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

Анотація

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.