近日,台湾自拍av 卢伟涛教授、房铁峰教授与北京大学孙庆丰教授合作,在研究双层石墨烯的Josephson效应及超导透镜研究方面取得新进展,相关研究成果以“Superconducting lens and Josephson effect in AA-stacked bilayer graphene”为题发表在Physical Review B期刊上[Phys. Rev. B 111, 165411 (2025)]。
电子在双层石墨烯/超导耦合界面表现出诸多有趣的量子输运现象,如Andreev反射和Josephson效应等。与单层石墨烯相比,双层石墨烯被认为是更适合观察Andreev散射的体系。然而,AA堆垛双层石墨烯中的Josephson效应和交叉Andreev反射等现象有待进一步探索,锥自由度的影响仍未得到解决。在此背景下,该团队系统研究了AA双层石墨烯的超导输运性质,包括Andreev反射、超流以及与能锥的内在关系。研究发现,能带中两个狄拉克锥使得体系表现出不同于单层石墨烯和AB双层石墨烯的独特输运性质:交叉Andreev反射和Josephson电流只发生在锥内过程,而锥间散射被严格禁止;正常/超导/正常结可作为上下能锥的超导透镜,通过调节栅极电压可以使不同能锥的透射电子和空穴聚焦在不同区域;在超导/正常/超导结中,层间耦合使得两能锥的临界流随铁磁场的振荡保持1/4周期的相位差,从而导致能锥相关的0-π相变。该研究有助于设计基于双层石墨烯的超导电子器件。
该研究工作得到国家自然科学基金委的资助。
(李威)
相关链接://doi.org/10.1103/PhysRevB.111.165411