Thermoelectric properties of a ferromagnet-superconductor hybrid junction: Role of interfacial Rashba spin-orbit interaction
研究了具有Rashba自旋轨道相互作用和界面层δ函数势垒的铁磁-超导混合结构的热电性质。在铁磁体中,热导率随温度呈指数上升,表现为一个跨越温标,将热导率随极化强度的变化分为两个相反的行为,而界面Rashba自旋轨道场的引入则使热导率随Rashba场强度的变化呈现非单调性。我们采用散射矩阵的方法来确定所有可能的散射过程的振幅在界面上解释的热电性能的设备。我们研究了Seebeck效应,并表明当铁磁体的极化趋向于半金属极限时,可以实现更高的热电势。在有限势垒存在下,即使对于较低的极化,它也可以被增强。当存在界面Rashba自旋轨道相互作用时,在弱或中等的界面Rashba场下,Seebeck系数随势垒强度和极化强度的增加而增大。从应用的角度来看,我们计算的优值,并表明,$zT\sim 4-5$与更高的铁磁体的极化无论是在存在或不存在弱或中等的Rashba自旋轨道相互作用以及标量势垒。
2017-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Supercurrent generation by spin injection in an s-wave superconductor-Rashba metal bilayer
计算了薄超导体和Rashba金属层混合系统的自旋电流(逆Edelstein)和逆自旋霍尔效应。这些效应是由注入正常金属层的非平衡自旋极化产生的。这种极化产生了一个电势,该电势在某个特征长度内弛豫,这是由Andreev反射确定的。在这个长度内,正常层中准粒子的耗散电流转变为超电流。这个过程只涉及亚能隙态,在低温下,非弹性电子-声子相互作用并不重要。讨论了如何将这种混合系统集成到SQUID中,在SQUID中产生类似于磁通量的效果。
2017-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Artificial topological insulator realized in a two-terminal Josephson junction with Rashba spin-orbit interaction
提出在含 Rashba 自旋轨道耦合的两端 Josephson 结中利用 AC 磁通和超导相位构造人工一维手性拓扑绝缘体及 Chern 绝缘体。
2024-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anatomy of Spin and Current Generation from Magnetization Gradients in Topological Insulators and Rashba Metals
本文对比研究了拓扑绝缘体和Rashba金属中磁化梯度驱动的自旋与电流生成,发现前者受宇称反常保护的量子化相互转换系数支配,后者虽也量子化但不抗无序且系数存在不连续性,为探测拓扑表面态及实现超导二极管效应提供新途径。
2023-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting diode effect due to magnetochiral anisotropy in topological insulator and Rashba nanowires
超导体的临界电流可以取决于当反转和时间反转对称性都被破坏时由于磁手征各向异性而导致的电流流动的方向,这种效应被称为超导(SC)二极管效应。在这里,我们考虑一维(1D)系统,其中超导性是通过邻近效应诱导。在拓扑绝缘体和Rashba纳米线中,由于沿自旋极化轴并垂直于纳米线施加的磁场引起的SC二极管效应提供了在超导体存在下的反转对称性破缺的量度。此外,SC二极管效应对平行于纳米线施加的磁场的附加分量以及对化学势的位置的强烈依赖性可用于检测器件处于预期出现向拓扑超导性的相变的参数空间的区域中。
2022-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson Junction of Nodal Superconductors with Rashba and Ising Spin-Orbit coupling
研究Rashba自旋轨道耦合对Ising超导体节点相的影响,发现特定磁场方向下残余镜面对称性保护节点晶态相,其Josephson结电流相位关系呈现平庸的$2π$周期性。
2024-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting diode effect in diffusive superconductors and Josephson junctions with Rashba spin-orbit coupling
该研究利用准经典方法表征了含Rashba自旋轨道耦合的二维扩散体系的超导二极管效应,揭示了均匀超导体与约瑟夫森结中该效应的不同行为规律,为介观纳米结构的相关实验提供了理论解释。
2024-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Atomic-layer Rashba-type superconductor protected by dynamic spin-momentum locking
自旋-动量锁定是反转对称破缺材料自旋分裂费米面的基本特征,它是由Rashba型或Zeeman型自旋-轨道耦合引起的。虽然塞曼型SOC对超导电性的影响最近已经在实验上得到了证实,但Rashba型SOC的影响仍然难以捉摸。在这里,我们报告令人信服的证据的关键作用的自旋动量锁定晶体原子层超导体的表面上,Rashba型SOC的存在被证明。原位电子输运测量结果表明,在平面上临界磁场是有害的增强,达到约三倍的泡利极限在$T = 0$。我们的定量分析阐明,动态自旋动量锁定,自旋被迫翻转在每个弹性电子散射的机制,抑制了数量级的库珀对-破缺参数,从而保护超导性。目前的结果提供了一个新的见解如何超导可以生存的有害影响的强磁场和交换相互作用。
2021-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson Effect between Conventional and Rashba Superconductors
本文研究了具有Rashba自旋轨道耦合的非中心对称超导体与传统s波超导体之间的约瑟夫森效应。Rashba自旋-轨道耦合以一种特有的方式影响约瑟夫森对隧穿。约瑟夫森耦合可以分解为两个部分,一个“类自旋单重态”和一个“类自旋三重态”。后一个分量可以导致约瑟夫森相位相对于前一个耦合偏移π。这对干涉效应有重要意义,并可以解释Al/CePt 3Si结最近的一些实验结果。
2007-11-22 cond-mat.supr-con
Spin-dependent thermoelectric effects in graphene based superconductor junctions
利用Bogoliubov de-Gennes理论,我们研究了超导石墨烯结中电荷和自旋相关的热电效应。结果表明,尽管是正常的超导结,但石墨烯基铁磁超导体(F-S)和铁磁-Rashba自旋轨道区超导体(F-RSO-S)结中都存在温度依赖的自旋热电势。在Rashba自旋轨道相互作用下,电荷和自旋相关的Seebeck系数分别达到最大值3.5 $k_B/e$和2.5 $k_B/e$.值得注意的是,这些系数相对于磁交换场和化学势有一个零点临界值。当Rashba耦合不存在时,这种效应消失。这些结果表明,石墨烯基超导体可用于自旋热电子器件。
2016-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Influence of Rashba spin-orbit coupling on the 0-$π$ transition and Kondo temperature in 1D superconductors
利用密度矩阵重整化群(DMRG)框架,研究了量子点与超导纳米线之间的强Rashba自旋轨道耦合。关于单重态到二重态的“0- $π$“转变时发生的近藤效应被克服的超导能隙,我们表明,Rashba耦合修改的临界值发生转变,有利于二重态相。此外,使用一个广义的Halfman的近藤温度$T_K$的公式,我们表明,它是由Rashba耦合降低。我们将我们的DMRG结果与以前的数值重整化群(NRG)结果进行比较。获得的极好的协议打开了研究链或集群的杂质耦合到超导体的DMRG的手段的可能性。
2019-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunable critical field in Rashba superconductor thin-films
第二类超导体的上临界场受到泡利顺磁极限的限制。在具有强Rashba自旋轨道耦合的超导体中,这种限制可以通过形成螺旋状态来克服。本文定量研究了具有Rashba自旋轨道耦合的有限尺寸超导体的磁场-温度相图。我们讨论了有限尺寸和形状各向异性的影响。我们证明了临界场是可控的内部参数,如自旋轨道耦合强度和可调参数,如样品的几何形状和施加的电场方向。我们的研究为超导自旋阀的设计开辟了新的途径。
2020-09-30 cond-mat.supr-con
Superconducting proximity effect in a Rashba-type surface state of Pb/Ge(111)
Rashba超导体是低维系统中的一种新的超导体系,其中自旋分裂带变为超导态。利用$\textit{in-situ}$方法对Ge(111)表面上Pb原子层的条纹非公度(SIC)相的Rashba型表面态进行了测量,发现在7 K和3 K附近发生了两步超导转变.后者的超导转变建议诱导在非超导Rashba SIC区,因为超导铅团簇引起的横向邻近效应。我们的结果提出了一种新型的Rashba超导体,这是一个新的平台,以了解Rashba超导系统。
2020-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Influence of the Rashba effect on the Josephson current through a superconductor/Luttinger liquid/superconductor tunnel junction
计算了具有Rashba自旋轨道和电子-电子相互作用的一维量子线中的约瑟夫森电流。我们表明,Rashba和塞曼相互作用的相互作用引起了一个超导电流通过1D导体,这是异常的,在这个意义上说,它坚持在没有任何相位差的情况下,它所连接的两个超导导线。在Luttinger液体导线中,由Rashba相互作用引起的电子色散不对称性对传输不良的结起着重要作用。结果表明,对于一个弱或中等的电子-电子相互作用的等离子体激元模式的光谱局限于正常部分的结成为准随机的色散不对称的存在下。
2004-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiclassical theory of disordered Rashba superconductors
我们推导出描述具有大的Rashba自旋轨道耦合和杂质存在下的二维超导体的准经典方程。这些方程解释了由平面内磁场引起的螺旋相位,其中超导序参量沿着垂直于场的方向进行空间调制。我们还推导出广义Ginzburg-Landau泛函,其中包括一个线性梯度项对应的螺旋相位。这一理论为研究大自旋轨道耦合的二维电子气体中的邻近效应铺平了道路。
2015-07-30 cond-mat.supr-con
Triplet superconductivity by the orbital Rashba effect at surfaces of elemental superconductors
本文通过第一性原理证明,无自旋轨道耦合的简单超导体表面可产生超流驱动的自旋三重态密度,其机制为超导非相对论轨道 Rashba Edelstein 效应,并表明轨道物理是超导二极管效应的主导因素。
2025-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Excitation spectra and wave functions of quasiparticle bound states in bilayer Rashba superconductors
本文研究了双层Rashba超导体在磁场作用下的涡旋和边缘准粒子束缚态的激发谱和波函数。特别地,我们关注于拓扑非平凡相的对密度波态中的零能量准粒子态。数值计算表明,当磁场超过临界值时,具有零能量的准粒子波函数将局域在边缘和涡核处。
2016-02-16 cond-mat.supr-con
Charge transport in two dimensional electron gas/superconductor junctions with Rashba spin-orbit coupling
研究了存在Rashba自旋轨道耦合(RSOC)的二维电子气/绝缘体/超导体结的隧穿电导。研究发现,对于低绝缘势垒,隧穿电导受RSOC的抑制,而对于高绝缘势垒,隧穿电导几乎与RSOC无关。我们还发现了重入行为的电导在零电压作为一个功能的RSOC的中间绝缘屏障强度。结果与铁磁/超导结中的预测结果有本质的不同。本文导出的电导公式适用于任意非对角分量的速度算子。
2006-05-15 cond-mat.supr-con
Field-induced first order quantum phase transition of the superconducting order parameter in Ising superconductors with Rashba spin-orbit coupling
Universität Konstanz(康斯坦茨大学)
研究揭示了Ising超导体中Rashba自旋轨道耦合对超导序参数的影响,发现低温下超导序参数崩溃而高温下无此效应,表明低温和高温物理存在显著差异。
2026-11-04 cond-mat.supr-con
Intrinsic Spin Hall Effect in s-wave Superconducting State: Analysis of Rashba Model
本文导出了有限温度下s波超导态自旋霍尔电导率的一般表达式。在此基础上,我们研究了Rashba自旋轨道相互作用(SOI)下二维电子气模型中的SHC。SHC在正常状态下为零,而一旦发生超导,由于准粒子贡献的变化,它就取一个很大的负值。由于这种显著的行为与SOI的强度无关,因此将在具有表面诱导Rashba SOI的超导体的薄膜或各种非中心对称超导体中广泛观察到。
2009-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evolution of Edge States and Critical Phenomena in the Rashba Superconductor with Magnetization
研究了自旋单态s波超导体和铁磁绝缘体夹在二维半导体异质结构中的Rashba超导体的Andreev束缚态及其电荷输运. ABS成为一个手征马约拉纳边缘模式类似于无自旋手征p波配对拓扑相(TP)。阐明了在量子临界点(QCP)附近,无论ABS是否存在,ABS拓扑变化的两种量子临界性。在前一种情况下,ABS具有能隙,并且在非拓扑相(NTP)中在零能量处不交叉。这些复杂的性质可以通过正常金属/ RSC结之间的隧穿电导来检测。
2012-01-07 cond-mat.supr-con
Vortex Core Structure in Multilayered Rashba Superconductors
在平均场论范围内,数值研究了二维超导双层膜系统中单个涡旋的电子结构。考虑到系统中局部反演对称性的缺乏,通过层相关的Rashba自旋轨道耦合。基于准经典理论,计算了清洁自旋单重态超导体中对势和局域准粒子态密度的空间分布。特别地,我们讨论了在高磁场中的对密度波态的特征芯结构,这是空间调制的奇异超导相。
2014-08-20 cond-mat.supr-con
Majorana Kramers Doublets in $d_{x^2-y^2}$-wave Superconductors with Rashba Spin-Orbit Coupling
在这项工作中,我们表明,准一维$d_{x^2-y^2}$波超导体与Rashba自旋轨道耦合是一个DIII类,时间反演不变,拓扑超导体(TS),支持Majorana Kramers Doublet(MKD)在TS的两端。MKD是一对受时间反演对称性(TRS)保护的马约拉纳端态(MES)。外部磁场破坏TRS,并将系统从DIII级驱动到D级,在这种情况下,TS的每一端都会出现一个MES。我们发现,一个MKD诱导共振Andreev反射与零偏置电导峰的$4e^2/h$。该模型的实验实现进行了讨论。
2012-12-18 cond-mat.supr-con
Rashba spin-orbit coupling effects in quasiparticle interference of non-centrosymmetric superconductors
在玻恩近似下,利用T矩阵理论发展了具有Rashba自旋轨道耦合的非中心对称超导体的准粒子干涉理论。我们表明,定性的新效果的QPI图案起源于Rashba自旋轨道耦合:所产生的自旋相干因子导致一个明显的差异的电荷和自旋QPI和诱导自旋各向异性,即使在后者各向同性的磁性杂质散射。特别是一个交叉QPI出现描述自旋振荡模式由于直接相关的Rashba矢量的杂质散射。我们将我们的理论应用于NCS重费米子非常规超导体CePt $_3$ Si的二维模型,并讨论了由于其复合单重态-三重态性质而具有偶然节点线的能隙模型的新QPI特征。
2013-07-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of tunneling conductance of anomalous Rashba metal / superconductor junctions
我们从理论上研究了超导体中各种类型的配对对称性下反常Rashba金属(ARM)/超导体结中的电荷电导。被称为ARM的奇异状态,其中一个自旋分辨费米面是缺席的,实现时,化学势都在Rashba自旋轨道相互作用(RSOI)和交换场的存在下调谐。虽然全极化铁磁金属(FPFM)也是电子自旋自由度减半的系统,但ARM中的电子与FPFM中的电子有着明显的区别。对于ARM/自旋单重态超导结,体能隙内的隧穿电导随着RSOI的增加而增强。特别地,在ARM/ $d_{xy}$波超导结中,由于RSOI的存在,零偏置电导峰增强。对于ARM/ $p_{x}$波超导体结,零偏置电导峰的存在条件对$p_{x}$波超导体d矢量的方向显着敏感。此外,在ARM/手性$p$波超导结的电导表现出不同的行为相比,在ARM/螺旋$p$波超导结。这一特征为确定自旋三重态超导体Sr $_{2}$ RuO $_{4}$中库珀对的自旋结构提供了指导。
2015-10-02 cond-mat.supr-con
Theory of the supercurrent diode effect in Rashba superconductors with arbitrary disorder
利用准经典的Eilenberger方程,计算了任意无序Rashba超导体的非互易临界电流,并量化了超导二极管效应。非互易性是由螺旋超导态引起的,当反转和时间反演对称性都被破坏时,螺旋超导态就会出现。在没有无序的情况下,我们发现了一个非常强的二极管效应,在最佳温度、磁场和自旋轨道耦合下,非互易性超过40%。我们确定,即使在强无序的存在下,这种效应仍然存在。我们发现二极管效应的符号随着磁场和无序度的增加而改变,反映了螺旋态性质的变化。
2022-01-26 cond-mat.supr-con
Anisotropic vortex squeezing in synthetic Rashba superconductors: a manifestation of Lifshitz invariants
大多数二维超导体是II型,即,当暴露于面外磁场时,它们被量子化的涡流穿透。在存在超电流的情况下,类洛伦兹力作用于涡旋,导致漂移和耗散。在缺陷处的钉扎阻碍了电流诱导的涡旋运动,使得能够使用超导体来产生高磁场而不耗散。通常,钉扎强度在任何类型的成对断裂时都会降低。在这里,我们表明,在Rashba超导体的应用程序的面内场导致,而不是一个意想不到的增强钉扎。当相对于电流方向旋转场的面内分量时,涡旋电感变成高度各向异性的。我们解释这种现象的表现形式的Lifshitz不变项的金斯堡-朗道自由能,这是使反演和时间反演对称性破缺,并导致椭圆形压缩的涡核。我们的实验提供了Rashba超导体的基本特性,并提供了一种全新的涡旋操纵方法。
2022-11-29 cond-mat.supr-con
Fermi surface segmentation in the helical state of a Rashba superconductor
研究了具有反转对称破缺和强Rashba自旋轨道耦合的超导体的FFLO型螺旋态中的准粒子激发。我们限制到一个状态与单一的有限动量的库珀对在螺旋相位,这是由最小化的凝聚能。我们推导出准粒子色散对Rashba耦合强度和外场的依赖关系。它导致了一个特殊的动量空间分割的相应的Rashba费米面片,尚未被实验观察到。我们表明,它可以直接可视化的准粒子干涉的方法,确定的临界点的分段片,并可以映射它们的演变与场强,偏置电压和Rashba耦合。我们还指出了一种策略,如何确定有限库珀对动量的实验量。这项调查有可能更详细的微观理解的螺旋超导状态下的Rashba自旋轨道耦合的影响。
2022-01-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Distinguishing nodal and nonunitary superconductivity in quasiparticle interference of an Ising superconductor with Rashba spin-orbit coupling: an example of NbSe$_2$
本研究以NbSe₂单层为例,通过单带模型与对称性分析得到超越最近邻近似的新型超导配对函数,并利用精确T矩阵计算发现准粒子干涉图样可区分配对类型与对称性破缺情况,为识别Ising超导体的超导类型提供了方法。
2024-07-15 cond-mat.supr-con
Magnetization Reversal by Tuning Rashba Spin-Orbit Interaction and Josephson Phase in a Ferromagnetic Josephson Junction
本文从理论上研究了s波超导体/正常金属/铁磁金属/s波超导体(S/N/F/S)约瑟夫森结中邻近效应引起的含有Rashba自旋轨道相互作用(RSOI)的正常金属内部的磁化强度.通过求解考虑RSOI的线性化Usadel方程,我们发现通过调节RSOI可以使N中邻近效应引起的磁化方向反转,并且我们还发现通过改变超导相位差可以使N中的磁化方向反转,即,约瑟夫森相。从这些结果,它是预期的磁化强度的依赖关系的RSOI和约瑟夫森相位可以应用到超导自旋电子学。
2018-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin supercurrent in two-dimensional superconductors with Rashba spin-orbit interaction
自旋电流是自旋电子学的一个中心问题,它的产生是一个很敏感的问题。自旋极化电流的产生主要有铁磁体注入、自旋电池、自旋霍尔效应等,但这些方法都涉及到正常态下的欧姆电流。另一方面,利用超导体中的超导电流对自旋和自旋电流进行操纵,是实现无耗散自旋电子学的一条很有前途的途径。在这里,我们从理论上表明,在二维超导体与Rashba自旋轨道相互作用,产生的无耗散体自旋电流的电荷超导变得非常有效,超过正常状态下的稀释极限,即当化学势接近带边,虽然自旋密度变得很小。这一结果表明,创造新的自旋电子器件与长程相干的可能性。
2019-10-06 cond-mat.supr-con
Second-order Topological Superconductors with Mixed Pairing
我们证明了当引入混合配对态时,具有Rashba自旋轨道耦合的二维半导体可以被驱动到二阶拓扑超导相。我们考虑的超导序只包含偶宇称分量,同时破坏了时间反演对称性。因此,正方形Rashba半导体的每个角落都将在二阶非平凡相位中拥有一个单一的马约拉纳零模。从边缘物理出发,我们能够准确地确定相边界。进一步建立了一个简单的二阶相位判据,它涉及到费米面和超导序参量节点之间的相对位置。最后,我们提出了两种可能将这种混合配对状态带入Rashba半导体的设置,然后简要讨论了这两个平台的实验可行性。
2019-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana edge states and topological properties in 1D/2D Rashba semiconductor proximity coupled to iron-based superconductor
研究了铁基超导体上沉积的一维和二维Rashba半导体在不同方向的塞曼场作用下的Majorana边态及其拓扑性质.用递归格林函数方法计算了$s_{\pm}$和$s_{++}$两种波对的局域态密度。我们阐明,它表现出各向异性响应所施加的塞曼场特定的马约拉纳边缘状态。这种各向异性可以通过缠绕数来理解,缠绕数表明本系统是否是拓扑的。得到的LDOS和绕组数为$s_{\pm}$和$s_{++}$波配对是显着不同的较低的塞曼场。这些结果为确定铁磷属元素化物的配对对称性提供了指导。
2014-03-25 cond-mat.supr-con
Stability of magnetic-field induced helical phase in Rashba superconductors
由于缺乏宇称对称性和时间反转对称性,Rashba超导体CePt_3Si、CeRhSi_3和CeIrSi_3在磁场存在下对螺旋(单平面波)有序不稳定。我们开发了一个微观理论,这样的超导体,并检查这种螺旋相的稳定性。我们表明,螺旋相通常占据了大部分的磁场-温度相图。然而,我们也发现,这个阶段有时是不稳定的多q相位,其中的序参量的幅度和相位是空间变化的。我们发现这个螺旋的多Q相变的位置。我们进一步研究的状态密度,并确定独特的螺旋相的功能。
2006-12-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum transport in topological insulator hybrid structures -- A combination of topological insulator and superconductor
本文简要回顾了拓扑绝缘体的发展历史。然后,讨论了拓扑绝缘体-超导体混合结构中的电子输运实验,包括实验方法、物理性质和看似矛盾的观察结果。此外,还提出了一些新的拓扑绝缘体杂化结构。
2012-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dissipation effects on the superconductor-insulator transition in 2-D superconductors
二维薄膜中的超导体到绝缘体的转变的结果进行了分析的耗散浴系统的耦合。在降低温度时,控制这种耦合的参数变得相关,并且恢复了宽范围的金属相。
1998-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Linear and nonlinear Edelstein effects in Rashba superconductors
Kyoto University(京都大学)
本文构建包含带内和带间贡献的准经典理论,发现非线性Edelstein效应完全源于带间贡献,可作为探测量子几何带间贡献的探针。
2026-09-15 cond-mat.supr-con
Quasiclassical analysis of vortex lattice states in Rashba noncentrosymmetric superconductors
本文采用准经典理论和超导序参量的朗道能级展开相结合的方法,假设$s$ -波对情形,研究了在平行于对称面的磁场作用下,具有Rashba型自旋-轨道耦合的非中心对称超导体中出现的涡旋晶格态。所得的场-温度相图不仅包括一个不连续的过渡,但在不同的涡旋晶格结构之间的连续交叉,而且,进一步,在本方法中,在中间场和低温下发现一个结构过渡线的临界端点。它指出,奇怪的领域依赖的涡旋晶格结构是一个后果的各向异性源于Rashba自旋-轨道耦合,和临界端点有关的螺旋相位调制特有的这些材料在理想的Pauli有限的情况下。此外,还给出了STM实验中可探测的局域态密度的计算结果。
2015-10-13 cond-mat.supr-con
Nonreciprocal current in noncentrosymmetric Rashba superconductors
反转对称性破缺的非中心对称超导体$P$提供了丰富的物理现象,如超过泡利极限的上临界磁场$H_{c2}$和磁电效应。相对论性自旋轨道相互作用(SOI)在这些新现象中起着至关重要的作用,它提升了每个$\mathbf{k}$ -点的Kramers简并度,导致自旋单重态-偶宇称和自旋三重态-奇宇称配对的混合.另一方面,时间反演对称性$T$将$\mathbf{k}$和$-\mathbf{k}$点处的两个状态与相反的自旋联系起来,并且外部磁场$B$进一步破坏$T$导致称为磁手征各向异性(MCA)的非线性电阻率的方向依赖性。在这里,我们从理论上证明了序参量的双分量性质,即,在Rashba超导体中,奇偶配对导致了波动区MCA的巨大增强,这是非中心对称系统的一个典型例子。这揭示了在输运现象中出现的“铁电体”的超导类似物。
2017-12-06 cond-mat.supr-con
Modulated vortex states in Rashba non-centrosymmetric superconductors
通过假设单重态Cooper对并考虑顺磁和轨道缺陷,研究了在平行于基面的磁场作用下Rashba非中心对称超导体中出现的涡旋晶格结构.在${\tilde η}$为零的极限下,将出现具有垂直于场的调制的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)型涡旋晶格,其中${\tilde η}$是由费米能归一化的自旋-轨道耦合{ \it}。然而,随着${\tilde η}$的增加,这种状态往往会被另一种新的涡旋晶格所取代,这种新的涡旋晶格具有平行于由不存在反转对称性引起的螺旋相位调制的间隙振幅调制。从泡利极限和结构转变与$H_{c2}(T)$曲线的相关性本结果的差异进行了讨论可能的实验实现。
2008-12-03 cond-mat.supr-con
Majorana edge states in s-wave kagome superconductors with Rashba interaction
本文研究具有Rashba自旋轨道相互作用的s波kagome超导体,揭示其可支持时间反演不变的螺旋Majorana边缘态及手性通量相下的手性Majorana边缘态,并通过Z2不变量和陈数刻画拓扑相图。
2025-03-12 cond-mat.supr-con
Theoretical investigation of power absorbed by superconductors with Rashba spin-orbit coupling in the presence external time-dependent perturbation
K.N.Toosi University of Technology(K.N.托伊西理工大学)
通过Bogoliubov准粒子态间跃迁研究超导体在含时微扰下吸收功率,将公式用于含关联跳跃和Rashba自旋轨道耦合的Hubbard模型超导体,数值计算相关量并评估归一化吸收功率,揭示多因素对吸收的影响。
2026-07-07 cond-mat.supr-con
Superfluid-insulator transition and the BEC-BCS crossover in the Rashba moat band
本文研究了具有强Rashba自旋轨道耦合的二维电子气中的超导转变。我们假设电子密度很低,只有多数自旋带参与跃迁。我们表明,超导转变遵循玻色-爱因斯坦凝聚(BEC),或Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)方案,这取决于相对于多数带底部的化学势的位置,和电子之间的库仑排斥的强度。因此,该系统中的BEC-BCS交叉可以由化学势的变化或到门的距离驱动。
2019-03-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin response and topology of a staggered Rashba superconductor
反转对称性是非常规超导体中的一个关键对称性,甚至它的局部破缺也会产生深远的影响。对于反转对称系统,有一个微观层面上的自旋轨道耦合与本地缺乏反转和杂交条款,“恢复”反转之间的竞争。研究了具有交替镜像对称破缺的层状系统,在强自旋轨道耦合的情况下,考虑了不同超导序参量的自旋响应,研究了这种竞争.我们发现,签名的本地非中心对称性,如自旋单重态超导体的$T\rightarrow 0$的自旋磁化率增加,坚持甚至到准三维制度。这导致方向相关的自旋响应,从而可以区分不同的超导序参量。此外,我们在对称指标分析中确定了几个可能具有拓扑超导相的区域。我们的研究结果可能有直接的相关性,最近报道的铈基超导体CeRh $_2$作为$_2$和超越。
2021-03-10 cond-mat.supr-con
Andreev spin qubits in multichannel Rashba nanowires
理论分析了超导体-纳米线-超导体约瑟夫森结中的Andreev束缚态及其与外辐射的耦合。我们提供了一个有效的哈密顿结投影到Andreev能级子空间,并将纳米线多通道结构,Rashba自旋轨道耦合,和塞曼场的影响。基于这个有效的模型,我们调查的Andreev水平和当前运营商的矩阵元素对系统参数,如化学势,纳米线的尺寸和正常传输的依赖性。我们表明,多通道结构和自旋轨道耦合的综合效应引起有限的电流矩阵元之间的奇数状态具有不同的自旋极化。此外,我们的分析结果允许确定合适的参数范围内的检测之间的过渡,以及奇数状态的电路QED类实验,这可能会提供一种方式的Andreev自旋量子比特操纵。
2017-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological quantum phase transitions in the spin-singlet superconductor with Rashba and Dresselhaus (110) spin-orbit couplings
我们研究了具有Rashba和Dresselhaus(110)自旋轨道耦合的自旋单态超导体的拓扑性质。通过对称性分析,证明了Bogoliubov-de Gennes(BdG)哈密顿量中存在几个拓扑不变量.我们使用粒子-空穴对称性的Pfronan不变量$\mathcal{P}$来证明BdG哈密顿量的所有可能的相图。我们发现边缘谱是狄拉克锥或平带,这支持了该系统中马约拉纳费米子的出现。对于Majorana平坦带,需要更高对称性的BdG哈密顿量来使它们拓扑稳定。在确定马约拉纳平坦带的位置时,使用了Pfronan不变量$\mathcal{P}(k_{y})$和缠绕数$\mathcal{W}(k_{y})$。
2013-06-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic excitations in the helical Rashba superconductor
本文推导了具有强Rashba自旋轨道耦合的非中心对称超导体螺旋态的动力学自旋响应函数,揭示了配对与非配对区域激发、反常相干因子和螺旋自旋纹理导致的实空间与自旋空间各向异性,为通过非弹性中子散射识别螺旋超导态提供了特征指纹。
2022-10-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crossover of Ising- to Rashba-Type Superconductivity in Epitaxial Bi2Se3/Monolayer NbSe2 Heterostructures
一个拓扑绝缘体(TI)与一个s波超导体的接口已经被预测拥有一种不寻常的超导形式,称为拓扑超导(TSC)。分子束外延(MBE)是大规模制备TI/超导体异质结的主要方法。虽然已经实现了在s波超导体上生长外延TI膜,但合成原子级薄的TI/超导体异质结构仍然是一个突出的挑战,这对于工程TSC相至关重要。在这里,我们使用分子束外延生长Bi 2Se 3薄膜的单层NbSe 2上的控制厚度,并进行原位角分辨光电子能谱和异位磁输运测量这些Bi 2Se 3/单层NbSe 2异质结。我们发现,在Bi_2Se_3/单层NbSe_2异质结构中,Rashba型体量子阱带和自旋非简并表面态的出现与超导电性的面内上临界磁场的显著抑制相一致.这是从伊辛到拉什巴型超导配对的交叉的签名,通过改变Bi 2Se 3膜厚度引起的。我们的工作开辟了一条新的途径,探索一个强大的TSC相在TI/Ising超导体异质结构。
2022-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Spontaneous generation of vortices by a nonuniform Zeeman field in a two-dimensional Rashba coupled superconductor
电子交换相互作用和自旋轨道耦合的相互作用导致在磁性绝缘体岛附近的自发超电流,磁性绝缘体岛放置在二维(2D)超导体的顶部,并且其磁化平行于2D电子气。结果表明,在对比研究的情况下,这种效果只涉及拓扑平凡的空间变化的超导序参量,应该考虑到超导涡流。后者是自发产生的岛屿周围的边界的任意形状,并导致筛选的塞曼场。这个问题已经被认为是电子受到强Rashba自旋轨道耦合,包括狄拉克系统以及。在后一种情况下,涡旋可以携带马约拉纳零模式。
2020-10-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Spin Hall Conductivity in the impure two-dimensional Rashba s-wave superconductor
基于Kubo公式方法,计算了含杂质的二维Rashba s波超导体的自旋霍尔电导率(SHC).我们将证明,随着超导能隙的增大,SHC单调减小到零,而随着零能隙处杂质浓度的减小,SHC接近清洁极限普适值。作为杂质弛豫速率的函数,(是自旋-轨道耦合的单位),我们将表明,在脏极限()下,SHC为零,并且通过增加弛豫时间(),SHC取决于超导能隙()的值,从全能隙的零变为零能隙。在低温下,SHC指数趋近于零,并且在临界温度附近,SHC随散射中心浓度的增加而趋于正常状态。我们还将证明,在干净的限制,SHC是独立的自旋轨道耦合()。
2016-04-23 cond-mat.supr-con
Transport Signatures of Radial Rashba Spin-Orbit Coupling at Ferromagnet/Superconductor Interfaces
该研究理论分析垂直铁磁体/超导体隧道结,提出可通过隧穿及反常 Hall 电导的磁化角偏移提取 Rashba 角,以探测扭转多层膜诱导的径向 Rashba 自旋-轨道耦合。
2025-02-18 cond-mat.supr-con
Gap Anisotropy in Layered Superconductors Due to Rashba and Dresselhaus Spin-Orbit Interactions
Yıldız Technical University(伊斯坦布尔技术大学);Bilkent University(比尔肯特大学)
研究了Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用对层状超导体中间隙函数各向异性的影响,并推导了临界值的解析表达式。
2025-02-24 cond-mat.supr-con
Electrical magnetochiral anisotropy in Rashba superconductors
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西中央物理研究中心);Department of Physics, University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校物理系);Racah Institute of Physics, Hebrew University of Jerusalem(耶路撒冷希伯来大学拉卡物理研究所);Materials Science Division, Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室材料科学部)
本文通过高阶Lifshitz不变量研究二维非中心对称Rashba超导体的非互易电荷输运,在超导态产生临界电流非互易性,在正常态涨落区产生磁手征各向异性。
2026-06-19 cond-mat.supr-con
Odd-frequency superconducting pairing in junctions with Rashba spin-orbit coupling
我们考虑正常超导体(NS)和超导体正常超导体(SNS)结的基础上一维纳米线与Rashba自旋轨道耦合和邻近诱导的$s$波自旋单线态超导性和分析演示如何偶数和奇数频率和自旋单线态和三线态超导对的相关性总是存在。特别是,通过使用一个完全量子力学散射的方法,我们表明,Andreev反射诱导混合的空间宇称在界面上,因此是唯一的过程,产生奇频配对;另一方面,Andreev和正常的反射有助于偶频配对。我们进一步发现,局部既不奇数频率也不自旋三重态相关诱导,但只有偶数频率自旋单重态配对。在NS结的超导区域中,界面引起的振幅衰减到体中,在低频处奇频分量通常比偶频分量大得多。奇频配对也分别由于化学势和自旋轨道耦合而产生短周期和长周期振荡,导致它们的幅度具有可见的跳动特征。此外,我们发现,在短SNS结在$π$ -相位差和强自旋轨道耦合,奇数频率自旋单线态和三线态的相关性强烈占主导地位的交替空间模式的大范围的子间隙频率。
2018-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con