石墨烯中S波超导配对势研究

摘要

本文采用紧束缚近似的方法,得到了石墨烯的Bogoliubov-de Gennes(BDG)形式的哈密顿量,通过对BdG方程的自洽求解,研究了石墨烯中的s波超导配对势。本文的内容是按照如下的方式进行安排的:第一章中首先介绍了碳基晶体材料的类型与各种实际的应用,接着介绍了石墨烯的发现过程和最新的制备方法,第二章详细介绍了单层石墨烯的晶体结构、能带结构和一些石墨烯所特有的电子学性质。工作重点在第三章进行展开,在本章中以石墨烯SNS超导结为模型,对石墨烯中的s波超导配对势进行了自洽计算。首先引入了Hubbard相互作用并建立了紧束缚近似形式的哈密顿量,进而推导出了体系所满足的BdG方程,通过对方程的自洽求解,分别研究了石墨烯中s波超导配对势对化学势的依赖关系、无序对配对势的影响和超导体-正常导体接触面的近邻效应,并对其进行了有意义的讨论。同时,也考察了准粒子的局域态密度(LDOS),而LDOS直接与扫描隧道显微镜实验相关,由此可能会为石墨烯中的非常规超导的出现提供证据。