Low Temperature Physics: 35, 712 (2009); https://doi.org/10.1063/1.3224730 (12 pages)
Физика Низких Температур: Том 35, Выпуск 8-9 (Август 2009), c. 904-918    ( к оглавлению , назад )

Сверхпроводимость электрон-дырочных пар в двухслойной графеновой системе в квантующем магнитном поле

Д.В. Филь, Л.Ю. Кравченко

Институт монокристаллов НАН Украины, пр. Ленина, 60, г. Харьков, 61001, Украина
E-mail: fil@isc.kharkov.ua

Статья поступила в редакцию 3 июня 2009 г.

Аннотация

Изучено состояние со спонтанной межслоевой фазовой когерентностью в двухслойной квантовой холловской системе на основе графена. Данное состояние можно рассматривать как газ сверхтекучих электрон-дырочных пар с компонентами пары, принадлежащими разным слоям. Сверхтекучий поток таких пар эквивалентен двум электрическим сверхтокам в слоях. Показано, что в графеновой системе состояние с межслоевой фазовой когерентностью возникает, если создан определенный разбаланс факторов заполнения уровней Ландау в соседних слоях. Найдены температура перехода в сверхтекучее состояние, максимальное расстояние между слоями, при котором возможна фазовая когерентность, а также критические значения сверхтока. Обсуждаются преимущества использования графеновых систем вместо GaAs гетероструктур для реализации двухслоевой электрон-дырочной сверхпроводимости.

PACS: 71.35.Ji Экситоны в магнитном поле; магнитные экситоны;
PACS: 73.21.-b Электронные состояния и коллективные возбуждения в многослойных структурах, квантовые ямы, мезоскопические и наномасштабные системы;
PACS: 73.63.-b Электронный перенос в наномасштабных материалах и структурах.

Ключевые слова: двухслойная система, межслоевая фазовая когерентность, графен, магнетоэкситон.