Josephson effect test for triplet pairing symmetry
计算了Sr $_2$ RuO $_4$与常规s波超导体之间角约瑟夫森结中涡旋态的临界电流调制和自发磁通随晶体取向和磁场的变化.对于Sr $_2$ RuO $_4$,我们假设两个无节点p波配对状态。此外,我们使用节点$f$波状态$B_{1g}\times E_u$和$B_{2g} \times E_u$,和一个特殊的p波状态具有线节点。可以看出,临界电流仅取决于间隙的拓扑结构。
2002-01-25 cond-mat.supr-con
Alignment of chiral order parameter domains in Sr_{2} RuO_{4} by magnetic field cooling
Sr $_{2}$ RuO $_{4}$的超导电性是非常规的,被认为是$p_{x}\pm ip_{y}$配对对称的。这两个简并序参量允许形成由畴壁分隔的手性畴。在Sr $_{2}$ RuO $_{4}$单晶边缘上形成的约瑟夫森结中,手性畴可以在隧穿方向上产生相位变化,引起抑制和调制结的临界电流的干涉效应。在磁场中冷却的结升降机之间的序参量状态的简并和诱导的优先手征,显着修改相位干涉。我们目前的实验结果Sr $_{2}$ RuO $_{4}$ /Cu/Pb约瑟夫森结在磁场冷却显示其临界电流的显着增强,提供直接证据的手性域的存在和它们的排列在磁场。
2010-02-07 cond-mat.supr-con
Josephson effect in a multi-orbital model for Sr$_{2}$RuO$_{4}$
我们研究了Sr $_{2}$ RuO $_{4}$的能带结构,如三个导带,体中的自旋轨道相互作用和界面处的自旋轨道相互作用.我们假设Sr $_{2}$ RuO $_{4}$中有五个超导序参量:一个手征p波对称性和四个螺旋p波对称性。我们计算了这些结中的电流-相位关系$I(φ)$,其中$φ$是两个超导体之间的宏观相位差。手征p波配对对称性的计算结果表明,由于时间反演对称性(TRS)破缺,电流-相位关系中出现了$\cos(φ)$项。另一方面,$\cos(φ)$项在保留TRS的螺旋配对状态中不存在。我们还研究了角结中最大约瑟夫森电流$I_c$与外磁通$Φ$的关系。$I_c(Φ)$的计算结果表明手性态的$I_{c}(Φ) \neq I_{c}(-Φ)$和螺旋态的$I_{c}(Φ)=I_{c}(-Φ)$之间存在关系。我们计算了角点和对称SQUID几何中的$I_c(Φ)$。在对称SQUID几何中,所有的配对态都满足关系式$I_{c}(Φ)=I_{c}(-Φ)$,不能区分手征态和螺旋态。另一方面,角SQUID的结果总是显示$I_{c}(Φ) \neq I_{c}(-Φ)$和$I_{c}(Φ)=I_{c}(-Φ)$的手征和螺旋状态,分别。这些关系在角结和SQUID的实验测试可以作为一种工具,明确确定的配对对称性的Sr $_{2}$ RuO $_{4}$。
2017-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of Spin-Orbit Interaction in Spin-Triplet Superconductor: Structure of ${\bf d}$-vector and Anomalous $^{17}$O-NQR Relaxation in Sr$_2$RuO$_4$
在Sr-$_2$-RuO-$_4$自旋三重态超导态的假设下,通过推广Leggett给出的超流$^{3}$ He中偶极-偶极耦合的方法,计算了Cooper对中与相对运动有关的自旋-轨道(SO)耦合.结果表明,SO耦合只在等自旋配对(ESP)态下起作用,使对角动量$\hbar{\vec L}$和对自旋角动量${\rm i}{\vec d}\times{\vec d}^{*}$相互平行. SO耦合产生的内部约瑟夫森效应的手征ESP状态的超流A相的$^3$他的帮助下,产生的额外的各向异性从SO耦合原子起源,其工作的直接{ \bf d}-矢量到$ab$ -平面。这解决了$^{17}$ O-NQR的反常弛豫和Sr $_2$ RuO $_4$中{ \bf d}-矢量的结构问题。
2010-01-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spontaneous emergence of Josephson junctions in homogeneous rings of single-crystal Sr2RuO4
Sr $_\mathsf{2}$ RuO $_\mathsf{4}$中的手征p波序参量使其成为非常规超导体中的特例。这种对称性的结果是可能存在相反手征的超导畴。在这种畴的边界处,局部抑制的凝聚体可以产生本征约瑟夫森结。在这里,我们提供的证据,这种路口使用介观环,结构从Sr $_\mathsf{2}$ RuO $_\mathsf{4}$单晶。我们的序参量模拟预测这样的环主机稳定的域壁在他们的武器。这是验证与运输实验的循环,在1.5 K的急剧转变,表现出不同的临界电流振荡周期对应的通量量子。相比之下,在3 K左右的加宽过渡的环路没有这样的结,并显示标准的Little-Parks振荡。我们的分析表明,结是内在的起源,并使一个令人信服的情况下超导域的存在。
2020-02-17 cond-mat.supr-con
Josephson current in s-wave superconductor / Sr_2RuO_4 junctions
从理论上研究了自旋三重态超导体Sr $_2$ RuO $_4$(SRO)与s波之间的约瑟夫森电流.在自旋单重态/自旋三重态超导结中,在结界面附近没有自旋翻转散射的情况下,不存在与$\sin ϕ$成比例的约瑟夫森电流,其中$ϕ$是跨结的相位差。因此,约瑟夫森电流的主导项与$\sin 2ϕ$成比例。界面处的自旋-轨道散射产生正比于$\cosϕ$的约瑟夫森电流,这是SRO中手征配对对称性的直接结果。
2002-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Selection Rule in Josephson Coupling between In and Sr2RuO4
我们研究了常规s波超导体(In)与Sr_2RuO_4之间的约瑟夫森耦合,发现在面内方向上允许有耦合,但沿c轴方向不允许。这一选择规则表明,Sr_2RuO_4的超导序参量的对称性是p波或纯d波。如果Sr_2RuO_4是p波超导体,正如其他实验证据所强烈支持的那样,我们的结果表明Sr_2RuO_4的配对态是γ_5,其中d(k)= z(kx +/-iky),这是一种无节点态,其中超导电子的自旋位于RuO_2平面内。
1999-09-14 cond-mat.supr-con
Phase-sensitive tests of the pairing state symmetry in Sr2RuO4
Sr $_{2}$ RuO $_{4}$独特的超导性质为非常规的配对对称性提供了强有力的支持。然而,在过去的十年中,广泛的努力还没有明确地解决关于这种材料中的配对对称性的争议。虽然最近的相敏实验中使用的约瑟夫森结组成的Sr $_{2}$ RuO $_{4}$和传统的超导体的磁通调制已被解释为手性自旋三重态配对的确凿证据,我们在这里提出了另一种解释。我们发现,一个被忽视的手性自旋单线态配对也是兼容的约瑟夫森结中观察到的相移,并提出进一步的实验,将区分它从它的自旋三线态对应。
2005-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Josephson interferometer in a ring topology as a symmetry prove of Sr_2RuO_4
本文从理论上研究了由$s$波超导体和Sr $_2$ RuO $_4$组成的两种SQUID中的约瑟夫森效应。结果表明临界约瑟夫森电流对外加磁场的响应随SQUID的类型和对对称性的不同而不同。在$p_x+ip_y$波对称的情况下,角SQUID中的临界电流在临界温度附近成为磁场的非对称函数。我们的结果很好地解释了最近的实验发现[纳尔逊等。等人,Science \textbf{306},1151(2004)]。我们还讨论了手征畴对临界电流的影响。
2005-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Leggett modes and multi-band superconductivity in Sr2RuO4
Sr $_2$ RuO $_4$是一种典型的多带超导体,具有三个穿过费米能级的带。这些谱带表现出不同的维度特征,具有一个准2D $γ$-谱带和两个准1D $α$-和$β$-谱带。这就导致了$γ$带上的超导性与其它两个带上的超导性可能只有弱的约瑟夫森耦合。基于对Sr $_2$ RuO $_4$的显式微观弱耦合计算,我们研究了与带间相对相位振荡相关的集体Leggett模,发现由于带间相对较弱的约瑟夫森耦合,存在相对较软的Leggett模.这些计算也提供了洞察为什么超导间隙的大小可能是可比的所有三个频带,尽管$γ$和$α, β$带之间的显着差异。这些分析也可应用于其它多带超导体。
2016-08-10 cond-mat.supr-con
Josephson effect in point contacts between ''f-wave'' superconductors
对UPt_{3}和Sr_{2} RuO_{4}中序参量的最可几模型,从理论上分析了三重态超导体点接触中的稳态约瑟夫森效应.考虑了超导银行中晶体取向不良对这种效应的影响。我们发现,不同的模型的序参量导致相当不同的电流相位依赖性。对于一定的取向差角,超导体之间的边界可以产生平行于表面的自发电流。在许多情况下,具有零约瑟夫森电流和最小自由能的状态对应于自发相位差。该相位差取决于取向差角并且可以具有任何值。我们的结论是,小结的电流-相位依赖性的实验研究可以用于确定上述超导体的序参量对称性。
2002-04-26 cond-mat.supr-con
Spontaneous superconducting diode effect in non-magnetic Nb/Ru/Sr$_2$RuO$_4$ topological junctions
本文在不加外磁场的非磁性 Nb/Ru/Sr$_2$RuO$_4$ 约瑟夫森结中实现了自发超导二极管效应,证明其源于 Sr$_2$RuO$_4$ 超导相内禀打破时间反演对称性,并提出手性超导体包围常规超导体的拓扑结模型。
2023-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Symmetry properties of superconducting order parameter in Sr$_2$RuO$_4$
1994年发现Sr_2 RuO_4(SRO)超导性后不久,人们就发现它的序参量(OP)具有与超流He-3类似的形式,即奇宇称和自旋三重态。在He-3A相中实现的手征p波配对受到了几个早期实验的青睐,特别是1998年发表的μ子自旋旋转和奈特位移测量。然而,最初的奈特位移结果在2019年初受到质疑,提出了手性p波,甚至自旋三重态配对本身是否确实在SRO中实现的问题。在这篇简短的教学回顾中,我们将通过将目前公认的奈特位移、极化中子散射(PNS)、自旋逆流半量子涡旋(HQV)和约瑟夫森实验的结果与标准BCS理论和仅基于(1)包括自旋轨道项在内的哈密顿量的对称性,(2)热力学,(3)SRO的定性实验特征。我们还介绍了一个符号的三重态替代更流行的d-矢量之一,我们相信非常适合SRO。我们的结论是,最新的奈特位移和PNS实验不排除在批量奇宇称,自旋三重态的“螺旋”状态允许的对称群的SRO,但不排除手征p波状态。另一方面,约瑟夫森和HQV实验表明,SRO中的配对不可能是偶宇称、自旋单重态类型,并且在表面区域或介观尺寸的样品中,d矢量必须具有c轴分量,因此显然排除了除手征p波之外的所有体p波态。可能的解决方案,而明显的表面矛盾进行了讨论,考虑到其他重要的实验SRO只在这篇文章中简单地触及。
2020-10-28 cond-mat.supr-con
Symmetry conditions for the superconducting diode effect in chiral superconductors
我们分析了存在的非互易临界电流,所谓的超导二极管效应,在手征超导体在广义的金朗道框架内。在导出其关键对称性条件后,我们以薄膜中的临界电流和约瑟夫森结为例说明了其基本机制。自发边缘电流的出现和约瑟夫森涡旋形成的能量偏置在建立沿相反方向运行的临界电流的分裂中起着至关重要的作用。最后,这使我们能够解释超导二极管效应观察到的3开尔文相位的Sr $_2$ RuO $_4$作为自发破缺的超导相位的时间反演对称性的证据。
2021-11-09 cond-mat.supr-con
Spatial development of superconductivity in the Sr2RuO4-Ru eutectic system
我们已经阐明了如何增强的超导性,通常被称为3-K相超导性,发展中的Sr 2 RuO 4-Ru共晶系统。从详细的交流和直流磁化率测量的特征在于晶体,我们发现强烈的各向异性屏蔽,由屏蔽电流的方向占主导地位的RuO 2平面内,而不是由Ru laminate的取向。抗磁屏蔽法测得的3-K相超导起始温度高达3.5K。抗磁屏蔽的温度依赖性高于约2 K是归因于每个Ru片层周围的界面屏蔽。低于约2 K,屏蔽分数的快速发展,以及其特有的响应交流和直流磁场解释的约瑟夫森网络的形成层间的超电流。
2009-05-15 cond-mat.supr-con