狄拉克费米子-超导体结中的非局域输运研究

基本信息
批准号:11204294
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:张艳阳
学科分类:
依托单位:中国科学院半导体研究所
批准年份:2012
结题年份:2015
起止时间:2013-01-01 - 2015-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:彭娟,康俊
关键词:
石墨烯拓扑绝缘体超导电性非局域输运
结项摘要

In superconducting metals, a Cooper pair can be formed from two electrons separated in space. The nonlocal transport measurement is an effective method to investigate such nonlocal correlations and entanglements in a normal metal-superconductor junction. The low energy electronic properties for bulk states in graphene and surface states in three-dimensional topological insulators (3DTIs) can be described by two-dimensional Dirac equation. Their transport properties attract extensive interests due to their novelties. However, the nonlocal transport properties of Dirac fermion-superconductor systems have not attracted much attentions yet. In this project, we intend to investigate the nonlocal transport properties of Dirac fermion-superconductor junctions, which originate from quantum effects including Dirac fermions, topological states and correlations. By using theoretical calculations and numerical simulations, we will predict and explain new phenomena in these systems. Moreover, since the Dirac spinors in graphene and 3DTI are pseudo-spin and physical spin respectively, which have different physical origins, we will focus on the similarities and differences of nonlocal properties between them when they are connected with superconductors. The results will offer understandings for new physical effects, and guidelines for experimental probes.

金属超导体中,两个电子可以在空间距离很大的范围内配对形成库柏对。正常金属-超导体结的非局域输运测量是研究电子的这种非局域关联与纠缠的有效方法。石墨烯体电子态和三维拓扑绝缘体表面电子态在低能区可以用二维狄拉克方程描述,因此它们具有与传统半导体和金属不同的独特电子性质。其输运性质成为近年来的研究热点。然而,狄拉克费米子-超导系统中的非局域输运的问题却尚未引起人们的关注。本项目拟针对狄拉克费米子-超导结中的狄拉克费米子、拓扑量子态和电子关联等量子力学效应导致的非局域输运展开理论探讨和数值模拟,预言和解释新的物理现象。同时我们还强调,表征石墨烯和三维拓扑绝缘体表面态的旋量分别是赝自旋和物理自旋,具有不同的物理意义,我们将进一步研究这两者在超导非局域效应方面的相同与不同之处。研究结果将预言和解释新的物理效应,并为实验观测提供理论依据。

项目摘要

我们研究了无序、外场和界面对一系列狄拉克费米子(重点是拓扑绝缘体和硅烯)非局域输运的影响。重要结果体现在四个方面。第一、自旋极化的非局域输运。第二、无序对非局域输运的影响,包括无序诱导的非局域边缘态和体态对非局域输运的影响。第三、狄拉克费米子异质结的非局域输运及谷极化。第四、硅烯-超导异质结中的交叉Andreev反射,预言了处于拓扑绝缘态的硅烯条带器件中,产生交叉Andreev反射(可接近100%)的几种方法,并分析了其成因。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

低轨卫星通信信道分配策略

低轨卫星通信信道分配策略

DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.06.009
发表时间:2019
2

Wnt 信号通路在非小细胞肺癌中的研究进展

Wnt 信号通路在非小细胞肺癌中的研究进展

DOI:
发表时间:2016
3

基于LBS的移动定向优惠券策略

基于LBS的移动定向优惠券策略

DOI:10.3969/j.issn.1005-2542.2020.02.009
发表时间:2020
4

长链烯酮的组合特征及其对盐度和母源种属指示意义的研究进展

长链烯酮的组合特征及其对盐度和母源种属指示意义的研究进展

DOI:10.16441/j.cnki.hdxb.20190247
发表时间:2019
5

基于天然气发动机排气余热回收系统的非共沸混合工质性能分析

基于天然气发动机排气余热回收系统的非共沸混合工质性能分析

DOI:10.3969/j.issn.1001-2222.2015.03.010
发表时间:2015

张艳阳的其他基金

批准号:11774336
批准年份:2017
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:11374294
批准年份:2013
资助金额:76.00
项目类别:面上项目
批准号:51808461
批准年份:2018
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

铁基超导体中狄拉克费米子物理效应的理论研究

批准号:11804290
批准年份:2018
负责人:张海洋
学科分类:A2008
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

狄拉克型超导异质结量子输运特性研究

批准号:11474149
批准年份:2014
负责人:沈瑞
学科分类:A2004
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
3

狄拉克材料中超导异质结的输运性质研究

批准号:11774144
批准年份:2017
负责人:刘军丰
学科分类:A2003
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
4

低维狄拉克费米子体系的拓扑物性和量子调控

批准号:11334006
批准年份:2013
负责人:周树云
学科分类:A2004
资助金额:320.00
项目类别:重点项目