Andreev scattering and Josephson current in a one-dimensional electron liquid
Notice bibliographique
Résumé
Andreev scattering and the Josephson current through a one-dimensional interacting electron liquid sandwiched between two superconductors are reexamined. We first present some apparently new results on the noninteracting case by studying an exactly solvable tight-binding model rather than the usual continuum model. We show that perfect Andreev scattering (i.e., zero normal scattering) at the Fermi energy can only be achieved by fine-tuning junction parameters, a fine-tuning which is possible even with bandwidth mismatch between superconductor and normal metal. We also obtain exact results for the Josephson current, which is generally a smooth function of the superconducting phase difference except when the junction parameters are adjusted to give perfect Andreev scattering, in which case it becomes a sawtooth function. We then observe that, even when interactions are included, all low-energy properties of a junction $(E\ensuremath{\ll}\ensuremath{\Delta},$ the superconducting gap) can be obtained by ``integrating out'' the superconducting electrons to obtain an effective Hamiltonian describing the metallic electrons only with a boundary pairing interaction. This boundary model provides a suitable starting point for bosonization-renormalization group-boundary conformal field theory analysis. We argue that total normal reflection and total Andreev reflection correspond to two fixed points of the boundary renormalization group. For repulsive bulk interactions the Andreev fixed point is unstable and the normal one stable. However, the reverse is true for attractive interactions. This implies that a generic junction Hamiltonian (without fine-tuned junction parameters) will renormalize to the normal fixed point for repulsive interations but to the Andreev one for attractive interations. An exact mapping of our tight-binding model to the Hubbard model with a transverse magnetic field is used to help understand this behavior. We calculate the critical exponents, which are different at these two different fixed points.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».