اثر جفت شدگی اسپین مدار سطح در تونل زنی بین فلز نرمال و ابررسانای نوع p-wave

در این پژوهش، ترابرد کوانتومی را در اتصال ابررسانا/فلز‎‎ نرمال بررسی نموده ایم؛ که ابررسانا از نوع‎ p-wave ‎ و فلز نرمال‎‎‏، گاز الکترونی دو بعدی است. ما اثر جفت شدگی اسپین-مدار راشبای موجود در فلز نرمال و در سطح مشترک را بر رسانش الکتریکی مطالعه نموده ایم. ‎‎در فصل یک به کلیاتی در مورد جفت شدگی اسپین-مدار و انواع آن پرداخته ایم. فصل دو را به مروری بر ابررسانایی اختصاص داده ایم. بازتاب آندریف که از مهم ترین فرآیندهای اتصال ابررساناها است، در فصل سه مورد بررسی قرار گرفته است‎.‎ رسانش الکتریکی در اتصالات ابررسانا نیز در این فصل تحلیل شده است. مدل ‎ ‎btk‎ ‎که ترابرد را در اتصال ابررسانا/فلز نرمال بررسی می کند نیز در این فصل توضیح داده شده است. در فصل چهار یک اتصال ابررسانا/فلز نرمال را در نظر گرفته ایم که ابررسانا از نوع‎ ‎p-wave‎ ‎ و فلز نرمال گاز الکترونی دو بعدی است. با استفاده از مدل ‎ ‎btk‎ ‎توابع موج را در دو ناحیه بدست آورده و سپس با اعمال شرایط مرزی ضرایب مورد نیاز را پیدا می کنیم. در نهایت جریان و رسانش الکتریکی را محاسبه می نماییم. در پایان نمودارهای رسانش بر حسب ولتاژ بایاس و برای سد پتانسیل های مختلف مورد مطالعه قرار داده ایم. ‎در‎ ابتدا نمودارها را در غیاب برهمکنش اسپین-مدار راشبا در ناحیه گاز الکترونی دوبعدی بدست آوردیم. ‎‎نتایج ما نشان می دهد که rsoc در فصل مشترک‏، منجر به پیک رسانش غیر صفر می شود‏‏، که با نتایج مرجع [1] مطابقت دارد.‎‎‎‎ نمودارهای بدست آمده نشان می دهند که در سد پتانسیل صفر و z1?0، ? سبب افزایش رسانش زیر گاف می شود.‎‎‎‎ در سدهایی با شفافیت پایین‏ و برای تمامی مقادیر ‎ z1 رسانش با ‎‎‎ ?‎ ‎ افزایش می یابد. هم چنین برای سدهای بالاتر که باعث تضعیف بازتاب آندریف می شود‏، یک قله ی پهن داخل ناحیه ی گاف مشاهده می گردد. منشأ فیزیکی این پدیده بخاطر وجود حالت های مقید آندریف سطح فصل مشترک ‎ (surface andreev bound states‎)‎‎‎است که در ابررساناهای p-waveوجود دارد‎‎‏، ولی در ابررساناهای s-waveبا افزایش سد‏، رسانش زیر گاف به سمت صفر میل می کند.‎‎‎‎‎ در غیاب rsocسطح مشترک‏، هر دو پارامتر سد پتانسیل و ?‎ سبب افزایش رسانش بایاس صفر می شوند.‎‎‎‎‎ هم چنین نتایج بدست آمده نشان می دهد که محل قله های رسانش ایجاد شده با rsocسطح ‎‎مشترک‏، از پارامتر برهمکنش اسپین-مدار فلز نرمال‏، مستقل است.