اثر متقابل ابررسانایی و ناخالصی مغناطیسی در نقاط کوانتومی

در طی چند دهه ی اخیر، نانو ساختارها توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. از دلایل جذابیتشان، کاربردهای احتمالی به همراه مشاهده ی ویژگی های کوانتومی در آنها است. از دو دهه ی پیش، نقاط کوانتومی به عنوان سیستمی مهم در نانو تکنولوژی شدیداً مورد توجه قرار گرفته است. ویژگی بارز نقاط کوانتومی، کوانتش ترازها و برهم کنش قوی کولنی است که امکان کنترل تک الکترون را فراهم می کند. ساختارهای نقطه ی کوانتومی با حضور ابررسانایی در رژیم های مختلف، بسیار بررسی شده است و اهمیت موضوع به این لحاظ است که اثرات ابررسانایی، در مقیاس تک الکترون و تک جفت کوپر مطالعه می شود که برای کاربردهای احتمالی در محاسبات کوانتومی پیش بینی شده است. در این پایان نامه، ما اثر ناخالصی مغناطیسی درون نقطه ی کوانتومی را بر چگونگی القای ابررسانایی بررسی کرده ایم. بدین منظور یک نقطه ی کوانتومی تک ترازه، در حضور برهم کنش در نظر می گیریم که یک ناخالصی با اسپین نیم صحیح درون آن وجود دارد. می دانیم که جفت های کوپر، جفت الکترون با اسپین مخالف هستند. بنابراین ابررسانایی متناقض با خواص مغناطیسی است. زیرا خواص مغناطیسی، خواستار همسو کردن الکترون ها است. سیستم را در رژیم انسداد کولنی در نظر می گیریم. بنابراین جریان جوزفسون عبوری را به صورت هم تونل زنی، با روش نموداری زمان حقیقی به دست می آوریم. نشان می دهیم، اگرچه در حد میدان های مغناطیسی قوی و جفتید گی شدید ناخالصی، ابررسانایی تضعیف می شود با این حال در جفت شدگی های ضعیف، تقویت جریان را همراه با گذار صفر به پی شاهد هستیم.