بررسی جریان جوزفسون در ترکیبات لایه ای ابررسانا نانولوله کربنی

در این پایان نامه، جریان جوزفسون در پیوند ابررسانا نانولوله کربنی ابررسانا، بر مبنای فرمول بندی تونل زنی و با استفاده از تابع گرین بررسی شده است. ابررساناهای مورد نظر، s-wave بوده و نانولوله کربنی تک دیواره ای که دو ابررسانا را به یکدیگر متصل می کند، نسبت به خط عمود بر دو ابررسانا، جهت گیری کاتوره ای دارد. مطالعه خود را به دو بخش نانولوله های تمیز و نانولوله های هیدروژنه تقسیم کرده ایم. در نانولوله های تمیز، محاسبات ما نشان می دهد که در نانولوله های فلزی، جریان جوزفسون مستقل از قطر نانولوله بوده و تنها وابسته به طول اتصال و جهت گیری نانولوله نسبت به ابررساناهاست. این جریان از دو کانال رسانش نانولوله های فلزی که متناظر با مدهای مومنتومی گذرنده از نقاط دیراک هستند، سرچشمه می گیرد. میانگین گیری روی جهت های کاتوره ای، جریان جوزفسون گذرنده از توده ای از نانولوله ها را بر حسب طول اتصال به دست می دهد. جریان جوزفسون بحرانی بدست آمده از مرتبه بوده و با نتایج تجربی، سازگاری دارد. در نانولوله های هیدروژنه، با افزایش مقدار هیدروژن، جریان جوزفسون نیز افزایش می یابد. این رفتار در همه انواع کایرالیتی مستقل از فلزی یا نیمه رسانا بودن نانولوله اولیه، مشهود است. کاهش جریان با افزایش طول نانولوله همچون نانولوله های تمیز، در نانولوله های هیدروژنه نیز مشاهده می شود.