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
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
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
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
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
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
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
A New Platform for Engineering Topological Superconductors: Superlattices on Rashba Superconductors
寻找支持Majorana费米子激发的拓扑超导体一直是凝聚态物理的重要课题。在这项工作中,我们提出了一个新的工程拓扑超导体的实验方案。在这个方案中,通过操纵放置在具有Rashba自旋轨道耦合的超导体顶部的有机分子的超晶格结构,可以在不微调化学势的情况下实现拓扑超导相。此外,通过改变有机分子的超晶格结构,可以得到不同陈数的超导体。
2015-02-09 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
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
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
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
Superconductivity in a two-dimensional superconductor with Rashba and Dresselhaus spin-orbit couplings
我们提出了一个具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的一般模型来描述二维非中心对称超导体。本文在平均场论的框架下研究了两种自旋轨道耦合对超导电性的联合作用。我们发现,Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的结果类似的超导电性的影响,如果他们是单独存在于系统中。在假定每个准粒子带都是p波对的情况下,我们导出了电子带中自旋-单重态和三重态配对的混合。如果这两种类型的自旋轨道耦合联合出现,则单重态和三重态配对都会被削弱并降低到等Rashba-Dresselhaus情况下的最小值。
2014-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coupling the Higgs mode and ferromagnetic resonance in spin-split superconductors with Rashba spin-orbit coupling
本文研究Rashba自旋轨道耦合超导体中非零动量的Higgs模式,发现其与外部交换场线性耦合,可显著增强铁磁绝缘体/超导体双层系统的自旋泵浦效应,并可通过逆自旋霍尔效应电压进行探测。
2022-02-21 cond-mat.mes-hall 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
Engineering a p+ip Superconductor: Comparison of Topological Insulator and Rashba Spin-Orbit Coupled Materials
我们比较了拓扑绝缘体材料和Rashba耦合表面作为工程p+ip超导性的候选者。具体来说,在每种类型的材料中,我们研究了1)通过接近普通s波超导体来诱导超导性的限制,以及2)所产生的超导性对无序的鲁棒性。我们发现,拓扑绝缘体在这两方面都有很强的优势:诱导超导性没有基本的障碍,诱导的超导性是免疫的无序。相反,对于Rashba耦合的量子线或表面态,除非Rashba耦合很大,否则诱导超导性可实现的带隙是有限的。此外,对于小的Rashba耦合的诱导超导电性是非常容易受到无序。由于p+ip超导体的自旋-轨道耦合较弱,这些特征给在半导体材料中实现p+ip超导体带来了严重的困难,并表明需要寻找替代品。一些候选材料进行了讨论。
2011-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Long-lived non-equilibrium superconductivity in a non-centrosymmetric Rashba semiconductor
我们报告的非平衡磁动力学在拉什巴超导体GeTe,它缺乏在散装反转对称性。我们发现,在低温下的系统表现出一个非平衡态,它的衰变时间尺度,超过传统的电子散射时间的许多数量级。这揭示了一个非平衡磁响应,是不对称的磁场逆转,引人注目的是,诱导一个非平衡超导状态不同于平衡的。我们开发了一个模型的Rashba系统,其中非平衡态配置放松在一个有限的时间尺度上捕获的定性特征的数据。我们还获得了另一个非超导Rashba系统的慢动力学的证据。我们的工作为非中心对称超导体和Rashba系统的动力学提供了新的见解。
2019-02-12 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
Probing Majorana Flat Bands in Nodal $d_{x^2-y^2}$-wave Superconductors with Rashba Spin-Orbit Coupling
我们发现,在具有$d_{x^2-y^2}$波配对和Rashba自旋轨道耦合的单层或多层节状超导体中,与Majorana平带相关联的Majorana费米子在[110]边以零能量模出现.此外,只要单层或多层超导体的整体反演对称性被破坏,并且在平行于[110]边的面内磁场存在下,Majorana费米子和通常的费米子Andreev束缚态在隧道谱实验中诱导出三峰结构。重要的是,我们表明,零偏压电导峰是由马约拉纳费米子。因此,隧道光谱可以用来探测节状$d_{x^2-y^2}$波超导体中的马约拉纳费米子。
2013-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological superconductivity on a kagome magnet coupled to a Rashba superconductor
Kyushu University(九州大学);RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)(理化学研究所量子计算中心)
本研究通过将kagome磁体与Rashba超导体耦合,实现了具有奇数陈数的拓扑超导相,揭示了近邻效应在磁序中的能量影响。
2026-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Erratum: Engineering a p+ip Superconductor: Comparison of Topological Insulator and Rashba Spin-Orbit Coupled Materials [Phys. Rev. B 83, 184520 (2011)]
在这个勘误表中,我们重新讨论了关于从自旋-轨道耦合材料中实现有效p+ip超导体的建议中的体无序问题。与[Phys.Rev.B83,184520(2011)]中的声明相反,我们表明体无序的对断裂效应可以忽略不计,并且体无序不会抑制诱导的超导性。这一论点不适用于我们的结论,关于杂质驻留在自旋轨道耦合材料或无序在界面上的大块超导体,这两者往往会抑制超导性,除非自旋轨道耦合是大的。
2011-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Emergence of charge order in a staggered loop-current phase of cuprate high-temperature superconductors
基于欠掺杂铜氧化物超导体的三带模型,我们研究了赝能隙的π环电流(piLC)模型中电荷有序相的出现。环电流和电荷有序是由短程库仑相互作用的不同组成部分驱动的:环电流来自最近邻铜和氧轨道之间的排斥,而电荷有序则来自相邻氧轨道之间的排斥。我们发现,领先的piLC相具有类似于先前发现的交错磁通相位的反铁磁图案,并且它在范霍夫填充下方的空穴掺杂p处突然出现。随后在piLC阶段的电荷排序趋势表明,对角d-电荷密度波(dCDW)的环路电流的抑制,而轴向顺序的竞争更弱。在某些情况下,我们发现一个很宽的温度范围以下的环路电流过渡,在该轴向dCDW的敏感性是大的。在这些情况下,短程轴向电荷有序可能是由掺杂相关的无序引起的。共存的dCDW和piLC相位的独特特征是回路电流的不相称调制的出现。如果dCDW是双轴的(棋盘格),那么产生的不相称电流图案打破了所有的镜像和时间反转对称性,从而允许极性克尔效应。
2015-12-07 cond-mat.supr-con
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
Tunability of Andreev levels via spin-orbit coupling in Zeeman-split Josephson junctions
通过求解Bogoliubov de-Gennes方程,研究了塞曼分裂超导体/Rashba线/塞曼分裂超导体结中的Andreev反射和Andreev能级$\varepsilon$.我们从理论上证明了Andreev能级$\varepsilon$可以通过调节Rashba自旋轨道相互作用的强度或Rashba自旋轨道相互作用与塞曼场的相对方向来控制。特别是,它被发现,带分裂的幅度是可调的Rashba自旋轨道相互作用的强度和强度的线,这可以解释为在Rashba线的自旋进动。我们还发现,如果超导体中的塞曼场具有平行于结方向的分量,则$\varepsilon$ - $ϕ$曲线关于超导相位差$ϕ$变得不对称。然而,与每个赝自旋带相关的Andreev反射过程对自旋轨道场和交换场的相对取向很敏感,有趣的是总电导保持不变。
2017-10-10 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
Pseudogap, competing order and coexistence of staggered flux and d-wave pairing in high-temperature superconductors
本文研究了掺杂莫特绝缘体与高温超导体的t-J-V模型。最近邻库仑相互作用(V)与反铁磁交换相互作用(J)在量子力学的基础上被同等对待。受SU(2)半填充对称性的启发,我们建立了一个大N理论,该理论允许系统地研究掺杂时交错磁通序与超导性之间的相互作用。我们在大N极限下求解了该模型,得到了掺杂对基态性质和相图的影响。我们讨论了在欠掺杂区,交错磁通和d波超导电性的竞争和共存,以及在过掺杂区,超导电性的消失
2004-07-22 cond-mat.str-el 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
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
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
Strongly parity-mixed superconductivity in Rashba-Hubbard model
含有强关联电子系统的异质结构为阐明非常规超导体中电子关联和Rashba自旋轨道耦合的相互作用提供了一个平台。受人工重费米子超晶格和高温铜氧化物超导体制备的启发,我们在Rashba-哈伯德模型下对超导电性进行了深入的研究。与以前的弱耦合方法不同,我们采用涨落交换近似来描述量子临界磁涨落和由此产生的超导性。其结果是,强大的费米表面对磁波动,不相称的自旋波动,和一个强烈的宇称混合超导相证明在广泛的电子填充从II型范霍夫奇点半填充。我们还阐明了第二类范霍夫奇异性对磁涨落和超导性的影响。虽然$d_{x^2-y^2}$波配对总是占主导地位,但与$p$波或$f$波对称的次主导自旋三重态配对显示出相当的幅度,特别是在II型范霍夫奇点附近。我们的研究结果解决了强关联Rashba系统的未解决的问题,并揭示了非互易输运和拓扑超导的候选系统。
2020-06-10 cond-mat.supr-con
Universal Spectral Mirage Gaps in Superconductors with Time-Reversal-Symmetric Spin-Orbit Coupling
Tsinghua University(清华大学);Graduate School of China Academy of Engineering Physics(中国工程物理研究院研究生院)
本文证明,具有任意时间反演对称自旋轨道耦合的超导体,在外磁场垂直于自旋轨道纹理时,会在自旋轨道能标附近产生幻影谱隙,平行分量则产生近超导能隙的塞曼分裂谱特征。
2026-07-01 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
Topological phases in twisted Rashba superconductors
本研究探究扭曲Rashba超导双层膜的拓扑性质,通过手性基得到有效奇宇称超导体,识别出两种非阿贝尔拓扑相并验证相图,还揭示了带Majorana零模的二阶拓扑超导体及扭曲对其相区的影响。
2024-10-13 cond-mat.str-el 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
Controllable Rashba spin-orbit interaction in artificially engineered superlattices involving the heavy-fermion superconductor CeCoIn5
利用分子束外延技术,在具有强Pauli对破缺效应的重费米子超导体CeCoIn_5和重金属YbCoIn_5之间制备了一种新型的原子层厚度可控的交替块体超导超晶格。YbCoIn_5块层厚度调制的引入打破了以CeCoIn_5超导块为中心的反转对称性。这种配置导致上临界场的温度和角度依赖性的急剧变化,这可以通过考虑由反转对称性破缺和泡利对破缺效应的相关减弱所产生的Rashba自旋轨道相互作用的影响来理解。由于厚度调制的程度是这种类型的超晶格的设计特征,因此Rashba相互作用和对断裂的性质在这些具有强自旋轨道耦合的调制超晶格中在很大程度上是可调的。
2014-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical Temperature and Tunneling Spectroscopy of Superconductor-Ferromagnet Hybrids with Intrinsic Rashba-Dresselhaus Spin-Orbit Coupling
从理论上研究了具有内禀自旋轨道耦合的超导/铁磁体混合结构中邻近效应在态密度和临界温度上的表现。为了描述一个一般的情况下,我们允许Rashba和Dresselhaus类型的自旋轨道耦合。我们的结果是通过准经典超导理论,扩展到包括Usadel方程和Kupriyanov-Lukichev边界条件的自旋轨道耦合。与以前的工作不同,我们推导出了具有自旋轨道耦合的Usadel方程的Riccati参数化,这使我们能够解决完全邻近机制。首先,我们考虑SF双层和SFS三层中的态密度,在后一种情况下的光谱特征对两个超导体之间的相位差敏感。我们发现,自旋轨道耦合的存在下,由于其在创建自旋三重态库珀对的作用,在态密度留下清晰的光谱指纹。与没有自旋-轨道耦合的SF和SFS结构不同,在这种情况下,态密度强烈地依赖于磁化方向。我们发现,即使在强交换场$h \gg Δ$存在下,自旋轨道耦合也能稳定单重态超导。这导致了磁可调微型间隙的可能性:改变交换场的方向打开和关闭微型间隙。我们还确定了如何的临界温度$T_c$的SF双层的自旋轨道耦合的影响,并证明了一个可以实现一个自旋阀效应与一个单一的铁磁体。我们发现$T_c$表现出高度的非单调行为,作为磁化方向和自旋轨道耦合的类型和方向的函数,提供了一种新的方法来施加控制邻近结构的超导电性。
2015-07-06 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
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
Instability towards Staggered Loop Currents in the Three-Orbital Model for Cuprate Superconductors
我们提出的证据表明,存在一个自发的不稳定性的轨道回路电流相在多轨道哈伯德模型的CuO $_2$平面的铜酸盐。与先前提出的具有单元内电流的$θ_{II}$相相反,所识别的不稳定性朝向交错图案的交织电流回路。因此,轨道分辨的电流模式与d密度波序的提议具有交错的特征。这种电流模式将导致费米面重构和赝能隙的打开。我们认为,时间反演对称性破缺电流的赝能隙相位容易受到进一步的相变,因此提供了一个路线来考虑轴向不相称的电荷顺序和极性克尔效应欠掺杂的铜酸盐。
2015-11-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex lattice structure dependent on pairing symmetry in Rashba superconductors
基于类BCS哈密顿量和由此得到的Ginzburg-Landau泛函,研究了磁场平行于基面(${\bf H} \perp c$)时Rashba非中心对称超导体中的涡旋晶格结构.由于由反转对称性破缺引起的塞曼效应的动量相关各向异性,在较高场中的涡旋晶格通常显示出在垂直于${\bf H}$的平面中取向的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)类型的某些单向调制。然而,调制的方向和晶格结构明显依赖于潜在的配对对称性:当自旋单重态和三重态配对成分之间的混合可以忽略时,所产生的调制结构往往具有反射对称性,而在具有显著的单重态-三重态混合的系统中的涡旋晶格在大多数情况下没有反射对称性。后者的结果意味着在{ \it real}材料中存在由畴壁分隔的晶格结构的两个简并取向,这可能与在CePt $_3$ Si中观察到的极低的磁衰减速率有关。
2009-06-16 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Unusual $H$-$T$ phase diagram of CeRh$_2$As$_2$ -- the role of staggered non-centrosymmetricity
无反转晶格中的超导性受到复杂的自旋轨道耦合效应的影响,这可能导致混合宇称配对和不寻常的磁响应。在这项研究中,一个层状超导体的交替Rashba自旋轨道耦合层的堆叠,因此(全球)拥有一个中心的反转,在施加磁场中的性能进行了分析,使用广义Ginzburg-Landau模型。超导序参量由一个偶宇称和一个奇宇称配对分量组成,它们在磁场增加时交换它们作为主导配对通道的角色。这导致了一个不寻常的扭结功能在上临界场和一级相变内的混合相。我们调查的内部相变的各种签名。我们在这里讨论的物理可以解释最近发现的重费米子超导体CeRh $_2$ As $_2$的$H$-$T$相图。
2021-01-26 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