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正常金属/半导体/d波超导结中的隧穿谱和散粒噪声

刘计红  
【摘要】: 散粒噪声,是由于电荷的不连续性造成的。散粒噪声的测量可以获得粒子传播过程中的一些信息,这些信息是用电导无法测量的。最近几年,很多工作者研究了介观系统的散粒噪声。 我们的模型是考虑一个正常金属/半导体/d波超导体隧道结系统。左边为半无限大的正常金属,右边为半无限大的d波超导体,中间为半导体。利用Blonder-Tinkhanr- Klapwijk(BTK)理论求解了Bogoliubov-de Genner (BdG)方程,再结合Landauer-Büttiker公式,计算了正常金属/半导体/d波超导体隧道结系统的隧穿系数;研究了正常金属/半导体/d波超导结的隧穿谱和散粒噪声。由于把半导体层模拟成具有一定厚度的势垒,所以结果更合乎实际。得到以下结论: 1.在Rashba自旋轨道耦合参数一定的情况下,计算了散粒噪声和隧穿谱随偏压的变化。结果表明,电子入射角度θ﹑d波超导配对势都可以影响散粒噪声和隧穿谱。证明了d波超导体表面有零能束缚态存在;Andreev反射电导可以达到正常隧穿电导的两倍;散粒噪声被抑制的程度很大;半导体宽度L为3ε0的整数倍与半导体宽度L为3ε0的非整数倍时的散粒噪声和隧穿谱随偏压的变化有明显的区别。 2.研究了在Rashba自旋轨道耦合参数一定的情况下,散粒噪声和隧穿谱随半导体宽度L的变化。发现:随着半导体宽度L的增加,散粒噪声谱的共振峰的个数发生变化;平均电流对角度的依赖性很大;随着半导体宽度L的变化,平均电流谱出现了峰值,并且平均电流很好的被抑制;随着半导体宽度L的增大,电导增大。 3.计算了Rashba自旋轨道耦合存在时散粒噪声和隧穿谱,结果表明Rashba自旋轨道耦合的存在对散粒噪声和隧穿谱没有明显的影响。


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