається. Характерною рисою залежності провідності від енергії Фермі квазіелектронів G(E) є наявність максимальних значень (піків) у залежності G(E). Крім того, крутизна кривих G(E) істотно залежить від значення швидкості Фермі vF . Проаналізовано залежність провідності від зовнішнього електростатичного потенціалу, а також від енергії Фермі для різних значень ротаційного кута. Одержані результати можуть бути корисними в пристроях електроніки на основі графену.